硫化氢通过NCOA4介导的铁自噬调控铁死亡而减轻CSE诱导的肺泡上皮细胞损伤

摘要

目的:探究硫化氢(hydrogen sulfide,H2S)对烟草烟雾提取物(cigarette smoke extract,CSE)诱导的肺泡上皮细胞损伤的作用及其机制。方法:使用肺泡上皮BEAS-2B细胞进行实验,细胞经不同浓度(0、1%、3%、5%、7%和9%)的CSE处理24 h,通过Western blot法检测环加氧酶2(cyclooxygenase 2,COX2)和谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)的表达量,CCK-8法检测细胞活力,以确定CSE的最适浓度。按照不同干预因素将细胞分为对照组、CSE组、CSE+NaHS(100μmol/L)组、CSE+NaHS(200μmol/L)组、CSE+NaHS(400μmol/L)组及单纯NaHS(400μmol/L)组进行后续实验。H2S供体NaHS预处理30 min后加入CSE,CCK-8法检测细胞活力的变化,铁离子检测试剂盒测定活性铁含量,共聚焦荧光显微镜采集脂质活性氧(lipid reactive oxygen species,Lip ROS)图片,流式细胞术测定细胞内总活性氧(reactive oxygen species,ROS)及Lip ROS含量,谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)及丙二醛(malondialdehyde,MDA)检测试剂盒测定各自含量,Western blot检测核受体辅激活因子4(nuclear receptor coactivator 4,NCOA4)、铁蛋白重链1(ferritin heavy chain 1,FTH1)、COX2和GPX4的表达情况。结果:Western blot检测结果显示,随着CSE浓度的增加,GPX4表达水平逐渐降低,COX2表达水平逐渐升高,细胞活力也逐渐降低但在CSE浓度为5%时显著降低(P<0.01),故选择5%浓度处理24 h作为后续CSE的刺激条件。与单纯CSE刺激组相比,NaHS(尤其是中、高浓度)预处理使细胞活力显著增加(P<0.05),抗氧化酶GSH-Px含量和GPX4表达水平显著增加(P<0.05),NCOA4、FTH1和COX2表达量及Fe2+含量显著降低(P<0.05),ROS和Lip ROS水平及MDA含量显著降低(P<0.05)。结论:H2S可通过抑制NCOA4介导的铁自噬-铁死亡减轻CSE诱导的肺泡上皮细胞损伤。