基于Nrf2通路研究通腑养髓方调控Wilson病模型TX小鼠神经细胞铁死亡的机制

目的 基于核因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid 2- related factor,Nrf2)信号通路观察通腑养髓方对Wilson病(Wilsons disease, WD)模型TX小鼠神经细胞铁死亡的干预效应,并探讨通腑养髓方对WD神经细胞损伤的保护机制。方法 以DL小鼠为正常对照,将TX小鼠随机分为模型组和通腑养髓方组,通腑养髓方组以通腑养髓方中药灌胃治疗30 d,模型组和对照组小鼠以生理盐水灌胃,末次灌胃后取各组小鼠脑组织。采用电感耦合等离子体质谱法检测小鼠脑组织铜、铁微量元素含量,免疫荧光染色技术检测小鼠脑组织转铁蛋白受体（transferrin receptor, TfR）表达水平,比色法检测小鼠脑组织超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）活性和丙二醛（malondialdehyde, MDA）含量,透射电子显微镜观察小鼠脑组织细胞线粒体形态变化,Fluoro-Jade B（FJB）染色观察小鼠神经细胞损伤程度,Western blot法检测小鼠脑组织铁死亡及Nrf2信号通路相关蛋白［Nrf2,铁蛋白重链（ferritin heavy chain,FTH1）、血红素加氧酶1（heme oxygenase 1,HO1）、醌氧化还原酶1（NADPH quinone oxidoreductase 1,NQO1）］表达水平。结果 与正常对照组比较,模型组小鼠脑内铜、铁含量,TfR表达水平,MDA含量显著升高（P<0.05）,SOD活性显著下降（P＜0.05）;与模型组比较,通腑养髓方组小鼠脑内铁含量,TfR表达水平,MDA含量显著降低（P＜0.05）,SOD活性显著升高（P＜0.05）。模型组小鼠脑组织线粒体膜皱缩,嵴数量减少或消失,空泡产生;通腑养髓方组小鼠脑组织线粒体结构损伤程度明显减轻。与正常对照组比较,模型组小鼠神经细胞损伤程度显著增加（P<0.05）;与模型组比较,通腑养髓方组神经细胞损伤程度显著减少（P<0.05）。模型组小鼠脑内谷胱甘肽过氧化物酶4（glutathione peroxidase 4,GPX4）表达水平较正常对照组显著降低（P< 0.05）,通腑养髓方组脑内GPX4表达水平较模型组显著升高（P<0.05）。模型组小鼠脑内Nrf2、FTH1、HO1、NQO1表达水平较正常对照组显著降低（P<0.05）,通腑养髓方组脑内Nrf2、FTH1、HO1、NQO1表达水平较模型组显著增加（P<0.05）。结论 通腑养髓方通过上调TX小鼠神经细胞GPX4等铁死亡相关蛋白及Nrf2、FTH1、HO1、NQO1等Nrf2通路相关蛋白的表达水平,减轻铜蓄积所致的氧化应激,抑制神经细胞铁死亡,从而起到保护神经细胞的作用。     

糖尿病肾病血瘀证大鼠铁死亡相关基因GPX4、ACSL4表达水平变化

目的 探究糖尿病肾病（diabetic kidney disease,DKD）血瘀证大鼠肾损害与肾脏铁死亡的潜在机制。方法 将50只SPF级雄性SD大鼠分为对照组、DKD组、DKD血瘀证组。采用腹腔注射链脲佐菌素的方法复制DKD大鼠模型，采用尾静脉注射右旋糖酐的方法复制DKD血瘀证模型。实验过程中观察大鼠血瘀证表现及检测24 h尿蛋白、血清肌酐、血尿素氮、血液流变学指标，采用苏木精-伊红染色、Masson染色、PAS染色观察肾脏的组织形态，采用透射电子显微镜观察铁死亡典型细胞的线粒体变化；采用免疫组织化学法、Western blot法检测肾组织铁死亡相关蛋白［长链酯酰辅酶A合成酶4（Acyl-CoA synthetase long chain family member 4，ACSL4）、谷胱甘肽过氧化物酶4（glutathione peroxidase 4，GPX4）］及肾脏纤维化指标［纤维连接蛋白（fibronectin，FN）、Ⅳ型胶原蛋白（type Ⅳ collagen，Col-Ⅳ）］的表达水平。结果 与对照组比较，DKD组大鼠肾脏病理变化加重，线粒体损伤明显，24 h尿蛋白含量，血清肌酐、血尿素氮水平及全血黏度、血浆黏度明显升高（P＜0.05），肾脏ACSL4、FN和Col-Ⅳ及其mRNA表达水平明显升高（P＜0.05），GPX4蛋白及其mRNA表达水平明显降低（P＜0.05）。DKD血瘀证大鼠出现唇色黯淡、眼球黯红、耳廓紫红、舌下脉络紫黯等血瘀证表现，24 h尿蛋白和血清肌酐、血尿素氮水平明显高于DKD组，光学显微镜下可见肾脏出现明显的系膜基质增生、肾小球萎缩、肾间质胶原沉积和纤维化，电子显微镜下可见肾组织细胞线粒体损伤明显，嵴基本断裂，ACSL4、FN、Col-Ⅳ及其mRNA表达水平较DKD组明显上升（P＜0.05），GPX4蛋白及其mRNA表达水平较DKD组明显下降（P＜0.05）。结论 DKD血瘀证大鼠肾脏损害更加严重，其机制可能与GPX4、ACSL4介导的铁死亡有关。