铁死亡参与香烟烟雾加重的过敏性气道炎症的机制研究

《European Journal of Medical Research》：Ferroptosis-associated processes are linked to airway inflammation in a mouse model of cigarette smoke-exacerbated asthma

　　

摘要

背景

香烟烟雾（CS）会加重哮喘患者的气道炎症。然而，CS加重已有过敏性气道炎症的机制尚未完全阐明。铁死亡是一种由脂质过氧化驱动、依赖铁的调节性细胞死亡形式，已被认为参与多种CS相关的肺部疾病。本研究旨在探讨铁死亡相关过程是否参与CS加重的过敏性气道炎症。

方法

通过将木瓜蛋白酶暴露的雄性小鼠暴露于CS来建立烟雾加重的哮喘样小鼠模型（每组4只小鼠）。采用普鲁士蓝染色、Gpx4和Ncoa4信使RNA（mRNA）表达、还原型谷胱甘肽/氧化型谷胱甘肽比值以及丙二醛水平评估铁死亡相关改变。通过组织学分析、支气管肺泡灌洗液细胞计数和炎症介质测定评估气道炎症。进一步使用依来司他（erastin）和利普罗克斯他汀-1（Lip-1）进行药理学研究。数据采用双因素或单因素方差分析、Kruskal–Wallis检验或非配对双侧Student's t检验进行分析，并在适用情况下进行适当的多重比较检验。

结果

CS暴露与局灶性普鲁士蓝可检测到的三价铁沉积、脂质氧化还原状态改变及铁死亡相关mRNA表达变化相关，其中部分改变在木瓜蛋白酶暴露小鼠中更为明显。依来司他与木瓜蛋白酶暴露小鼠中更为明显的局灶性三价铁沉积及多种炎症反应增加相关。相比之下，Lip-1与较不明显的局灶性三价铁沉积、丙二醛水平降低及烟雾加重的哮喘样模型中多种炎症反应减轻相关。

结论

CS暴露与肺部铁死亡相关的铁和脂质氧化还原改变相关，药理学调节这些过程改变了已有过敏性气道炎症的严重程度。这些发现支持铁死亡相关过程与烟雾加重的过敏性气道炎症之间的关联，值得进一步进行机制和转化研究。