【摘 要】目的:探討熱休克因子1(heat shock factor 1,HSF1)/5'-單磷酸腺苷活化蛋白激酶(adenosine monophosphate activatedprotein kinase,AMPK)信號(hào)通路調(diào)控鐵死亡對(duì)糖尿病心肌?。╠iabetic cardiomyopathy,DCM)發(fā)病的影響。方法:本研究為實(shí)驗(yàn)研究,采用空白對(duì)照與多組實(shí)驗(yàn)對(duì)照。H9c2細(xì)胞隨機(jī)分為4組:低葡萄糖組(control,Con)、高葡萄糖組(high glucose,HG)、HG+HSF1組、HG+HSF1+化合物C(compound C,CC)組。分別對(duì)細(xì)胞進(jìn)行羅丹明膠質(zhì)蛋白染色、細(xì)胞線粒體(reactive oxygenspecies,ROS)檢測和細(xì)胞脂質(zhì)ROS檢測,并通過Western blot分析AMPK信號(hào)表達(dá)。雄性C57/BL6小鼠隨機(jī)分為4組:NC組、NC+HSF1組、DM組和DM+HSF1組,每組12只。通過超聲心動(dòng)圖評(píng)估了小鼠心血管功能參數(shù)。結(jié)果:與Con組相比,HG組HSF1、pAMPK/AMPK水平明顯下調(diào)(P=0.005、0.002),和相對(duì)細(xì)胞表面積、線粒體Fe2+水平、線粒體ROS水平、細(xì)胞脂質(zhì)ROS水平明顯增加(P=0.001、0.003、0.006、0.002)。與HG 組相比,HG+HSF1組明顯逆轉(zhuǎn)了這些變化(P=0.001、0.001、0.002、0.006、0.007、0.003),但加入CC時(shí)HSF1的逆轉(zhuǎn)作用明顯減弱(Plt;0.05)。與NC組相比,DM組EF%、FS%、E/A、E'/A'和心臟組織中HSF1、pAMPK/AMPK表達(dá)明顯降低(均Plt;0.01),和心臟組織中Fe2+、ROS、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)水平和4-羥基壬烯酸(4-Hydroxynonenal,4-HNE)蛋白水平明顯增加(P=0.004、0.003、0.001、0.004),DM+HSF1組明顯逆轉(zhuǎn)了這些變化。結(jié)論:HSF1在DCM病理過程中發(fā)揮心臟保護(hù)作用,其抗鐵死亡作用可能與AMPK依賴性的脂質(zhì)代謝和線粒體穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)有關(guān)。
【關(guān)鍵詞】熱休克因子1;5'-單磷酸腺苷活化蛋白激酶;糖尿病心肌??;小鼠;鐵死亡
【中圖分類號(hào)】R587.2 【 文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【收稿日期】2023-09-21
糖尿病心肌?。╠iabetic cardiomyopathy,DCM)是在糖尿?。╠iabetes mellitus,DM)患者中發(fā)現(xiàn)的一種特殊類型的心肌病,可引起病理異常,包括心肌細(xì)胞凋亡、左心室功能障礙、心臟重塑、炎癥、氧化反應(yīng)和心肌代謝紊亂[1]。目前預(yù)防DCM的治療策略結(jié)果不能令人滿意。因此,新的藥物或分子干預(yù)措施對(duì)遏制DCM患者心室功能障礙和重塑的發(fā)生率不斷上升至關(guān)重要。最近研究發(fā)現(xiàn),鐵死亡與各種疾病有關(guān),包括心臟疾病[2]。鐵死亡是一種非凋亡形式的調(diào)節(jié)性細(xì)胞死亡,由磷脂氫過氧化物以鐵依賴的方式過量產(chǎn)生而誘導(dǎo)[3]。鐵死亡與心臟缺血/再灌注損傷和多柔比星誘導(dǎo)的心肌病相關(guān)的病理過程有關(guān)[4]。然而,目前尚不清楚鐵死亡是否也在慢性疾病相關(guān)的心臟功能障礙(如DCM)中起作用。越來越多的證據(jù)表明,糖尿病患者體內(nèi)的鐵過載不僅會(huì)增加胰島素抵抗和糖尿病進(jìn)展的風(fēng)險(xiǎn),還會(huì)通過芬頓反應(yīng)加重心血管并發(fā)癥[5]。因此,本研究旨在明確鐵死亡在擴(kuò)張型心肌病發(fā)病機(jī)制中的作用。熱休克因子1(heat shock factor 1,HSF1)是一種應(yīng)激反應(yīng)轉(zhuǎn)錄因子,在各種應(yīng)激因素下調(diào)節(jié)熱休克蛋白的表達(dá)[6]。