猪流行性腹泻病毒引起Vero细胞铁死亡和发生途径的初步研究

猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemiCollagen biology & diseases of collagenc diarrhea virus,PEDV)是冠状病毒家族的一员,可导致新生仔猪严重的水样腹泻。PEDV在全球大范围流行,导致猪的发病率和死亡率均很高,对养猪业构成巨大威胁。铁死亡是一种非凋亡性细胞死亡,表现出明确的铁依赖性表达模式,并与脂质过氧化有关,谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)是铁死亡的关键调节因子,目前PEDV是否会引起铁死亡尚未有相关研究报道。本实验通过研究PEDV引起Vero细胞的可能出现的程序性细胞死亡,探讨其作用途径。实验分为空白细胞组、PEDV(MOI=1.0)组、Erastin(5μM)阳性对照组、Liprostatin(0.5μM)阴性对照组,利用ELISA检测试剂VX-661临床试验盒检测GSH、ROS、Fe~(3+)、细胞活力状态水平;利用荧光显微镜分析Fe~(2+)聚集情况;利用流式细胞仪分析脂质过氧化物水平;q RT-PCR检测铁死亡关键通路基因ACSL4、TFRC、ATF4、HMOX1、SLC3A2、GPX4、FTH1、P53、ALOX15、LPCAT3的m RNA转录水平;Western Blot检测铁死亡调控通路上的关键蛋白GPX4、ALOX15、LPCAT3、ACSL4表达水平。实验结果表明病毒组同空白组相比,随着时间推移GSH活力水平下降(P<0.01)、Fe~(3+)水平逐渐降低(P<0.05);随着时间延长,病毒组同空白组相比ROS释放水平逐渐增高(P<0.05);荧光显微镜视野下的病毒组同空白组相比,在36h下Fe~(2+)明显呈高亮聚集状态,使用抑制剂Liprostatin(0.5μM)预处理组高亮聚集物明显减少。病毒组同空白组相比,随着时间推移细胞活力状态逐渐降低(P<0.05),铁死亡抑制剂Liprostatin(0.5μM)预处理后可以挽救一部分细胞的活力状态(P<0.01)。病毒组同空白组相比,在36h下检测出大量脂质过氧化物,使用铁死亡抑制剂Liprostatin(0selleckchem MK-2206.5μM)预处理可以减少脂质过氧化物的生成(P<0.05)。q RT-PCR检测结果发现,病毒组ACSL4、ALOX15、LPCAT3 m RNA表达水平逐渐增高(P<0.01);Western Blot检测结果发现,ACSL4、ALOX15、LPCAT3蛋白表达水平逐渐增高(P<0.01)。我们发现PEDV可能通过ACSL4介导的脂质过氧化途径致使Vero细胞发生铁死亡。