A型流感病毒通过激活HIF-1α/iNOS/VEGF信号通路诱导肺上皮细胞铁死亡的机制

【背景】已发现A型流感病毒（influenza A virus，IAV）可激活多种程序性细胞死亡途径，这些途径在宿主细胞防御系统中起着重要作用。铁死亡是一种新型的非凋亡细胞死亡，主要由铁依赖性脂质过氧化介导。【目的】探讨HIF-1α/iNOS/VEGF信号通路在IAV感染诱导的细胞铁死亡中的作用机制。【方法】使用IAV感染小鼠肺上皮细胞（MLE-12）构建细胞损伤模型后检测细胞病毒滴度和炎性因子分泌；使用荧光探针法和比色法检测细胞活性氧（reactive oxygen species，ROS）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、总铁离子和亚铁离子；透射电镜观察细胞超微结构；检测细胞铁死亡标志物mRNA和蛋白表达；生物信息学预测流感病毒诱导铁死亡潜在作用机制；激光共聚焦观察IAV对细胞缺氧诱导因子-1α（hypoxia inducible factor-1α，HIF-1α）表达影响，并检测其信号通路相关元件mRNA和蛋白表达；构建HIF-1α敲低模型，探讨HIF-1α/iNOS/VEGF信号通路在IAV诱导细胞铁死亡中的作用。【结果】铁死亡抑制剂能降低IAV感染细胞的病毒载量和炎性因子的分泌，并能抑制细胞ROS、总铁离子和亚铁离子含量，促进细胞SOD活性，修复细胞线粒体损伤，逆转铁死亡标志物mRNA和蛋白表达；生物信息学预测发现HIF-1α/iNOS/VEGF信号通路在IAV诱导的铁死亡中具有重要的相关性；试验验证IAV感染能促进细胞HIF-1α的激活和易位入核，并激活HIF-1α、血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）、诱导型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS）的mRNA和蛋白表达。【结论】IAV感染可以诱导细胞发生铁死亡，其作用机制可能是通过激活HIF-1α/iNOS/VEGF信号通路发挥作用。