肿瘤坏死因子α通过抑制Nrf2/GPX4信号通路促进H9c2心肌细胞铁死亡的作用机制研究
张宗丽1,2,3 席世兵1,2,3 姚莉4 王小莉5 薛莉莎2 李丹3 全佳1,2 李涛1,2,3*
该研究旨在探讨肿瘤坏死因子α(TNFα)诱导H9c2心肌细胞铁死亡的作用及Nrf2/GPX4 信号通路在此过程中的调控作用。以TNFα刺激H9c2心肌细胞构建损伤模型, 采用Western blot和免 疫荧光法检测相关蛋白表达情况; 显微镜下观察亚铁离子(Fe²⁺)蓄积、活性氧(ROS)产生以及线粒 体膜电位变化情况; qRT-PCR检测铁死亡抑制剂(Fer-1)对TNFα诱导的Nrf2、GPX4和PTGS2 mRNA 水平的影响; 利用siRNA技术沉默Nrf2基因, 分析Nrf2对GPX4、PTGS2和ACSL4 mRNA转录水平的 调控作用, 以及对细胞ROS和Fe²⁺含量的影响。TNFα处理显著下调H9c2细胞中GPX4蛋白表达水平 (P<0.05), 伴随ROS水平显著增加、Fe²⁺染色阳性率升高和线粒体膜电位下降; 机制研究表明, TNFα 可显著抑制H9c2细胞中GPX4蛋白表达, 同时下调Nrf2及其下游抗氧化蛋白HO-1、NQO1的表达水 平, 并上调ACSL4蛋白水平(P<0.05或P<0.01)。TNFα显著上调Nrf2、GPX4和PTGS2的mRNA水平, Fer-1能够有效抑制TNFα诱导的这些基因的表达上调。沉默Nrf2抑制GPX4 mRNA转录, 同时显著 上调ACSL4和PTGS2的mRNA水平(P<0.001或P<0.000 1), 加剧细胞内ROS蓄积和Fe²⁺过载, 最终促 进铁死亡。TNFα通过抑制Nrf2/GPX4信号通路, 打破抗氧化防御与脂质过氧化平衡, 诱导H9c2心 肌细胞发生铁死亡。
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