目标体温管理通过抑制铁死亡改善心肺复苏后心肌功能障碍的机制研究
批准号:
82102308
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
程诚
依托单位:
学科分类:
心肺复苏
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
程诚
中文摘要
心肺复苏后心肌I/R损伤导致的复苏后心肌功能障碍(PRMD)是CA患者的主要死因之一,目标体温管理(TTM)对PRMD有确切保护作用,但具体机制尚未明确。基于铁死亡在I/R损伤发生机制中的作用,结合本课题组前期研究结果,提出“复苏后心肌细胞铁自噬被过度激活,进一步发生铁死亡,造成线粒体损伤和PRMD,TTM通过抑制铁死亡减轻心肌I/R损伤”的理论假设。为此,本研究拟通过建立大鼠CPR模型,采用TTM方法进行干预,利用原代心肌细胞模拟I/R损伤及亚低温干预,在细胞和分子水平上证实CPR后心肌细胞中核受体共激活因子4介导的铁自噬被过度激活,诱发铁死亡和线粒体损伤,造成PRMD,并探讨TTM对PRMD的保护机制是否通过激活Nrf2/FPN1途径减轻线粒体铁超载,进一步抑制心肌细胞铁死亡。这将丰富PRMD的发生发展机制及TTM临床实用依据,具有重要临床价值和科学意义。
英文摘要
Post-resuscitation myocardial dysfunction (PRMD) caused by myocardial ischemia/reperfusion (I/R) injury is a prevailing cause of death. Target temperature management (TTM) has a definite protective effect on PRMD, but its pathogenesis is still open to discussion. Based on the role of ferroptosis in the mechanism of I/R injury and our previous study, we hypothesized that ferritinophagy is excessively activated, which further leads to ferroptosis, resulting in mitochondrial damage and PRMD, and TTM attenuates myocardial I/R injury by inhibiting ferroptosis. The aim of the study is to verify that ferritinophagy mediated by NCOA4 is excessively activated after resuscitation, inducing ferroptosis, mitochondrial damage and PRMD in a rat model of CPR and I/R injury cell model of primary cardiomyocytes with TTM intervention.We will further explore whether TTM protects PRMD by activating Nrf2/FPN1 pathway to reduce mitochondrial iron overload and inhibit ferroptosis. It will enrich the mechanisms of myocardial I/R injury after resuscitation and TTM, which has important clinical value and great significance.
心脏骤停是重大的公共安全问题,复苏后心肌功能障碍(PRMD)是复苏早期重要的死亡原因之一,其发病机制尚不清楚,治疗手段也十分有限。本项目首先成功构建了经针刺诱颤大鼠心肺复苏模型,探讨了不同温度下目标体温管理(TTM)对心肺复苏后心肌功能障碍的作用。 TTM -33°C可显著改善PRMD,并通过抑制心肌细胞铁死亡来减轻心肌损伤并维持线粒体功能。体内和体外实验均证实, 33°C亚低温通过促进Nrf2核易位来调控下游铁转运和铁自噬蛋白表达,一方面通过增强铁转运蛋白表达,促进Fe2+流出细胞;另一方面通过降低铁自噬水平减少Fe2+生成,从而达到维持细胞内铁池稳态、抑制铁死亡的目的。此外,DFO 作为铁螯合剂能够通过促进Nrf2核易位来调控铁转运、铁自噬等蛋白水平,从而抑制铁死亡,改善PRMD。本项目进一步对大鼠脑组织进行相关研究,结果发现TTM --33°C减轻大鼠CA/CPR后脑组织形态学和脑细胞线粒体损伤程度,还能够显著减轻脑组织铁自噬和铁死亡水平。本研究为TTM目标温度选择提供了一定依据,也为改善PRMD的分子机制和治疗靶点提供了新的认识。
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