目的在左PR-171抑制剂旋-谷氨酸(L-Glutamaic acid,L-Glu)诱导人神经母细胞瘤细胞(SH-SY5Y)构建的阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)细胞模型中,明确FXN的表达情况,初步探讨铁死亡是否参与了其细胞死亡过程,进一步研究在AD细胞模型中FXN与铁死亡及线粒体功能相关机制的影响与作用,为基于抑制铁死亡的AD治疗机制提供可参考的实验室依据。方法1.以SH-SY5Y细胞为研究对象,分别使用不同浓度L-Glu诱导细胞24 h后,CCK-8法检测细胞活力,筛选出最佳L-Glu浓度构建AD细胞模型。将细胞分为:Control(正常对照组)、L-Glu(L-谷氨酸组)、Lentiviral Vector(正常对照组+FXN慢病毒空载组)、L-Glu+OE-FXN(L-谷氨酸+FXN过表达组)、L-Glu+Fer-1(L-谷氨酸+铁死亡抑制剂Fer-1组);2.线粒体功能方面:通过荧光探针TMRE法检测线粒体膜电位(MMP)变化、透射电子显微镜观察细胞线粒体形态变化,以验证过表达FXN对AD细胞模型中线粒体功能的影响;3.铁死亡水平:通过荧光探针DHE法检测细胞内活性氧(ROS)变化、微量法检测还原型谷胱甘肽(GSH)以及脂质过氧化指标丙二醛(MDA)水平、铁离子比色法检测总铁离子及亚铁离子比色法检测二价铁离子浓度的变化,以明确L-Glu是否可诱导SH-SY5Y细胞发生铁死亡,过表达FXN及铁死亡抑制剂Fer-1是否可逆转上述指标;4.Western blot法及细胞免疫荧光法检测System Xc~-/GPX4通路中xCT及GPX4蛋白的表达情况,Western blot法检测铁死亡重要调控蛋白ACSL4、Tf R1的表达变化,进一步探讨过表达FXN介导AD细胞模型中铁死亡的可能发病机制。结果1.不同浓度L-Glu可https://www.selleck.cn/products/Staurosporine.html显著减低SH-SY5Y细胞的存活率,并呈浓度依赖性降低,最终测得20 mmol/L L-Glu诱导SH-SY5Y细胞24 h后其生存率为54.6%左右,且在普通光学显微镜下观察到细胞形态发生明显变化,细胞突触变短或消失,细胞变小变圆。故将20 mmol/L L-Glu设为本研究后续实验最佳浓度,以制备AD细胞模型;2.在AD细胞模型中FXN的表达降低,使用慢病毒转染技术成功上调了FXN的表达;3.各检测指标Control组与Lentiviral Vector组相比均无统计学意义,考虑慢病毒空载体对SH-SY5Y细胞无明显功能影响;与Control组相比,L-Glu组MMP降低,透射电子显微镜观察到线粒体体积缩小,嵴变形、减小或消失,过表达FXN后MMP升高,线粒体形态明显改善,提示在AD细胞模型中出现线粒体功能损伤,过表达FXN可改善线粒体功能损害表现;4.L-Glu组ROS、MDA、铁离子浓度、Fe~(2+)水平均升高,GSH降低,过表达FXN后GSH升高,ROS、MDA以及铁离子浓度和Fe~(2+)水平均有所降低,给予铁死亡抑制剂Fer-1(10μmol/L)同样可逆转上述铁死亡相关指标,提示L-Glu可诱导SH-SY5Y细胞发生铁死亡,过表达FXN抑制了AD细胞模型中铁死亡的发生;在L-Glu组Western blot法检测铁死亡重要调控蛋白ACSL4、Tf R1表达均升高,Western blot法及细胞免疫荧光法检测System Xc~-/GPX4通路中xCT、GXcollapsin response mediator protein 2P4蛋白表达均降低,过表达FXN及Fer-1干预后可逆转上述蛋白的表达。结论1.FXN在L-Glu诱导SH-SY5Y细胞构建的AD细胞模型中表达降低。2.过表达FXN可改善AD细胞模型中线粒体功能损伤。3.过表达FXN可能通过调控System Xc~-/GPX4通路,提高xCT、GPX4的表达提升抗氧化能力;通过抑制ACSL4的表达抑制脂质过氧化;通过抑制Tf R1的表达减少Fe~(2+)的蓄积,从而抑制铁死亡并对AD细胞模型具有保护作用。