HGF通过调控NRF2抑制铁死亡改善酒精性心肌病心肌损伤的机制研究

Ethanol damages myocardium in vivo by causing oxidative stress, and lipid peroxidation is an important manifestation of oxidative stress. Our preliminary experiments found that the above process was accompanied by changes in iron metabolism. The dependance on both iron and lipid peroxidation is the most critical characteristic of ferroptosis. Hepatocyte growth factor (HGF) has an anti-oxidative effect, but so far the relationship between HGF and ferroptosis is poorly understood. Our further preliminary experiment suggested that HGF plays a role in myocardial ferroptosis in alcoholic cardiomyopathy (ACM), but its mechanism remains to be further explored. Therefore, we hypothesized that HGF may inhibit ferroptosis by regulating NRF2, thereby improving myocardial damage in ACM. To test this hypothesis, we will establish ethanol-induced injury in cardiomyocytes and ACM model in rats, using Western Blot, ELISA, Real-Time PCR, adeno-associated virus vector transfection, RNA interference, immunohistochemistry, etc. , to explore the important role of HGF in inhibiting the development of ferroptosis in ACM, and to manifest the regulation mechanism of HGF on ferroptosis through NRF2. This study will reveal the protective mechanism of HGF against ACM from the new perspective of ferroptosis, and provide new ideas and strategies for the prevention and treatment of ACM.

乙醇在体内引起氧化应激损伤心肌，脂质过氧化是其重要表现形式。我们预实验发现以上过程同时伴有铁代谢改变，而铁依赖和脂质过氧化依赖构成铁死亡最关键的两个特征。肝细胞生长因子HGF具有抗氧化应激作用，但迄今HGF与铁死亡的关系知之甚少。进一步预实验结果提示HGF在酒精性心肌病（ACM）心肌铁死亡中起作用，但作用机制还有待探讨。为此我们提出假说：HGF可能通过调控NRF2抑制铁死亡从而改善ACM心肌损伤。为验证假说，我们将通过乙醇诱导的心肌损伤细胞模型和大鼠ACM动物模型，采用Western Blot、ELISA、Real-Time PCR、腺相关病毒载体转染、RNA干扰、免疫组化等手段，从相关性、机制和动物整体水平验证，多方面探讨HGF在抑制ACM心肌铁死亡发生中的重要作用，并阐明HGF通过NRF2对铁死亡实现调控。本研究将从铁死亡这一新视点揭示HGF对ACM的保护作用，为ACM防治提供新思路。

项目背景：长期以来，酒精滥用一直是全球健康问题。过量或有害的酒精使用大大增加了因精神健康问题或非精神疾病（如心脏疾病）造成的疾病负担。以前的研究表明，经常饮用中度至大量酒精的男性可能会出现心房颤动。此外，过度饮酒会导致酒精性心肌病（ACM），表现为心肌损伤、心室扩张和心脏功能障碍。酒精也被称为乙醇，其在体内的代谢产物乙醛是主要有害物质。最近的研究突破了早期关于细胞死亡（坏死和凋亡）的观念，发现了各种新的细胞死亡方式，如坏死、焦亡、自噬和铁死亡，在探讨心血管疾病机制方面发挥了重要作用。2012年，"铁死亡 "一词被首次描述为一种独特的铁依赖性程序性细胞死亡形式.。诱导铁死亡与多种疾病有关，包括免疫系统（非酒精性脂肪性肝炎）、大脑（中风和脑内出血）、神经退行性疾病（阿尔茨海默氏病、亨廷顿氏病和帕金森氏病）、血液病（白血病）和心脏（心衰）。 然而，到目前为止，铁死亡与酒精性心肌病之间的关系还没有报道。肝细胞生长因子（HGF）在许多器官的组织平衡和修复中发挥着重要作用，包括肺、心脏、肾、肝、皮肤和大脑。HGF蛋白或基因疗法在肝脏、心脏、肺部和肾脏缺血/再灌注损伤的临床前模型中显示出良好的前景。目前关于HGF在酒精性心肌损伤中的作用和机制尚不清楚。.主要研究内容：①在大鼠ACM模型中，观察HGF表达与心肌铁死亡以及心脏结构和功能的关系；②在乙醇诱导的心肌损伤细胞模型中，研究HGF表达变化对心肌细胞铁死亡的影响；③在乙醇诱导的心肌细胞损伤模型中，明确HGF是否通过NRF2调控心肌细胞铁死亡；④在大鼠ACM模型中，验证过表达HGF对心脏结构和功能的影响。.重要结果和关键数据：①ACM大鼠中，HGF表达和对照组存在差异，并且这种差异伴随着脂质过氧化和铁代谢的变化（与铁死亡相关），此外，也和心脏结构和功能具有相关性；②通过数据库靶点筛选以及过表达和基因敲减实验验证，NRF2是HGF发挥调控作用的关键靶点之一；③在大鼠动物模型中验证过表达HGF抑制铁死亡改善心功能。.科学意义：阐明了HGF对酒精性心肌损伤铁代谢网络发挥作用的关键靶点，探索了新机制，为酒精性心肌病防治策略提供了坚实的理论基础，具有临床转化价值。