背景虽然当前已有相当一部分的基础和临床研究探索主动脉夹层的可能的发生发展机制,但主动脉夹层在机体内的具体形成机制还尚未清楚。本研究的目的是确定在主动脉夹层（aortic dissection,AD）发展过程中,铁缺乏（iron deficiency,ID）是否存在调节血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cells,VSMCs）的功能。此外,还确定了线粒体对这一过程的贡献。通过对临床上的AD患者和非AD患者的血清进行分析,我们发现主动脉夹层病人的血清中的血清铁含量明显低于非夹层患者。然而,血清铁含量缺乏是如何影响主动脉夹层进展的机制仍不清楚。有研究表明铁可以影响线粒体功能,因此我们推测铁可以通过影响线粒体功能导致主动脉中膜退行性变。方法升主动脉组织取自AD患者和器官供者。用弹性van Gieson染色和Masson染色观察主动脉形态和结构,普鲁士蓝染色法用于检测人类主动脉铁水平,包含免疫组织化学染色（Immunohistochemistry,IHC）进行与转铁蛋白（transferrin,TF）,转铁蛋白受体（transferrin receptor,TFRC）抗体靶向标记检测,免疫荧光染色（Immunofluorescence,IF）进行alpha-smooth肌肉肌动蛋白（alpha-smooth muscle actin,α-SMA）,肌球蛋白轻链（Myosin light chain,MLC）细胞色素c（cytochrome c,cyt c）,半胱天冬酶9（caspase 9）和8-羟基-2-脱氧鸟嘌呤核苷（8-hydroxy-2-deoxyguanosine,8-OHd G）抗体的靶向标记检测实验,并用蛋白质免疫印迹试验（western blotting,WB）观察上述蛋白质在组织中的表达情况。透射电镜（TEM）观察人主动脉线粒体的形态变化。接下来,我们给造模小鼠投喂成分为缺铁或含特定浓度的β-氨基丙腈（β-aminopropionitrile,BAPN）不同组合的特殊饮食并获取不同病理条件下的小鼠主动脉,并用上述染色来验证建模的水平,随后用ATP水平检测来评估线粒体的功能。随后,我们用硫酸亚铁和去铁胺（deferoxamine,DFO）干预血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cells,VSMCs）,并由WB验证细胞铁的吸收和铁水平,通过ATP测试和JC-1染色检验线粒体功能,通过ROS流式法检测、H2O2水平探测以及LDH水平检查等来验证干预后的血管平滑肌细胞内的氧化应激水平,通过凋亡流式来检测被干预细胞的凋亡情况,并通过WB和IF法检测上述蛋白变化情况及缺氧诱导因子1α（hypoxia inducible factor 1α,HIF-1α）的表达情况。最后,与之前的细胞实验一样,我们加入了HIF-1α抑制剂LW6来干预细胞,以验证铁对线粒体和VSMCs的影响。结果主动脉夹层患者的血清铁及主动脉组织铁水平明显低于非夹层患者,与之相对应的TF、TFRC随之升高。VSMC收缩相关蛋白α-SMA和MLC的表达减少,线粒体形态改变。动物实验结果证明,虽然相比于对照组小鼠主动脉,EVG染色和Masson染色结果显示缺铁干预后的主动脉结构并无明显变化,但进一步检测显示TF和TFRC增加,α-SMA和MLC减少,这是类似于单一BAPN干预,但其改变程度较单独BAON干预要低,而ID+BAPN干预后组织形态学和蛋白表达变化均更加明显。ATP检测结果显示各造模组小鼠主动脉被干预后的ATP含量为对照组＞BAPN组和ID组＞BAPN+ID组。此外缺铁组和BAPN组小鼠线粒体损伤,氧化应激水平增高,ID+BAPN组小鼠。细胞实验表明,DFO组细胞α-SMA和MLC显著减少,氧化应激水平明显增高,线粒体损伤相关蛋白表达增多,细胞内ATP的活性和线粒体的膜电位明显降低,平滑肌细胞的凋亡率增加,同时经IF检测发现该组细胞内HIF-1α升高。而加入LW6后,细胞缺铁所导致的相关变化得以抑制,细胞氧化应激水平降低,线粒体损伤相关蛋白表达较DFO组有所下降。回顾造模小鼠及人体内的相关变化,我们发现缺铁导致HIF-1α升高,而小鼠及人的主动脉组织标本证实了破裂的主动脉中存在线粒体损伤引起的细胞损伤。结论缺铁可以通过抑制机体内HIF-1α的降解,致使细胞内线粒体损伤释放cyt c,激活caspase-9并触发后续联机反应,诱导细胞核内8-Ohd G的聚积,从而导致主动脉壁内细胞凋亡坏死。而VSMCs的损伤凋亡致使主动脉壁结构破坏,使其收缩性减弱,从而导致缺铁患者主动脉夹层更易于发生。