槲皮素通过激活Nrf2/GPX4信号通路抑制H₂O₂诱导的L-O2细胞铁死亡

摘要

目的：探讨槲皮素（quercetin, Que）对过氧化氢（H₂O₂）诱导的人类肝实质细胞（L-O2细胞）铁死亡的保护作用及其潜在机制。方法：通过H₂O₂诱导构建L-O2细胞铁死亡模型，实验分为对照组、H₂O₂处理组、不同浓度Que处理组以及铁死亡抑制剂Fer-1组。采用CCK-8法测定细胞存活率，荧光显微镜观察细胞内亚铁离子和ROS含量，检测线粒体膜电位的变化，Western blot法检测Nrf2、HO-1、NQO1和GPX4蛋白的表达。使用Nrf2抑制剂ML385抑制Nrf2表达，CCK-8法测定细胞存活率，RT-qPCR检测ACSL4和PTGS2 mRNA水平，显微镜下观察ML385对Que改善H₂O₂诱导所致细胞损伤（存活率降低、细胞形态和数量异常，以及线粒体膜电位下降）的影响。利用siRNA沉默Nrf2,RT-qPCR评估沉默Nrf2对铁死亡相关基因表达的影响以及对Que抑制H₂O₂诱导的铁死亡的影响。结果：Que显著减轻了H₂O₂诱导的L-O2细胞存活率下降、亚铁离子及ROS含量增加、线粒体膜电位降低。Western blot分析显示，Que能够显著逆转H₂O₂处理导致的L-O2细胞中Nrf2、HO-1、NQO1和GPX4蛋白表达下调的趋势。ML385显著抑制Nrf2的蛋白和mRNA水平，同时使PTGS2的mRNA水平显著上升，还逆转了Que对细胞存活率、形态和数量的改善作用，以及对线粒体膜电位的恢复作用。沉默L-O2细胞中的Nrf2后，ACSL4和PTGS2的mRNA水平显著升高。Que可显著抑制H₂O₂刺激下ACSL4和PTGS2 mRNA水平的升高，沉默Nrf2后，这一抑制作用被显著逆转。结论：Que通过激活Nrf2/GPX4信号通路显著抑制H₂O₂诱导的L-O2细胞铁死亡。

关键词

铁死亡 / 槲皮素 / 过氧化氢 / L-O2细胞 / Nrf2/GPX4信号通路

基金资助

湖北省自然科学基金联合创新项目(2024AFD098,2025AFD223); 湖北省自然科学基金青年项目(2021CFB270); 大学生创新创业训练计划项目(x202410929071,x202413249024); 十堰市太和医院院级项目基金(2022JJXM003)