草质素对巨噬细胞铁死亡效应的影响

来源：中国畜牧兽医杂志2024年第10期北京时间：

作者：孙伟翔, 张旺, 李昊达, 张婷, 秦枫, 袁亚梅, 张力, 陈毓, 朱善元

单位：1. 江苏农牧科技职业学院动物药学院, 泰州 225300;2. 江苏省兽用生物制药高技术研究重点实验室, 泰州 225300;3. 南京中医药大学翰林学院, 泰州 225300

摘要：【目的】 研究草质素对RAS-选择性致死小分子3(RSL-3)诱导的RAW264.7巨噬细胞铁死亡效应的抑制作用，探究草质素对巨噬细胞铁死亡的影响。【方法】 利用0、5、10、20、40、80 μmol/L草质素处理RAW264.7巨噬细胞48 h后，用CCK-8法检测细胞活力。将RAW264.7巨噬细胞分为对照组(Control)、RSL-3(15 μmol/L)组、草质素(20、40、80 μmol/L)组、铁死亡抑制剂铁抑素-1(10 μmol/L Fer-1)组，草质素组和Fer-1组分别与RSL-3共孵育48 h，通过乳酸脱氢酶(LDH)试验检测各组细胞损伤效应，利用比色法检测各组细胞裂解液中铁离子、谷胱甘肽及丙二醛(MDA)含量。利用荧光探针法检测各组细胞胞浆内Fe2+荧光强度、线粒体膜电位(MMP)和脂质活性氧(ROS)水平。采用Western blotting检测各组细胞裂解液核因子红细胞系2相关因子2(Nrf-2)、血红素加氧酶-1(HO-1)及谷胱甘肽过氧化物酶(GPX-4)的表达量。【结果】 与0 μmol/L草质素组相比，40 μmol/L草质素可显著增强巨噬细胞活力(P＜0.05)；与40 μmol/L草质素组相比，80 μmol/L草质素组细胞活力显著降低(P＜0.05)，故5～40 μmol/L为药物安全浓度。与对照组相比，RSL-3组细胞内LDH活性、总铁离子浓度、Fe2+浓度、Fe3+浓度、Fe2+平均荧光强度、氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量、GSSG占总谷胱甘肽的百分比及MDA水平均显著升高(P＜0.05)；细胞内还原型谷胱甘肽(GSH)含量、总谷胱甘肽含量、GSH占总谷胱甘肽的百分比、MMP相对百分比及脂质ROS荧光比值均显著降低(P＜0.05)，提示出现铁死亡效应。与RSL-3组相比，40 μmol/L草质素组细胞内LDH活性、总铁离子浓度、Fe2+浓度、Fe3+浓度、Fe2+平均荧光强度、GSSG含量、GSSG占总谷胱甘肽的百分比及MDA水平均显著降低(P＜0.05)；GSH含量、总谷胱甘肽含量、GSH占总谷胱甘肽的百分比、MMP相对百分比及脂质ROS荧光比值均显著升高(P＜0.05)。与Fer-1组相比，40 μmol/L草质素组的上述所有指标均无显著差异(P＞0.05)。Western blotting结果表明，与RSL-3组相比，40 μmol/L草质素显著升高了Nrf-2、HO-1和GPX-4的表达量(P＜0.05)；与Fer-1组相比，40 μmol/L草质素组的上述指标均无显著差异(P＞0.05)。【结论】 草质素通过调控RSL-3诱导的RAW264.7巨噬细胞铁死亡相关分子指标，升高了GPX-4的表达水平，并激活其Nrf-2/HO-1通路发挥抑制RAW264.7巨噬细胞的铁死亡效应。本研究通过离体试验初步揭示了40 μmol/L草质素可显著改善巨噬细胞铁死亡损伤效应及其机制。

关键词：铁死亡;草质素;巨噬细胞;脂质过氧化;细胞损伤

基金资助：2023年江苏省高校协同创新中心项目(00000223001)；江苏省高等学校基础科学(自然科学)研究重大项目(21KJA230001)；2021年江苏省水禽产业技术体系集成创新中心项目(00000221015)；2021年江苏高校协同创新中心项目(00000221010)；江苏农牧科技职业学院科研项目(NSF2021CB04)