溺水導(dǎo)致的意外傷害和死亡是重要的公共衛(wèi)生問(wèn)題,也是全球意外死亡的重要原因之一。急性肺損傷是溺水常見(jiàn)的并發(fā)癥,氧化應(yīng)激損傷在急性肺損傷過(guò)程中起關(guān)鍵作用。核因子紅細(xì)胞系-2相關(guān)因子2（nuclear factor erythroid 2 related factor 2,Nrf2）,是重要的氧化應(yīng)激相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子,調(diào)控著超過(guò)100種氧化應(yīng)激相關(guān)基因的表達(dá)。鐵死亡是一種新的細(xì)胞死亡模式,特征是活性氧（reactive oxygen species,ROS）的積累和鐵依賴(lài)的脂質(zhì)過(guò)氧化,多項(xiàng)研究表明Nrf2對(duì)鐵死亡具有調(diào)節(jié)作用。已有研究表明Nrf2在溺水性肺損傷過(guò)程中表達(dá)上調(diào)具有保護(hù)作用,但Nrf2在溺水性肺損傷中的作用機(jī)制尚不清楚。本研究旨在探究鐵死亡是否參與溺水性肺損傷過(guò)程,以及鐵死亡在Nrf2減輕溺水性肺損傷過(guò)程中的作用。本研究應(yīng)用小鼠肺上皮細(xì)胞株MLE-12,通過(guò)海水刺激建立細(xì)胞損傷模型。海水處理后MLE-12細(xì)胞Nrf2 mRNA和蛋白表達(dá)增加,鐵死亡標(biāo)志物Ptgs2 mRNA表達(dá)增加。應(yīng)用鐵死亡抑制劑Ferrostatin-1（Fer-1）處理后,細(xì)胞損傷減輕,ROS產(chǎn)生減少,脂質(zhì)過(guò)氧... 

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鐵死亡在多種疾病中發(fā)揮重要作用Figure1-1Ferroptosisplaysanimportantroleinmanydiseases(fromLiJ,etal.CellDeath&Disease.2020[15])

峁褂潁∟eh1-Neh6）組成，其中氨基末端Neh2結(jié)構(gòu)域負(fù)責(zé)結(jié)合Keap1（Kelch-likeECH-associatedprotein1），Keap1蛋白在生理?xiàng)l件下可將Nrf2隔離在胞質(zhì)內(nèi)（圖1-2）。在正常情況下，Keap1促進(jìn)Nrf2的泛素化降解，該過(guò)程很迅速，Nrf2半衰期約為20分鐘[22]。Keap1是富含硫醇的蛋白質(zhì)，具有至少27個(gè)可被親電試劑修飾的反應(yīng)性半胱氨酸，當(dāng)機(jī)體處于應(yīng)激狀態(tài)時(shí)，親電子試劑和氧化劑導(dǎo)致Keap1失活，Nrf2從Keap1釋放出來(lái)，Nrf2穩(wěn)定性增加，半衰期可以延長(zhǎng)到200分鐘，這使得Nrf2能夠轉(zhuǎn)移到核中與保守的ARE序列結(jié)合，激活基因轉(zhuǎn)錄[23-25]。圖1-2Nrf2-Keap1通路示意圖Figure1-1SchematicrepresentationoftheNrf2-Keap1pathway(fromLobodaA,etal.CellularandMolecularLifeSciences.2016[26])1.1.3.1Nrf2對(duì)鐵死亡的調(diào)控作用鐵死亡與機(jī)體氧化-抗氧化失調(diào)有密切的關(guān)系，當(dāng)谷胱甘肽（GSH）依賴(lài)性脂質(zhì)過(guò)氧化物修復(fù)系統(tǒng)受到損害時(shí)，鐵死亡會(huì)通過(guò)脂質(zhì)過(guò)氧化物積累而引發(fā)[17,27]。Nrf2通過(guò)綜合調(diào)控GSH的產(chǎn)生、利用和再生，維持著細(xì)胞內(nèi)GSH水平。GSH是由谷氨酸，半胱氨酸和甘氨酸構(gòu)成的簡(jiǎn)單三肽，半胱氨酸上的反應(yīng)性巰基在清除氧自由基等細(xì)胞內(nèi)氧化物和減輕氧自由基對(duì)組織的損傷方面起到重要作用[10]。谷氨酸-半胱氨酸連接酶催化谷氨酸與半胱氨酸的反應(yīng)是GSH合成中的限速步驟。Nrf2通過(guò)直接控制構(gòu)成谷氨酸-半胱氨酸連接酶復(fù)合物的兩個(gè)亞基：催化亞基和修飾子亞基的表達(dá)來(lái)緊密調(diào)節(jié)GSH的水平[28]。除GSH合成外，Nrf2還參與維持細(xì)胞內(nèi)GSH水平。Nrf2調(diào)節(jié)谷胱甘肽過(guò)氧化物酶2和谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶等許多ROS解毒酶的轉(zhuǎn)錄。這些酶利用GSH清除ROS，生成氧化型谷胱甘肽（GSSG）。Nrf2調(diào)節(jié)谷胱甘肽還原酶1，以NADPH依賴(lài)性方式被還原為GSH[28]。Nrf2還調(diào)節(jié)GPX4催化清除脂質(zhì)過(guò)氧化物。

