摘要
目的：甲基汞（Methylmercury，MeHg）是一种广泛存在的环境污染物，可以损害机体的各个器官和系统，对人类健康具有潜在的危害。大脑和肝脏是MeHg毒性的主要作用器官。即使是短期MeHg暴露也会影响小鼠脑和肝脏相关生化指标的变化。铁死亡是一种以氧化还原紊乱和铁积累为主要特征的新型细胞死亡方式。研究表明许多环境污染物通过触发铁死亡而诱导机体损伤。然而，铁死亡在MeHg细胞毒性中的作用仍旧不清楚，因此，选用原代大鼠星形胶质细胞（Astrocyte，AST）和正常大鼠肝细胞（Buffalo Rat Liver，BRL）为研究对象，探索铁死亡在MeHg诱导神经损伤和肝损伤中的作用，为治疗MeHg暴露诱发的机体损伤提供一个新的靶点。 方法：不同剂量的MeHg（0、1、2.5、5、10μM）分别处理AST和BRL细胞不同时间（0、0.5、3、6h），四甲基偶氮唑蓝（MTT）实验测量细胞活性；不同剂量的MeHg（0、1、2.5、5、10μM）分别处理AST和BRL细胞3h,乳酸脱氢酶释放实验（Lactate dehydrogenase，LDH）测定细胞毒性。FerroOrange荧光探针检测细胞内铁离子含量。免疫印迹法（western blot）测定细胞内铁死亡相关蛋白谷胱甘肽过氧化物酶4（Glutathione peroxidase4，GPx4），谷氨酸-胱氨酸共转运体（Cystine/glutamate transporter，system XC-），铁蛋白重链1（Ferritin heavy chain1，FTH1）的表达；微孔板法测量两种细胞内还原性谷胱甘肽（Glutathione，GSH）的含量；流式细胞仪测定细胞内的活性氧（Reactive oxygen species，ROS）和脂质活性氧（Lipid reactive oxygen species，Lipid ROS）水平。 选择两种经典的铁死亡抑制剂Ferrostatin-1（Fer-1）和去铁胺（Deferoxamine，DFO）预处理AST和BRL细胞2h后与MeHg共处理3h，对上述指标进行检测。 结果：MeHg以时间-剂量依赖的形式降低AST和BRL细胞活性；MeHg处理可增加LDH释放率以及形态学的损伤。MeHg可增加AST和BRL细胞内的铁离子含量；MeHg处理影响两株细胞铁代谢相关蛋白的表达如抑制FTH1的表达；MeHg可抑制AST和BRL细胞内GPx4表达而没有明显地影响xCT的表达；MeHg降低AST内还原性GSH的含量而代偿性地增加BRL细胞内GSH的含量；补充外源性的GSH可以减轻MeHg所诱导的细胞毒性；MeHg可增加AST和BRL细胞内ROS以及Lipid ROS的产生。 铁死亡抑制剂DFO和Fer-1干预可缓解MeHg所致AST和BRL细胞活性的降低。铁死亡抑制剂DFO降低两种细胞内MeHg诱导的铁离子的增加。铁死亡抑制剂DFO和Fer-1可升高MeHg诱导的AST细胞内GSH含量。铁死亡抑制剂DFO和Fer-1上调MeHg诱导的AST和BRL细胞GPx4蛋白表达，仍然没有明显地影响xCT的表达。铁死亡抑制剂DFO和Fer-1明显地抑制MeHg诱导的两种细胞ROS和Lipid ROS的积累。 结论：MeHg可诱导AST细胞和BRL细胞发生铁死亡。MeHg诱导的该细胞死亡与铁代谢和氧化还原紊乱相关。铁死亡抑制剂DFO和Fer-1可以拮抗MeHg诱导的这种死亡。这进一步证实了铁死亡在MeHg诱导细胞损伤中的作用。这提醒拮抗铁死亡可能成为一个MeHg中毒治疗的新靶点，为MeHg的治疗提供了一个新的方向。
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