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中度亚低温通过Keap1/GSK3β/Nrf2/GPX4信号通路抑制过度炎症和氧化应激诱导的铁死亡减轻脓毒症相关急性肺损伤

 

Authors Xu J , Tao L, Jiang L, Lai J, Hu J, Tang Z

Received 20 August 2024

Accepted for publication 17 October 2024

Published 25 October 2024 Volume 2024:17 Pages 7687—7704

DOI https://doi.org/10.2147/JIR.S491885

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Editor who approved publication: Professor Ning Quan

目的:脓毒症相关急性肺损伤(SA-ALI)是脓毒症患者的常见并发症,导致高发病率和死亡率。过度炎症和氧化应激是脓毒症肺损伤的重要因素。本研究旨在探讨中度亚低温对SA-ALI的保护作用,并探讨其潜在机制。

方法:采用盲肠结扎穿刺法诱导大鼠脓毒症,然后采用中度亚低温(32 ~ 33.9℃)干预,术后12 h采集血、支气管肺泡灌洗液、肺组织。采用ELISA、肺W/D比、免疫组织化学、免疫荧光、组织学染色、Western blotting、RT-qPCR、TEM等检测方法观察脓毒症大鼠的炎症反应、氧化损伤、SA-ALI相关病理生理过程及Keap1/GSK3β/Nrf2/GPX4通路信号。

结果:中度亚低温治疗可减轻脓毒症大鼠肺损伤,表现为肺结构病理改变的改善和肺功能的改善。此外,中度亚低温减少了动脉血乳酸的产生,抑制了炎症因子IL-1β、IL-6和TNF-α的表达;下调活性氧、丙二醛和氧化还原活性铁水平;恢复GSH和SOD含量。透射电镜结果显示,中度亚低温可减轻肺组织内PMVECs的铁死亡。潜在的机制可能涉及Keap1/Nrf2/SLC7A11/GPX4信号通路的调控,胰岛素通路PI3K/Akt/GSK3β在其中也起了部分作用。

结论:我们发现了一种新的潜在治疗机制,即中度亚低温可以通过调节Keap1/GSK3β/Nrf2/GPX4的表达,从而减轻过度炎症和氧化应激诱导的铁死亡,从而改善脓毒症的急性肺损伤。