RSL3干预GPX4促进巨噬细胞铁死亡对颈动脉粥样硬化斑块稳定性的影响

研究背景缺血性卒中的全球发病率在过去十年中有所下降,但在东亚,尤其在中国,缺血性卒中的发病Peptide Synthesis率仍显著增加。颈动脉粥样硬化斑块不稳定是导致缺血性脑卒中的主要原因,相比于斑块的尺寸,斑块的性质,即斑块稳定性,具有更好的R428预测脑卒中等并发症发生可能性的特性。炎症反应是动脉粥样硬化进展的关键环节,而巨噬细胞是维持斑块内部炎症稳态主要的细胞。巨噬细胞聚集和死亡,加快坏死核心的形成和发展,影响斑块稳定性。铁死亡是一种以脂质过氧化物积累为特征的铁依赖性新型细胞死亡模式,具有和晚期斑块中活性氧积累、脂质过氧化、斑块内出血和巨噬细胞中的铁过载相似的特征。目前铁死亡在癌症领域进行了深入研究,多项研究均发现在各种不同的疾病模型中,诱导铁死亡发生能够促进肿瘤细胞死亡改善癌症进展。然而有学者研究发现,使用铁死亡抑制剂能够抑制动脉粥样硬化造模的高脂饮食Apo E(-/-)小鼠中铁积累和脂质过氧化,抑制斑块形成。铁死亡在动脉粥样硬化中的作用可能促进斑块进展,这意味着系统性使用铁死亡诱导剂治疗癌症可能促进动脉粥样硬化进展,甚至进一步促进脑卒中的发生。一项单细胞测序结果显示动脉粥样硬化血管中具有铁死亡相关的差异基因与巨噬细胞相关。这表明铁死亡可能在动脉粥样硬化斑块中的巨噬细胞中发生,导致巨噬细胞死亡,从而影响斑块稳定性。本研究旨在为动脉粥样硬化斑块中的巨噬细胞中发生铁死亡提供直接证据,证实铁死亡和动脉粥样硬化斑块稳定性的相关性,探究通过使用RSL3干预GPX4活性调控铁死亡发生的从而干预斑块稳定性的可行性。研究方法第一部分临床样本研究,通过对临床获得的颈动脉粥样硬化斑块免疫荧光检测发现斑块中铁死亡和巨噬细胞的相关性。根据目前国际研究中常用的症状分组对临床样本进行分组,以斑块易损指数作为斑块稳定性的评价指标,评估临床症状和斑块稳定性的相关性。根据免疫组化结果对斑块中铁死亡表达情况进行评估,将铁死亡表达情况和斑块稳定性进行数据分析,探究铁死亡和斑块稳定性的相关性。第二部分体外细胞实验,采用RAW264.7巨噬细胞ox-LDL孵育进行动脉粥样硬化造模,通过免疫荧光验证第一部分AG-221发现的铁死亡和巨噬细胞相关性的结论。通过Western Blot技术评估RSL3干预后动脉粥样硬化巨噬细胞铁死亡的表达情况。通过透射电镜和流式细胞学观察干预后细胞中线粒体变化和评估细胞死亡情况从而获得RSL3干预后动脉粥样硬化巨噬细胞铁死亡发生情况。第三部分体内动物实验,采用Apo E(-/-)小鼠高脂喂养进行动脉粥样硬化造模,采用腹腔注射药物干预,根据药物对实验动物进行分组。采用主动脉和主动脉瓣油红染色评估动脉粥样硬化进展情况,采用斑块易损指数评估颈动脉斑块稳定性,探究干预铁死亡对动脉粥样硬化进展和斑块稳定性的影响。将每个样本的颈动脉斑块稳定性与铁死亡进行数据分析,验证第一部分发现的铁死亡和斑块稳定性相关性的结论。研究结果第一部分临床样本研究:(1)颈动脉粥样硬化斑块中巨噬细胞和铁死亡存在共定位,发生在坏死核心周围的炎性浸润中;(2)症状组与无症状组患者斑块稳定性不存在显著差异,但症状组患者斑块中过氧化脂质更多,铁死亡发生更多;(3)过氧化脂质和铁死亡发生与斑块稳定性存在线性相关性。第二部分体外细胞实验:(1)动脉粥样硬化巨噬细胞和铁死亡调控蛋白GPX4和FTH1共定位;(2)RSL3干预抑制动脉粥样硬化巨噬细胞GPX4和FTH1表达;(3)RSL3干预使动脉粥样硬化巨噬细胞线粒体嵴增大甚至破裂;(4)RSL3干预使动脉粥样硬化巨噬细胞细胞死亡增加。第三部分体内动物实验:(1)RSL3促进动脉粥样硬化进展情况;(2)RSL3通过抑制GPX4表达促进铁死亡;(3)铁死亡降低斑块稳定性。研究结论综合三部分研究结果,最终结论如下:(1)颈动脉粥样硬化斑块中巨噬细胞发生铁死亡;(2)RSL3抑制GPX4促进动脉粥样硬化巨噬细胞铁死亡发生;(3)铁死亡和颈动脉斑块稳定性具有负相关性;(4)RSL3干预铁死亡降低了颈动脉斑块稳定性。