由HSF1介導(dǎo)的熱休克是生物體長期進(jìn)化過程中形成的一種分子應(yīng)激防御反應(yīng)[6]。在心血管方面,HSF1在壓力過載心力衰竭模型中可以通過積極調(diào)節(jié)環(huán)磷酸腺苷途徑來緩解心力衰竭[7]。此外,最近研究證實(shí),HSF1可能通過維持細(xì)胞的鐵平衡和谷胱甘肽過氧化酶4(glutathione Peroxidase 4,GPX4)的表達(dá),成為對(duì)抗鐵死亡的關(guān)鍵防御者[6]。但目前仍缺乏關(guān)于HSF1在DCM保護(hù)方面的更多細(xì)節(jié)。因此,本研究擬通過體內(nèi)外DCM模型探討HSF1在鐵死亡和心臟損傷中的保護(hù)作用和潛在機(jī)制。
1 材料與方法
1.1 H9c2細(xì)胞培養(yǎng)
從中國科學(xué)院典型培養(yǎng)物保藏委員會(huì)細(xì)胞庫獲得H9c2細(xì)胞系。將細(xì)胞在含有10%胎牛血清和1%青霉素-鏈霉素的達(dá)爾伯克(氏)必需基本培養(yǎng)基(dulbecco's minimum essen?tial medium,DMEM)(美國Hyclone公司)中培養(yǎng)。細(xì)胞隨機(jī)分成4組:低葡萄糖組(Con;加入5.5 mmol/L葡萄糖培養(yǎng)48h)、高葡萄糖組(high glucose,HG;加入33 mmol/L葡萄糖培養(yǎng)48 h)、HG+HSF1(重組人HSF1蛋白,美國Abcam公司)、HG+HSF1+化合物C(compound C,CC,美國MedChemExpress公司)。HG+HSF1組細(xì)胞用33 mmol/L葡萄糖培養(yǎng)前,用50ng/mL HSF1處理1 h。HG+HSF1+CC組細(xì)胞用33 mmol/L葡萄糖培養(yǎng)前,用50 ng/mLHSF1和5 μmol/L CC處理1 h。
1.2 羅丹明膠質(zhì)蛋白染色
通過羅丹明標(biāo)記鬼筆環(huán)肽染色(上海宜勝生物科技有限公司)評(píng)估相對(duì)細(xì)胞表面積。首先,H9c2心肌細(xì)胞在37 ℃下用羅丹明標(biāo)記鬼筆環(huán)肽(5 μg/mL)染色1 h;然后,在黑暗中用4',6-二氨基-2-苯基吲哚(4,6-diamino-2-phenylindole,DAPI)反應(yīng)5 min。用BX53熒光顯微鏡(日本Olympus公司)觀察染色情況。
1.3 細(xì)胞線粒體超氧化物產(chǎn)生(mitochondrion reactive oxygenspecies,mitoROS)檢測
將H9c2 細(xì)胞與100 nmol/L Mito-Tracker Green(美國Thermo Fisher Scientific公司)在37 ℃的低血清培養(yǎng)基中孵化30 min。然后將細(xì)胞與磷酸鹽緩沖鹽水中的5 μmol/L Mito?Sox Red(美國Thermo Fisher Scientific公司)在37 ℃下在黑暗中孵育30 min。此外,用溫?zé)岬牧姿猁}緩沖液(phosphatebuffered salin,PBS)緩沖液輕輕清洗細(xì)胞3 次,并立即用ImageXpress? Micro Confocal High-Content Imaging System(美國Molecular Devices公司)進(jìn)行檢測,以確定ROS水平。
1.4 細(xì)胞脂質(zhì)ROS檢測
將H9c2細(xì)胞與C11-BODIPY(美國Thermo Fisher Scien?tific公司)在37 ℃下孵育30 min。孵育后,用Hoechst33342(上海碧云天生物科技有限公司)染色,并用ImageXpress?Micro Confocal High-Content Imaging System(美國MolecularDevices公司)進(jìn)行分析。
1.5 Western blot分析
