新型铁死亡抑制剂的合成及其对脊髓损伤的治疗作用

摘要

目的 探讨新型铁死亡抑制剂B3对爱拉斯汀（Erastin）诱导的PC12细胞铁死亡及其对SD大鼠脊髓损伤的影响。方法 通过有机化学方法合成一种新型铁死亡抑制剂B3，使用¹H、¹³C NMR和高分辨质谱等方法表征其结构。采用CCK8法检测B3对Erastin诱导的PC12细胞铁死亡的抑制作用；采用GSH、MDA、Fe²⁺试剂盒分别检测PC12细胞与SD大鼠脊髓组织内GSH、MDA以及Fe²⁺含量；采用双氯荧光素（dichlorofluorescein,DCFH-DA）、BODIPY-c11分别检测PC12细胞胞内总ROS以及细胞内膜ROS水平；通过DPPH法检测B3抗氧化活性，Fe²⁺螯合法检测B3铁螯合性，细胞特异性实验评估B3是否单一抑制Erastin诱导的PC12细胞铁死亡。使用BBB评分评价SD大鼠运动功能恢复，HE染色评价SD大鼠组织病理学变化。结果 B3能显著抑制Erastin诱导的PC12细胞的铁死亡，EC₅₀值为（2.43±0.27）nM，是铁死亡抑制剂铁抑素-1（Fer-1）的16倍(EC₅₀=39.92±0.98 nM)。B3具有抗氧化性（P<0.000 1），不具备Fe²⁺螯合性。Erastin诱导PC12细胞铁死亡后，GSH水平降低（P<0.001）,Fe²⁺水平升高（P<0.001）、MDA水平升高（P<0.01）、ROS水平升高（P<0.000 1）。B3以浓度依赖性方式显著升高GSH水平（P<0.01或P<0.05），降低Fe²⁺水平（P<0.001），降低MDA水平P<0.01，降低ROS水平（P<0.000 1或P<0.001）。在SD大鼠脊髓损伤模型中，B3处理组大鼠的运动能力显著增强（P<0.01），脊髓组织损伤明显恢复。此外，脊髓损伤后，脊髓组织中GSH水平降低（P<0.000 1）,Fe²⁺和MDA水平升高（P<0.000 1）。B3显著升高GSH水平（P<0.000 1），降低Fe²⁺和MDA水平（P<0.000 1）。结论 化合物B3是一种高效的铁死亡抑制剂，有望进一步开发为脊髓损伤治疗候选药物。

关键词

铁死亡抑制剂 / 吩噻嗪衍生物 / 脊髓损伤 / 神经保护