缺氧诱导因子1α通过介导铁死亡影响动脉粥样硬化的机制研究
蔡荟芝, 罗玲
目的 探讨缺氧诱导因子1α(HIF-1α)通过介导铁死亡影响动脉粥样硬化的机制。方法 本实验时间为2022年2月—2023年6月。人体试验：选取西安交通大学第一附属医院收治的6例行颈动脉内膜切除术的颈动脉粥样硬化患者的手术标本为颈动脉粥样硬化组，6例因糖尿病动脉闭塞所致下肢坏死而截肢者的手术标本为糖尿病动脉闭塞组，6例下肢动脉粥样硬化患者的手术标本为下肢动脉粥样硬化组，6例先天性四肢动静脉瘘患者的手术标本为正常组。对四组手术标本进行苏木素-伊红（HE）染色、油红O染色、透射电子显微镜检查，采用Western blotting法检测谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)、HIF-1α表达水平。动物实验：选取ApoE-/-C57BL/6小鼠18只，采用简单随机法将小鼠分为对照组、高脂肪饮食（HFD）组、PX-478组，每组6只。对照组小鼠采用正常饲料喂养；HFD组和PX-478组小鼠采用HFD连续喂养5个月。之后PX-478组小鼠给予PX-478 5 mg·kg-1·d-1，每2 d腹腔注射1次；对照组和HFD组小鼠给予等量0.9%氯化钠溶液，每2 d腹腔注射1次，均连续给药2个月。腹腔注射结束后处死小鼠，取其主动脉。对三组小鼠主动脉窦进行HE染色、油红O染色、Russell-Movall五色染色，采用Western blotting法检测HIF-1α表达水平。细胞实验：选取THP-1细胞并诱导其向巨噬细胞分化，将THP-1巨噬细胞分为THP-1巨噬细胞组、氧化型低密度脂蛋白（ox-LDL）组和ox-LDL+PX-478组，其中ox-LDL组加入ox-LDL并孵育48 h,ox-LDL+PX-478组加入ox-LDL和PX-478并孵育48 h。采用Western blotting法检测GPX4、HIF-1α表达水平，采用Mito-Tracker染色法计数活性氧（ROS）阳性细胞数，测定铁含量、谷胱甘肽（GSH）水平。结果 人体试验结果：HE染色结果显示，与正常组相比，颈动脉粥样硬化组、糖尿病动脉闭塞组和下肢动脉粥样硬化组动脉中可见内膜增厚、纤维帽和核心坏死的动脉粥样硬化斑块。油红O染色结果显示，与正常组相比，颈动脉粥样硬化组、糖尿病动脉闭塞组和下肢动脉粥样硬化组动脉内膜存在广泛的脂质沉积。透射电子显微镜检查结果显示，与正常组相比，颈动脉粥样硬化组、糖尿病动脉闭塞组和下肢动脉粥样硬化组动脉中线粒体普遍较小，线粒体嵴模糊。下肢动脉粥样硬化组、糖尿病动脉闭塞组和颈动脉粥样硬化组GPX4表达水平低于正常组，HIF-1α表达水平高于正常组（P<0.05）。动物实验结果：HE染色结果显示，与对照组相比，HFD组小鼠主动脉窦中斑块形成，胶原纤维沉积；与HFD组相比，PX-478组小鼠主动脉窦中斑块形成、胶原纤维沉积减少。油红O染色结果显示，与对照组相比，HFD组小鼠主动脉窦中脂质沉积；与HFD组相比，PX-478组小鼠主动脉窦中脂质沉积减少。HFD组斑块面积、脂质面积、黏蛋白面积大于对照组和PX-478组，HIF-1α表达水平高于对照组和PX-478组（P<0.05）。细胞实验结果：ox-LDL组和ox-LDL+PX-478组GPX4表达水平、GSH水平低于THP-1巨噬细胞组，HIF-1α表达水平、ROS阳性细胞数、铁含量高于THP-1巨噬细胞组（P<0.05）;ox-LDL+PX-478组GPX4表达水平、GSH水平高于ox-LDL组，HIF-1α表达水平、ROS阳性细胞数、铁含量低于ox-LDL组（P<0.05）。结论 动脉粥样硬化过程中存在铁死亡现象，HIF-1α表达水平升高；下调HIF-1α表达可减少ROS生成，升高GSH水平，抑制铁死亡，从而减轻动脉粥样硬化。