使用放射免疫沉淀法裂解緩沖液裂解小鼠心臟組織和心肌細(xì)胞。使用二辛可寧酸蛋白定量試劑盒測定細(xì)胞裂解液的蛋白濃度。使用十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳分離蛋白質(zhì),然后轉(zhuǎn)移到聚偏二氟乙烯(polyvinylidenefluoride,PVDF)膜上(美國Millipore公司)。在室溫下用5%的脫脂牛奶在Tris-緩沖鹽水中阻斷非特異性結(jié)合點(diǎn)2 h,在4 ℃下將膜與一級(jí)抗體孵育過夜。此外,將膜與相應(yīng)的二抗一起孵育,通過ChemiDoc XRS(美國Bio-Rad公司)對(duì)斑點(diǎn)進(jìn)行可視化和定量。用Image J軟件分析斑點(diǎn)強(qiáng)度。
本研究中使用的主要抗體包括抗GPX4抗體(1∶1 000,美國abcam公司),抗心鈉肽(atrial natriuretic peptide,ANP)抗體(1∶1 000,美國Abcam 公司),抗4-羥基壬烯酸(4-hy?droxynonenal,4-HNE)抗體(1∶2 000,美國Abcam 公司),抗乙酰輔酶A 羧化酶(acetyl-CoA carboxylase,ACC)抗體(1∶1 000,美國Cell Signaling Technology 公司),抗磷酸化ACC抗體(1∶1 000,美國Cell Signaling Technology 公司),抗磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶(adenosine monophosphate acti?vated protein kinase,AMPK)抗體(1∶1 000,美國Cell SignalingTechnology公司),抗磷酸化AMPK抗體(Thr172;1∶1 000,美國Cell Signaling Technology公司),抗長鏈?;o酶a合成酶4(long-chain acyl-CoA synthetase 4,ACSL4)抗體(1∶1 000,美國proteintech group 公司)和抗甘油醛-3-磷酸脫氫酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)抗體(1∶1 000,美國proteintech group公司)。
1.6 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)
雄性C57/BL6小鼠(8周,20~22 g)購自北京維通達(dá)生物技術(shù)有限公司。所有小鼠均在標(biāo)準(zhǔn)化條件下飼養(yǎng)(12 h光/暗循環(huán),溫度22~24 ℃,濕度35%~60%),可自由飲用食物和水。喂養(yǎng)1 周后,將小鼠隨機(jī)分為4 組:正常對(duì)照(normal"control,NC)組、NC+HSF1組、DM組和DM+HSF1組,每組12只。DM組和DM+HSF1組小鼠喂食高脂飲食3個(gè)月以誘導(dǎo)胰島素抵抗,然后連續(xù)2 d腹腔內(nèi)注射鏈脲佐菌素(streptozocin,STZ,溶于檸檬酸緩沖液中,50 mg/kg)誘導(dǎo)部分胰島素缺乏和高血糖癥,以空腹血糖≥11.1 mmol/L確認(rèn)DM建模成功[8]。NC 組、NC+HSF1 組喂食正常飼料。建模后,DM 組和DM+HSF1組繼續(xù)給予高脂飲食。NC+HSF1組和DM+HSF1組小鼠從建模后皮下注射HSF1(0.5 mg/kg),每周3次,連續(xù)治療6個(gè)月。當(dāng)HSF1治療完成后,進(jìn)行超聲心動(dòng)圖檢查,然后處死小鼠(DM發(fā)病后6個(gè)月)。
1.7 超聲心動(dòng)圖
各組隨機(jī)選取6只小鼠,麻醉后通過超聲心動(dòng)圖測量(Vevo TM 2100,加拿大VisualSonics公司)評(píng)估小鼠的心臟功能。在乳頭肌水平記錄m型追蹤,分析了射血分?jǐn)?shù)(ejec?tion fraction,EF)和分?jǐn)?shù)縮短(fraction shortening,F(xiàn)S)。脈沖多普勒超聲心動(dòng)圖和組織多普勒成像分別用于測量E/A比值和E'/A'比值。
1.8 組織學(xué)和免疫組織化學(xué)分析
心肌樣品用4%多聚甲醛固定24 h,然后包埋在石蠟中。將5 μm的心肌橫截面橫向切成4 mm的切片,用蘇木精和伊紅(hematoxylin-eosin,Hamp;E)染色。此外,心臟切片用Masson三色染色以檢測細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)沉積。將組織切片與抗HSF1(1∶500;美國Cell Signaling Tech?nology公司)抗體在4℃孵育過夜,隨后進(jìn)行DAB染色(上海Beyotime公司)。使用ImageProPlus6.0分析數(shù)據(jù)。
