摘要:目的 本研究旨在初步探讨线粒体相关的程序性细胞死亡,如凋亡、自噬和铁死亡在衰老早期心脏肥大和心肌纤维化中的作用。方法 雄性青年C57BL/6小鼠(5月龄,n=6)和衰老早期小鼠(21月龄,n=6)均在无特定病原体(SPF)环境中饲养。采集心脏组织进行micro-CT扫描成像;石蜡切片进行H E和Van Gieson染色;提取心脏线粒体检测活性氧(Reactive oxygen species, ROS)水平、分裂蛋白1 (Dynamin-related protein 1, Drp1)、融合蛋白2 (Mitofusin 2, Mfn2)、视神经萎缩蛋白1 (Optic Atrophy 1, OPA1)的表达,透射电镜观察线粒体的超微结构。Western blot检测炎症指标受体相互作用蛋白激酶3 (Receptor-interacting serine/threonine-protein kinase 3, RIP3)、磷酸化核因子κB (Phosphorylated Nuclear Factor kappa B, p-NF-κB),纤维化指标胶原蛋白I (Collagen Type I, Collagen I),凋亡指标半胱氨酸蛋白酶3 (Cysteinyl aspartatespecific protease-3, Caspase-3)、活化的半胱氨酸蛋白酶3 (Cleaved cysteinyl aspartatespecific protease-3, Cleaved Caspase-3),自噬指标磷酸化蛋白激酶B (Phosphorylated Protein Kinase B, p-Akt)、蛋白激酶B (Protein Kinase B, Akt)、微管相关蛋白1轻链3I/II (Microtubule-associated protein 1 light chain 3I/II, LC3I/II),铁死亡指标长链脂肪酸辅酶A合成酶4 (Acyl-CoA Synthetase Long-chain Family Member 4, ACSL4)、溶质载体家族7成员11 (Solute Carrier Family 7 Member 11, SLC7A11)蛋白表达情况。结果 与青年小鼠相比,衰老早期小鼠心肌出现肥大和纤维化,肌细胞排列紊乱,线粒体ROS水平增加,线粒体分裂相关蛋白Drp1表达没有明显变化,但是融合相关蛋白Mfn2、OPA1表达增加;电镜下心肌线粒体肿胀、嵴结构紊乱;心肌纤维化指标Collagen I 表达增加,炎症相关指标RIP3、p-NF-κB表达增加,自噬相关蛋白LC3 II表达下降,凋亡相关蛋白cleaved caspase-3无显著变化;铁死亡相关蛋白ACSL4表达增加而SLC7A11表达降低。结论 衰老早期心脏肥大和心肌纤维化伴有炎症、线粒体功能障碍和动力学失衡,铁死亡而非调亡是衰老早期心脏程序性细胞死亡的主要途径。