7,8-二羟-9,10-环氧苯并a芘诱发小鼠海马神经元HT22细胞铁死亡及其机制

来源：环境与职业医学杂志 2023年第4期北京时间：

作者：李晓卉, 徐昭梦, 孙宏宇, 吕懿, 佟晓敏, 冀婷玉, 何慧, 郑金平,

摘要：背景苯并a芘（BaP）具有神经毒性，可诱发人和动物海马神经元死亡从而导致空间学习记忆功能障碍，但其机制尚不清楚。目的观察BaP活性代谢物7,8-二羟-9,10-环氧苯并a芘（BPDE）诱发小鼠海马神经元HT22细胞铁死亡的发生规律，初步探讨其潜在机制，为BaP神经毒性机制研究提供依据。方法选用小鼠海马神经元HT22细胞，分为溶剂对照组和低、中、高浓度BPDE染毒组（0.25、0.50、0.75 μmol·L−1）。CCK8法测定细胞存活率。光镜和电镜观察细胞形态及超微结构。荧光探针法检测细胞内活性氧（ROS）水平和Fe2+水平。试剂盒检测细胞内铁、4-羟基壬烯酸（4-HNE）、丙二醛（MDA）、谷胱甘肽（GSH）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）水平。Western blotting法检测铁死亡特征蛋白酰基辅酶A合成长链家族成员4（ACSL4）、环氧合酶2（COX2）、溶质载体家族7成员11（SLC7A11）、谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）蛋白表达水平。用铁死亡抑制剂20 μmol·L−1去铁胺（DFO）和10 μmol·L−1 3-氨基-4-环己基氨基苯甲酸乙酯（Fer-1）进行干预，观察对各浓度BPDE染毒组细胞存活率和相关铁死亡特征指标和蛋白表达水平的影响。结果随着BPDE染毒浓度的增加，HT22细胞存活率逐渐下降，各BPDE染毒组细胞存活率均明显低于溶剂对照组（P<0.01）。光镜下可见高浓度BPDE组细胞数量明显减少，形态萎缩变形，突触减少；电镜下可见高浓度BPDE组HT22细胞表现出线粒体皱缩，嵴减少，线粒体膜密度增加。与溶剂对照组相比，高浓度染毒组细胞内脂质ROS、Fe2+、4-HNE及MDA水平明显增加（P<0.01）；GSH、GSH-PX水平明显降低（P<0.01），ASCL4、COX2蛋白表达水平明显增加（P<0.01），SLC7A11、GPX4蛋白表达水平明显下降（P<0.01）。铁死亡抑制剂DFO、Fer-1可明显逆转高浓度BPDE组细胞的存活率（P<0.01）、铁死亡特征指标（ROS、Fe2+、4-HNE、MDA、GSH、GSH-PX水平）（P<0.01）以及铁死亡相关蛋白水平的表达（ACSL4、COX2、SLC7A11、GPX4）（P<0.01）。结论BPDE可诱发小鼠海马神经元HT22细胞铁死亡，其机制可能与抑制SLC7A11/GSH/GPX4轴及诱发细胞铁离子代谢紊乱有关。

关键词：7,8-二羟-9,10-环氧苯并[<i>a</i>]芘, 小鼠海马神经元细胞系, HT22细胞, 铁死亡,