1.9 ROS、谷胱甘肽(glutathione,GSH)、丙二醛(malondial?dehyde,MDA)和Fe2+水平測定
使用ROS、GSH和MDA檢測試劑盒(南京建成生物工程研究所)測定心臟組織中的ROS、GSH和MDA水平。使用鐵分析試劑盒(美國Abcam公司)測量心臟組織中的Fe2+水平。
1.10 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
通過SPSS 25.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。數(shù)據(jù)表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。使用單向方差分析和Tukey事后檢驗(yàn)進(jìn)行多組比較。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。
2 結(jié) 果
2.1 HSF1上調(diào)對(duì)HG誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞肥大影響
首先,本研究測定了H9c2細(xì)胞中HSF1的水平,發(fā)現(xiàn)與HG處理0 h相比,HG處理12 h時(shí)細(xì)胞中HSF1蛋白表達(dá)明顯上調(diào)(相對(duì)水平:1.00±0.03 vs. 2.42±0.22,Plt;0.001),和24 h、48 h時(shí)明顯下調(diào)(相對(duì)水平:1.00±0.03 vs. 0.28±0.03、0.24±0.02,均Plt;0.001)(圖1A)。然后研究采用HSF1拯救HG誘導(dǎo)H9c2中HSF1水平的下調(diào),結(jié)果顯示與HG組相比,HG+HSF1組HSF1水平顯著上調(diào)(相對(duì)水平:0.25±0.02 vs.1.63±0.07,Plt;0.001)。隨后,本研究通過測量肥大標(biāo)志物ANP的蛋白水平和用羅丹明磷灰素染色細(xì)胞,研究HSF1在心肌細(xì)胞肥大中的作用。與Con組相比,HG組ANP的蛋白水平和相對(duì)細(xì)胞表面積均明顯增加(均Plt;0.05)。HG+HSF1組ANP的蛋白水平和相對(duì)細(xì)胞表面積均較HG組明顯降低(Plt;0.05)(圖1B~D)。
2.2 HSF1上調(diào)對(duì)HG誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞鐵死亡影響
與Con組相比,HG組細(xì)胞脂質(zhì)ROS水平明顯增加(Plt;0.001)。HG+HSF1組細(xì)胞脂質(zhì)ROS水平明顯低于HG+Vector組(Plt;0.001)(圖2)。
2.3 HSF1通過激活A(yù)MPK對(duì)鐵死亡表現(xiàn)出保護(hù)作用
激活A(yù)MPK是治療HG誘導(dǎo)的心臟毒性的一種潛在應(yīng)對(duì)策略[5]。以前的一些研究廣泛地探討了AMPK在鐵死亡中的作用,并證實(shí)了HSF1對(duì)AMPK的激活作用[7]。與Con組相比,HG組細(xì)胞中pAMPK/AMPK、pACC/ACC、GPX4表達(dá)明顯降低(相對(duì)水平:1.00±0.02 vs. 0.65±0.06,1.00±0.02 vs.0.72±0.07,1.00±0.03 vs. 0.53±0.04,Plt;0.01),和ACSL4表達(dá)明顯增加(相對(duì)水平:1.00±0.02 vs. 1.23±0.08,Plt;0.01)。與HG 組相比,HG+HSF1 組細(xì)胞中pAMPK/AMPK、pACC/ACC、GPX4表達(dá)明顯增加(相對(duì)水平:0.65±0.06 vs. 0.98±0.07,0.72±0.07 vs. 0.90±0.06,0.53±0.04 vs. 0.89±0.07,Plt;0.01),和ACSL4表達(dá)明顯降低(相對(duì)水平:1.23±0.08 vs.1.03±0.08,Plt;0.01)。另一方面,化合物C(CC),一種AMPK的抑制劑,抑制了HSF1 對(duì)AMPK 信號(hào)的激活作用(圖3)。此外,CC 增加了HSF1干預(yù)后HG 處理的H9c2細(xì)胞的ANP蛋白水平(圖1B)、相對(duì)細(xì)胞表面積(Plt;0.01)(圖1C)和脂質(zhì)ROS水平(Plt;0.01)(圖2B)。