江南大學(xué)碩士學(xué)位論文4除了抗氧化劑GSH的作用外，Nrf2還編碼調(diào)節(jié)參與鐵死亡誘導(dǎo)和抑制的主要蛋白質(zhì)和酶，Nrf2基因的失活、抑制和敲低會(huì)促進(jìn)細(xì)胞鐵死亡[14]。Nrf2調(diào)節(jié)鐵代謝相關(guān)蛋白，例如轉(zhuǎn)鐵蛋白受體（Tfr1）、鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（Fpn）、血紅素加氧酶1（HO-1）和鐵蛋白，它們都參與了鐵的利用和鐵死亡的發(fā)生[29]。圖1-3Nrf2保護(hù)細(xì)胞抵抗鐵死亡Figure1-3NRF2protectscellsfromferroptosis(fromKerinsMJ,etal.Antioxidants&redoxsignaling,2018[30])1.1.3.2Nrf2對(duì)急性肺損傷的作用肺作為氣體交換的場(chǎng)所，由于解剖學(xué)和生理學(xué)的特性，大表面積的氣道不斷與外部環(huán)境接觸，暴露于各種空氣傳播的有毒物質(zhì)，尤其是吸入的氧化劑，呼吸道被置于高度氧化的微環(huán)境中。因此，氣道中的氧化還原穩(wěn)態(tài)很容易受到干擾，這被稱(chēng)為氧化應(yīng)激[31]。最近，氧化應(yīng)激已被證實(shí)與多種急性和慢性呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)病機(jī)理有關(guān)，包括呼吸道感染和急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）等。急性肺損傷（ALI）嚴(yán)重的會(huì)發(fā)展成為急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）。急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）是指呼吸困難，難治性低氧血癥和非心源性肺水腫的嚴(yán)重臨床癥狀，全世界有數(shù)百萬(wàn)人受到影響。ARDS的病因復(fù)雜，但典型的ARDS病理變化仍具有相似的特征，包括急性彌漫性肺部炎癥和由上皮和內(nèi)皮完整性的破壞引起的上皮-血管屏障的破壞[32]。這些變化共同導(dǎo)致肺結(jié)構(gòu)和功能的破壞，主要表現(xiàn)為肺順應(yīng)性和氣體交換受損[33]。雖然目前支持治療有所改善，但ARDS仍有較高的發(fā)病率和死亡率。盡管ARDS發(fā)病機(jī)理的機(jī)制尚不清楚，但是已經(jīng)有證據(jù)表明氧化應(yīng)激和炎癥這兩個(gè)基本和相互作用因素的參與。在這些患者的肺中，始終觀察到氧化還原平衡的破壞，并可能以氧化應(yīng)激的生物標(biāo)志物增加為典型表現(xiàn)[34]。最近，越來(lái)越多的證據(jù)?


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