目的:顺铂诱导Dorsomedial prefrontal cortex的急性肾损伤(CI-AKI)是化疗患者最常见的并发症之一,严重限制了顺铂(CDDP)在临床上的使用,但其发病机制尚未完全阐明。近期selleck Alpelisib的研究表明,铁死亡(ferroptosis)是多种AKI中重要的细胞死亡形式。Nrf2作为重要的抗氧化核转录因子,已被证明可以通过调节氧化应激和脂质过氧化来调节铁死亡,但对CI-AKI中的铁死亡的作用尚未阐明。益母草碱(leonurine hydrochloride,LH)是一种从益母草中发现的Nrf2激活剂,但其对CI-AKI中铁死亡的影响尚未明确。本文旨在研究Nrf2及其激活剂LH对CI-AKI的保护作用及机制。方法:本实验构建的是雌性C57BL/6小鼠(6-8周龄)的CI-AKI体内模型和人肾小管上皮细胞(human kidney-2,HK-2)的RSL3体外模型,以此探讨Nrf2通路及其激活剂LH缓解CI-AKI的作用及机制。1.动物实验:小鼠在饲养一周并待其适应环境后,禁食18h,随后腹腔注射CDDP(20 mg/kg)以诱导CI-AKI模型,并在给予CDDP的-1,24,48h分别灌胃给予LH(50、100 mg/kg)进行治疗。最后在CDDP刺激后的第72小时称重并处死小鼠,收集小鼠的肾脏和血液,并进行后续实验。2.细胞实验:体外分别加入RSL3(0.1、0.2、0.3、0.4、0.5μM),Erastin(10、20、30、40、50μM)或CDDP(25μM)刺激HK-2细胞诱导细胞模型,并在加入RSL3/Erastin/CDDP前1h加入LH(25、50、100 m M),DFO(10μM)或Fer-1(5μM)预处理1h,在加入RSL3/Erastin/CDDP 24h后进行染色或收取细胞,并进行后续实验。结果:1、动物实验(1)对比WT小鼠,Nrf2-KO小鼠对CI-AKI更易感,表现为肾组织损伤加重、MDA升高,GSH降低,以及血清Fe含量上升。(2)与WT小鼠相比,Nrf2-KO小鼠因Nrf2信号通路被抑制,铁死亡相关蛋白FTH-1、FTL、TFR表达水平显著升高,而GPX4和x CT表达水selleckchem平显著降低,并且GPX4和x CT的m RNA水平也有所下降。(3)小鼠模型中,LH降低了肾损伤指数,缓解肾病理变化,抑制炎症(F4/80)以及减少肾小管损伤标记物蛋白表达。(4)小鼠模型中,LH减少了铁沉积并抑制铁代谢相关蛋白的表达。(5)小鼠模型中,LH抑制了MDA水平的同时增加了GSH和SOD水平,并且激活铁死亡相关蛋白x CT和GPX4的表达以及缓解电镜下线粒体的损伤(6)小鼠模型中,LH会激活Nrf2、HO-1和NQO1蛋白的表达。(7)与WT小鼠相比,Nrf2-KO小鼠CDDP模型组肾损伤,肾病理变化更严重并且肾小管损伤指标增加,同时LH的治疗效果被显著抑制。(8)通过蛋白印迹分析检测发现,与WT小鼠相比,Nrf2-KO小鼠肾组织中Nrf2、HO-1和NQO1蛋白表达被抑制,LH不能在Nrf2-KO小鼠中激活Nrf2及其下游HO-1和NQO1的蛋白表达。(9)与WT小鼠相比,Nrf2-KO小鼠的CDDP模型组肾组织中铁沉积更多,铁代谢相关蛋白表达更明显,LH对铁沉积和铁代谢的保护作用在Nrf2-KO小鼠中消失。(10)与WT小鼠相比,Nrf2-KO小鼠的CDDP模型组肾组织中MDA产生更多,GSH消耗更多,GPX4和x CT下降更明显以及电镜下线粒体损伤更严重。LH不能在Nrf2-KO小鼠中抑制这些变化。2.细胞实验(1)RSL3或Erastin可以诱导HK-2细胞铁死亡,且呈剂量依赖性。LH可以缓解由CDDP、RSL3以及Erastin诱导的HK-2细胞死亡,并且表现出和铁死亡抑制剂DFO、Fer-1类似的抗铁死亡作用。(2)LH可以缓解由RSL3诱导的HK-2细胞铁沉积并抑制铁代谢相关蛋白FTH-1、FTL和TFR的升高。(3)LH可以缓解RSL3诱导的HK-2细胞GSH的下降和MDA的上升以及抑制脂质过氧化的产生。通过蛋白印迹分析发现LH可以激活Nrf2、HO-1、NQO1、GPX4和x CT蛋白的表达。(4)Nrf2-si RNA预处理72h后,LH对RSL3刺激HK-2细胞的保护作用以及抗脂质过氧化的作用消失。(5)Nrf2-si RNA预处理72h后,LH对RSL3刺激下HK-2细胞中Nrf2、HO-1、NQO1、GPX4和x CT蛋白的激活作用被抑制,同时LH抑制FTH-1、FTL、TFR蛋白表达的作用也被消除,LH抑制铁沉积的作用也消失。结论:1.Nrf2-KO小鼠肾组织更容易发生铁死亡且更易感于CI-AKI。2.LH可以通过激活Nrf2信号通路抑制铁死亡并减轻CI-AKI。3.作为一种Nrf2激活剂和铁死亡抑制剂,LH具有治疗CI-AKI的临床潜力。