2.4 HSF1上調(diào)對(duì)HG誘導(dǎo)的鐵死亡中線粒體毒性影響
在HG處理的H9c2細(xì)胞中,線粒體Fe2+水平增加,線粒體ROS水平隨之增加(Plt;0.01)。HSF1上調(diào)部分抑制了HG誘導(dǎo)的線粒體Fe2+和線粒體ROS產(chǎn)生的過度積累(Plt;0.01)。然而,HSF1 上調(diào)對(duì)線粒體的保護(hù)作用被CC 逆轉(zhuǎn)(Plt;0.01)(圖4)。
2.5 HSF1通過預(yù)防心肌細(xì)胞鐵死亡保護(hù)心臟功能
與NC組相比,DM組誘導(dǎo)心臟組織肥厚性改變,心肌內(nèi)的細(xì)胞外基質(zhì)沉積明顯增加(均Plt;0.01),和心肌組織中HSF1表達(dá)明顯降低(Plt;0.01)。與DM組相比,DM+HSF1組心臟組織肥厚性和細(xì)胞外基質(zhì)沉積顯著減輕,和心肌組織中HSF1表達(dá)明顯增加(均Plt;0.01)(圖5A~F)。超聲心動(dòng)圖分析顯示,與NC 組相比,DM 組EF%、FS%、E/A、E'/A'明顯降低(均Plt;0.01),和LVEDd明顯增加(均Plt;0.01),DM+HSF1組明顯逆轉(zhuǎn)了這些變化(圖5G、表1)。鐵死亡指標(biāo)分析顯示,與NC組相比,DM組心臟組織中Fe2+、ROS、MDA水平和4-HNE蛋白水平明顯增加(均Plt;0.01),以及GSH 水平和GPX4、pAMPK/AMPK表達(dá)明顯降低(均Plt;0.01),DM+HSF1組顯著逆轉(zhuǎn)了這些變化(圖5H~K、表1)。綜上所述,HSF1 上調(diào)通過激活A(yù)MPK對(duì)鐵死亡介導(dǎo)的DCM具有明顯的保護(hù)作用。
3 討 論
DM是導(dǎo)致異常心血管疾病的主要環(huán)境原因。目前,DCM的發(fā)病率在DM患者中逐漸增加。最近研究證實(shí),鐵死亡是DCM的1個(gè)主要特征。心肌細(xì)胞的不斷喪失引發(fā)了心肌肥大、心肌纖維化,以及收縮和舒張功能受損[9]。鐵死亡是一種以鐵超載為特征的細(xì)胞死亡形式,導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化物的致死水平積累[10]。高鐵飲食導(dǎo)致嚴(yán)重的心臟損傷和肥厚性心肌病[10]。此外,鐵超載增加了AngⅡ誘導(dǎo)的心臟纖維化并促進(jìn)新生內(nèi)膜的形成[11]。本研究表明,HSF1通過限制鐵積累、恢復(fù)GPX4依賴的抗氧化能力以及防止細(xì)胞水平或線粒體水平的脂質(zhì)過氧化來抑制體外高糖模擬DCM模型的鐵中毒。體內(nèi)研究也證實(shí)了HSF1上調(diào)通過激活A(yù)MPK對(duì)鐵死亡介導(dǎo)的DCM具有顯著的保護(hù)作用。
心肌細(xì)胞損失是DM誘導(dǎo)的心臟損傷和功能障礙的主要原因[12]。此外,預(yù)防心肌細(xì)胞損失是治療DCM 的有效方法。據(jù)報(bào)道,不同類型的程序性細(xì)胞死亡,如細(xì)胞凋亡、壞死和鐵死亡等均參與了DCM[13-14]。鐵死亡的特點(diǎn)是鐵依賴性的脂質(zhì)過氧化的過度積累。本研究表明,在DM小鼠的心臟組織中,鐵死亡陰性調(diào)節(jié)劑GPX4的水平降低,而陽性標(biāo)志物如4-HNE則增加。這些變化與脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物和鐵含量的增加有關(guān)。值得注意的是,所有這些變化在體外經(jīng)HG處理的H9c2心肌細(xì)胞中也有表現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn),HG處理的心肌細(xì)胞表現(xiàn)出鐵中毒的特征,如游離鐵的增加和脂質(zhì)過氧化物的積累[15]。因此,本研究的結(jié)果表明,針對(duì)鐵死亡的抑制是預(yù)防DCM的一種有效的心臟保護(hù)策略。
