铁死亡在亚慢性染毒苯并a芘诱发小鼠肺组织细胞损伤中的作用研究

来源：环境与职业医学杂志 2025年第8期北京时间：

作者：周潮丽, 丁诗涵, 何慧, 马智瑞, 陈洁, 郭星笛, 吕懿, 郑金平,

摘要：背景苯并a芘（BaP）暴露可通过多种机制导致肺功能损伤，但BaP是否通过诱发肺组织细胞铁死亡导致肺功能损伤目前尚不清楚。目的研究亚慢性染毒BaP诱发小鼠肺组织细胞铁死亡及其与肺损伤的关系，探讨铁死亡在BaP诱发肺组织损伤中的作用。方法选取72只3周龄健康雄性C57BL/6J小鼠适应性饲养1周后，随机分为对照组（玉米油10 mL·kg−1）、低剂量BaP组（2.5 mg·kg−1）、中剂量BaP组（5 mg·kg−1）、高剂量BaP组（10 mg·kg−1）、BaP+3-氨基-4-环己基氨基苯甲酸乙酯（Fer-1）组（10 mg·kg−1+1 mg·kg−1）和Fer-1组（1 mg·kg−1）6组，每组12只。玉米油、BaP隔日灌胃，次日腹腔注射Fer-1，持续90 d。采用全身体积描记系统检测肺功能水平；用苏木精-伊红染色法（HE）和马松染色法（Masson）观察肺组织损伤及纤维化病变程度，电镜观察肺泡上皮细胞线粒体形态；生化检测肺组织铁、丙二醛（MDA）、谷胱甘肽（GSH）含量和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性；Western blot和实时荧光定量PCR（RT-qPCR）检测铁死亡特征蛋白和mRNA表达水平。结果与对照组相比，高剂量BaP组呼气时间（Te）增加（P＜0.01），呼气峰值时间比率（Rpef）、潮气量（TVb）、最大吸气流速（PIF）、每分钟通气量（MVb）和最大呼气流速（PEF）降低（P＜0.05或0.01）。HE和Masson染色结果显示，中、高剂量BaP组可见部分肺泡结构破坏，肺泡壁增厚，炎性细胞浸润，气管壁明显增厚，肺组织有大量的胶原纤维的沉积。电镜下可见低剂量BaP暴露组肺泡上皮细胞染色质出现凝聚现象，中、高剂量BaP组线粒体皱缩、线粒体双层膜密度增加、线粒体嵴减少甚至消失。与对照组相比，中、高剂量BaP组肺组织铁含量、ACSL4蛋白和mRNA表达水平均升高（P＜0.01或0.05），而SLC7A11 mRNA表达下降（P＜0.05）；高剂量BaP组肺组织MDA含量、COX2蛋白和PTGS2 mRNA表达水平升高（P＜0.05或0.01），而GSH含量、GSH-Px活性、GPX4蛋白和mRNA表达及SLC7A11蛋白表达降低（P＜0.01或0.05）。铁死亡抑制剂Fer-1可改善BaP诱发的小鼠呼吸功能、形态学、线粒体以及上述与铁死亡相关指标的变化。结论亚慢性染毒BaP可诱发小鼠肺组织细胞铁死亡，从而导致小鼠肺功能损伤。

关键词：苯并[<i>a</i>]芘, 亚慢性染毒, 肺功能, 铁死亡,