抑制5LOX可保护视网膜色素上皮免受N

过量的ROS会导致视网膜细胞损伤，脂氧合酶（LOX）代谢产物增加和脂质过氧化，可能导致铁死亡。本研究使用视网膜色素上皮（PRE）细胞系ARPE-19中的碘酸钠（NaIO3）和研究黄斑变性（AMD）氧化应激的小鼠模型，评估发现调节5-LOX活性可能是控制ROS和铁死亡诱导的损伤的一种有用的方法。

结果

NaIO3可诱导氧化应激和细胞死亡，可通过在ARPE-19细胞中使用铁死亡抑制剂减轻

首先用NaIO3处理可诱导ARPE细胞死亡和ROS迅速升高，用不同死亡类型的抑制剂共处理后，发现只有铁死亡抑制剂缓解了其诱导的细胞死亡，铁死亡螯合剂DFO也有同样的效果。

图1

抑制5-LOX可减少NaIO3诱导的细胞死亡和ROS生成

氧化应激诱导的花生四稀酸可通过LOX代谢生成5-HPETE，HPLC-MS/MC分析表明了花生四稀酸和5-HETE的上调，而外源性花生四稀酸可增加其对NaIO3诱导的细胞死亡敏感性。用多种LOX抑制剂处理发现只有5-LOX抑制剂Zileuton可以抑制NaIO3诱导的细胞死亡，Zil还可以抑制铁死亡诱导剂诱导的铁死亡，敲除ALOX5的结果进一步证明了5-LOX的关键作用。

Zil预处理和ALOX5敲除都可以减轻脂质过氧化，但不影响铁水平。ALOX5敲除可减轻NaIO3诱导的铁死亡相关蛋白上调，Zli预处理可减轻氧化应激诱导的DNA损伤。综上，抑制5-LOX可减轻NaIO3诱导的ROS，与细胞死亡相关。

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NaIO3诱导ARPE-19细胞线粒体损伤

NaIO3处理导致线粒体ROS增加、膜电位降低和ATP产生的减少，而Zli预处理可以减轻这种作用还有某些线粒体蛋白质的表达，ALOX5敲除进一步验证了5-LOX的作用。

图5

NaIO3导致RPE丢失、炎症反应和小鼠视网膜损伤

在构建的NaIO3诱导的急性视网膜变性小鼠模型中，实时PCR检测铁死亡相关基因的mRNA表达结果以及Zli预处理后的表达变化，表明5-LOX可能参与NaIO3诱导的细胞死亡。Zli预处理还可以降低NaIO3诱导的视网膜细胞死亡和PRE的4HNE染色变化，DFO也缓解了细胞死亡。

用Zli预处理可下调NaIO3诱导的PRE单层表面上Iba1阳性细胞数量和促炎基因的表达，减轻视网膜厚度的是减少，保护RPE单层免受破坏，铁死亡抑制剂DFO和Fer-1处理有相似的保护作用。

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总结

总之，此研究证明了5-LOX参与RPE细胞的氧化应激，5-LOX抑制保护RPE细胞免受NaIO3诱导的脂质过氧化、线粒体损伤、DNA损伤和细胞死亡。观察到的5-HETE的增加为5-LOX途径的激活和上游不稳定的5-HPETE的增加提供了证据。这些二十烷酸可与ROS发生反应，导致脂质过氧化，最终导致铁死亡。新发现是5-LOX抑制对RPE和视网膜的保护作用，以防止体内NaIO3诱导的炎症和细胞死亡。研究结果强调了5-LOX抑制作为控制视网膜病变中RPE和视网膜ROS损伤的可行策略的潜力。