ACSL4介导的铁死亡参与衰老早期心脏肥大和纤维化OA

目的本研究旨在初步探讨线粒体相关的程序性细胞死亡,如凋亡、自噬和铁死亡在衰老早期心脏肥大和心肌纤维化中的作用。方法雄性成年C57BL/6J小鼠(5月龄,n=9)和衰老早期小鼠(21月龄,n=9)均在无特定病原体(SPF)环境中饲养。采集心脏组织进行Micro-CT扫描成像;石蜡切片进行HE和Van Gieson染色;提取心脏线粒体检测活性氧(ROS)水平、分裂蛋白1(Drp1)、融合蛋白2(Mfn2)、视神经萎缩蛋白1(OPA1)的表达,透射电镜观察线粒体的超微结构。Western blot检测炎症指标受体相互作用蛋白激酶3(RIP3)、磷酸化核因子κB(p-NF-κB)、纤维化指标胶原蛋白I(Collagen I),凋亡指标Bcl-2相关蛋白(Bax)、半胱氨酸蛋白酶3(Caspase-3)、活化的半胱氨酸蛋白酶3(Cleaved Caspase-3),自噬指标磷酸化蛋白激酶B(p-Akt)、蛋白激酶B(Akt)、微管相关蛋白1轻链3I/II(LC3I/II)、铁死亡指标长链脂肪酸辅酶A合成酶4(ACSL4)、溶质载体家族7成员11(SLC7A11)蛋白表达情况。结果与成年小鼠相比,衰老早期小鼠心肌出现肥大和纤维化,肌细胞排列紊乱,线粒体ROS水平增加(P<0.05),线粒体Drp1表达没有明显变化,但是Mfn2、OPA1表达增加(P<0.01);电镜下心肌线粒体肿胀、嵴结构紊乱;心肌纤维化指标Collagen I表达增加(P<0.05),炎症相关指标RIP3、p-NF-κB表达增加(P<0.01),自噬相关蛋白LC3II表达下降(P<0.05),凋亡相关蛋白Bax表达增加(P<0.01),而Cleaved Caspase-3无显著变化;铁死亡相关蛋白ACSL4表达增加(P<0.001)而SLC7A11表达降低(P<0.05)。结论衰老早期心脏肥大和心肌纤维化伴有炎症、线粒体功能障碍和动力学失衡,铁死亡而非凋亡是衰老早期心脏程序性细胞死亡的主要途径。