HSF1是一種應(yīng)激誘導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄因子,通過轉(zhuǎn)錄激活各種熱休克蛋白,在熱休克反應(yīng)中起著關(guān)鍵作用。近年來,一些研究已經(jīng)注意到HSF1在調(diào)控應(yīng)激反應(yīng)的細(xì)胞氧化還原平衡中的重要性[6]。HSF1的缺乏導(dǎo)致心臟和腎臟中的谷胱甘肽(GSH)/谷胱甘肽二硫酸鹽(GSSG)比率下降約40%,并增加線粒體的氧化損傷,進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞程序性死亡[16]。此外,HSF1可以通過轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)熱休克蛋白(如HSPA1A、HSPA4 和HSPB6)來應(yīng)對(duì)重金屬引起的應(yīng)激反應(yīng)[17]。HSF1已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)參與了癌細(xì)胞的鐵死亡[18]。在本研究中,HG 暴露抑制H9c2 心肌細(xì)胞中HSF1表達(dá),并導(dǎo)致細(xì)胞的肥大效應(yīng)、Fe2+水平積累和脂質(zhì)過氧化。通過上調(diào)H9c2心肌細(xì)胞中HSF1表達(dá),逆轉(zhuǎn)了HG暴露誘導(dǎo)的這些變化。線粒體是連接新陳代謝和細(xì)胞死亡的重要調(diào)節(jié)器。最近研究報(bào)道,鐵中毒主要與線粒體形態(tài)和功能受損有關(guān)[19]。線粒體約占心肌細(xì)胞體積的45%,是關(guān)鍵的能量代謝場所。研究發(fā)現(xiàn),線粒體觸發(fā)了HG誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞鐵中毒的細(xì)胞死亡[20]。此外,調(diào)節(jié)線粒體的ROS可能是HG誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞死亡和損傷的有效治療方案[21]。本研究發(fā)現(xiàn),HSF1上調(diào)減輕了HG誘導(dǎo)的線粒體毒性作用,這可能有助于減輕H9c2心肌細(xì)胞中鐵死亡。
鐵中毒相關(guān)的代謝重塑最近受到越來越多的關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn),AMPK的激活賦予了抵抗鐵死亡的能力[5]。Lee M等[22]研究報(bào)告稱,AMPK對(duì)鐵死亡的調(diào)節(jié)與AMPK 介導(dǎo)的乙酰CoA 羧化酶的磷酸化和多不飽和脂肪酸的生物合成相關(guān)聯(lián)。AMPK 的ACC 磷酸化和失活抑制了乙酰CoA 向丙二酰CoA的轉(zhuǎn)化,而丙二酰CoA是脂肪酸(包括長鏈PUFA)生物合成所必需的,導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化物的生成減少,最終抑制了鐵中毒[23]。AMPK還與線粒體的脂肪酸氧化和平衡有關(guān)。它的激活會(huì)引起線粒體的生物生成。最近研究證實(shí),HSF1可以通過轉(zhuǎn)錄激活上調(diào)AMPK 的轉(zhuǎn)錄水平,而敲除HSF1可逆轉(zhuǎn)這一過程[6]。本研究在體內(nèi)外研究均證實(shí)了HSF1可能通過激活A(yù)MPK 表現(xiàn)出對(duì)鐵死亡誘導(dǎo)心臟損傷的保護(hù)作用。值得注意的是,CC 是AMPK 的抑制劑,它逆轉(zhuǎn)了HSF1對(duì)用HG處理的心肌細(xì)胞鐵死亡的保護(hù)作用,進(jìn)一步表明HSF1對(duì)HG誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞鐵死亡的保護(hù)作用可能依賴于AMPK的激活。
總之,本研究揭示了鐵死亡在DCM病理過程中的重要作用,并確立了HSF1的心臟保護(hù)作用,其抗鐵死亡作用可能與AMPK 依賴性的脂質(zhì)代謝和線粒體穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)有關(guān)。這些發(fā)現(xiàn)可以更好地理解DCM心臟損傷的病理生理學(xué)基礎(chǔ),并為其預(yù)防或緩解提供新的線索。
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(責(zé)任編輯:李青穎)
重慶醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)2024年10期