硫化氢对低氧性肺动脉高压大鼠FDX1-铜死亡途径的干预OA

目的:探究硫化氢(hydrogen sulfide,H2S)是否通过铁氧化还原蛋白1(ferredoxin 1,FDX1)-铜死亡途径来改善大鼠低氧性肺动脉高压(hypoxic pulmonary hypertension,HPH)。方法:雄性Sprague Dawley(SD)大鼠随机分为Control组、Hypoxia组和Hypoxia+NaHS组,每组各10只。Control组大鼠置于常氧(21%O2)环境中,每天腹腔注射等体积生理盐水;Hypoxia组大鼠和Hypoxia+NaHS组大鼠置于低氧箱中,每天腹腔注射14μmol/kg的NaHS。造模21 d结束后,用右心导管法检测各组大鼠的平均肺动脉压(mPAP),称重并计算右心室肥厚指数(RVHI);ELISA法检测内皮素-1(ET-1)、一氧化氮(NO)和前列环素(PGI2)的含量;电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法检测铜离子浓度;Western blot法检测铜转运蛋白1(CTR1)、铜转运ATP酶α(ATP7A)、铜转运ATP酶β(ATP7B)、FDX1、硫辛酸合成酶(LIAS)、二氢硫辛酸转乙酰基酶(DLAT)、二氢硫辛酸转乙酰基酶二聚体(DLAT Dimer)、二氢硫辛酰胺S-琥珀酰转移酶(DLST);RT-qPCR法检测FDX1、LIAS、DLAT、二氢硫辛酰胺脱氢酶(DLD)mRNA表达水平;JC-1试剂盒检测线粒体膜电位变化;化学发光法检测ATP含量;ELISA法检测丙酮酸脱氢酶E1亚基α1(PDHA1)含量;磺基水杨酸法检测柠檬酸(CA)含量。结果:与Control组比较,Hypoxia组中mPAP和RVHI显著上升;ET-1的浓度显著升高而NO和PGI2的浓度显著降低;铜离子浓度显著升高;铜转运蛋白1表达含量显著升高,铜外排蛋白ATP7A、ATP7B表达含量显著降低;铜死亡相关蛋白FDX1、LIAS、DLAT、DLST表达含量均显著降低而DLAT二聚体蛋白表达含量显著升高;FDX1、LIAS、DLAT、DLD基因mRNA表达水平显著降低;线粒体功能指标JC-1和ATP表达水平显著降低;三羧酸循环指标PDHA1和CA表达含量显著降低(均P<0.05)。与Hypoxia组比较,Hypoxia+NaHS组中的上述指标的变化均可被治疗药物NaHS显著逆转。结论:H2S可能通过调控FDX1-铜死亡途径影响肺组织细胞线粒体功能、代谢,从而缓解肺血管收缩,改善肺动脉高压。