氢气抑制铁死亡治疗心肌肥厚的机制

右心室肥厚(RVH)由右心室系统内的容量或压力超负荷引起。右心室肥厚伴随复杂的病理改变,包括心肌细胞损伤、凋亡、心肌纤维化、神经内分泌紊乱以及水液代谢异常。 ferroptosis 是一种新型铁依赖性细胞死亡,以脂质过氧化物积累为特征,是心肌细胞死亡的重要机制。然而,关于 ferroptosis 在右心室肥厚中的作用却鲜有研究。我们假设氢气(H₂)作为一种具有优异分布特性的实验性医用气体,能够抑制 ferroptosis。
目的探究氢气对右心室肥厚的保护作用及其调控ferroptosis 的机制。
方法采用野百合碱(MCT)诱导30只雄性Sprague-Dawley大鼠建立体内右心室肥厚模型。体外采用血管紧张素II处理H9C2细胞,模拟右心室系统压力超负荷。通过吸入方式给予大鼠氢气(2%,每日3小时,持续21天),并将氢气加入细胞培养基中。使用Nrf2抑制剂ML385(1μM)探究其抗 ferroptosis 机制。
结果在野百合碱处理的大鼠中,吸入氢气可减轻右心室肥厚:右心室壁厚度从3.5±0.3mm降至2.8±0.2mm(P<0.05),右心室射血分数从45±3%升至52±4%(P<0.05)。在H9C2细胞中,氢气可减轻肥厚。氢气通过调节铁含量、氧化应激及 ferroptosis 相关蛋白来抑制 ferroptosis,从而恢复Nrf2/HO-1信号通路。
结论氢气通过恢复Nrf2/HO-1抑制 ferroptosis,进而延缓右心室肥厚,这为右心室肥厚提供了一种新的治疗策略。

吸入氢气减轻野百合碱处理大鼠的铁蓄积。A:普鲁士蓝染色代表性图像。放大倍数为20×。比例尺=50μm;B:普鲁士蓝铁染色定量分析;n=4;C:右心室铁含量;n=6。数据以均数±标准差表示。a P<0.05,c P<0.01:野百合碱组 vs 对照组;b P<0.05,d P<0.01:野百合碱+氢气组 vs 野百合碱组。MCT:野百合碱;H₂:氢气。
Bai J C, Yang H X, Zhan C C, et al. Hydrogen alleviates right ventricular hypertrophy by inhibiting ferroptosis via restoration of the Nrf2/HO-1 signaling pathway[J]. World Journal of Cardiology, 2025, 17(6): 104832.
