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结核病（Tuberculosis,TB）是结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis,M.tb）感染引起的人兽共患传染性疾病。巨噬细胞作为重要的固有免疫细胞,是结核分枝杆菌感染的主要靶细胞和宿主细胞。结核分枝杆菌通过诱发巨噬细胞的氧化应激和细胞死亡,促进结核分枝杆菌的增殖与扩散,加剧宿主细胞的感染和损伤。揭示结核分枝杆菌诱导巨噬细胞死亡的分子调控机制,一直都是研究结核病发病机理的重点。已知,结核分枝杆菌感染引起的巨噬细胞死亡方式主要为凋亡、坏死和焦亡。铁死亡（Ferroptosis）是铁依赖性脂质过氧化引起的非凋亡性细胞死亡,利于结核分枝杆菌的感染与扩散。但是,关于铁死亡在结核病病理发生中作用机制的理解非常有限。血红素加氧酶1（人类/小鼠Heme oxygenase 1,缩写为HMOX1/Hmox1）是结核分枝杆菌感染和结核病的生物标志物,调节巨噬细胞铁代谢和活性氧物质平衡,是潜在的铁死亡调控因子。然而,血红素加氧酶1调控结核分枝杆菌感染诱导巨噬细胞铁死亡的作用机制,及其对胞内菌的增殖与扩散具有何种意义尚不明晰。因此,本文研究了以下内容:1.通过分析GEO数据库临床活动性结核病患者外周血转录组数据,调查结核病中是否存在铁死亡现象,并研究HMOX1与结核分枝杆菌感染引起的铁死亡相关性。2.采用不同感染复数和不同感染时间,建立牛分枝杆菌弱毒株Bacillus Calmette-Guerin（BCG）感染诱导小鼠巨噬细胞铁死亡的模型,明确BCG感染诱导巨噬细胞铁死亡的作用。进一步采用H2O2和RSL3两种铁死亡激动剂作为阳性对照,分别从促进脂质过氧化反应和抗脂质过氧化功能两个方面,探究BCG感染诱导巨噬细胞铁死亡的途径。3.使用NAC预处理BCG感染的巨噬细胞,研究Hmox1表达量是否与铁死亡水平存在负反馈调节机制。进而利用siRNA干扰技术,研究Hmox1对BCG感染诱导巨噬细胞铁死亡、细胞存活率及胞内菌载量的影响,从而明确Hmox1对BCG感染诱导巨噬细胞铁死亡的调控作用及分子机制,及其对胞内菌增殖和扩散的影响。主要研究结果如下:1.临床结核病中存在铁死亡现象。HMOX1显著上调（p＜0.001）,铁死亡标志物-抗脂质过氧化因子GPX4表达水平降低（p＜0.001）,并且促脂质过氧化因子ACSL4、ALOX5、NOX4和VDAC2的表达水平显著升高（p＜0.001,p＜0.001,p＜0.001,p＜0.01）;HMOX1与多个铁死亡重要调节因子的表达呈现相关性。2.成功建立了 BCG诱导小鼠巨噬细胞铁死亡模型,感染复数为5的BCG显著促进了巨噬细胞铁死亡的发生。Hmox1仅在BCG感染的巨噬细胞中显著上调（p＜0.001）。BCG与0.2 mM H2O2诱导巨噬细胞铁死亡的作用相似,但BCG感染组细胞存活率极显著高于H2O2对照组（p＜0.001）。同时,RSL3对照组胞内Fe2+含量、ROS水平及脂质过氧化反应均极显著高于BCG感染组（p＜0.001,p＜0.001,p＜0.001）,抗脂质过氧化核心蛋白Gpx4表达量无显著性差异（p=ns）,Fsp1和细胞存活率极显著降低（p＜0.001,p＜0.001）。提示Hmox1可能通过控制芬顿反应物质水平和保护抗脂质过氧化途径,降低脂质过氧化反应,从而抑制BCG感染诱导的铁死亡。3.NAC通过清除胞内ROS（p＜0.01）减弱脂质过氧化反应（p＜0.01）,显著抑制了 BCG感染诱导的巨噬细胞铁死亡,减少了胞内菌载量（p＜0.001）;Hmox1蛋白水平随着铁死亡减弱而下降（p＜0.001）。敲减Hmox1导致Ncoa4表达量增加（p＜0.001）,显著升高了胞内Fe2+含量（p＜0.001）,促进了芬顿反应和脂质过氧化反应的发生;同时,下调Hmox1导致半胱氨酸摄入通道蛋白xCT（p＜0.001）和依赖于半胱氨酸的Gpx4量继续减少（p＜0.001）,从而进一步减弱巨噬细胞的抗脂质过氧能力（p＜0.001）;显著降低了巨噬细胞存活率（p＜0.001）,增加了细胞内的BCG 数量（p＜0.001）。基于以上研究结果,得出结论:（1）活动性结核病患者外周血中的铁死亡转录特征显著,并与HMOX1显著性上调相关,提示HMOX1可能通过调控铁死亡影响结核分枝杆菌的感染与扩散;（2）感染复数为5时,BCG感染促进巨噬细胞铁死亡的发生,Hmox1表达量随着铁死亡增强而升高;（3）Hmox1通过遏制芬顿反应减少BCG感染引起的巨噬细胞毒性脂质过氧化物的积累,并保护巨噬细胞“xCT-Gpx4”信号轴维持巨噬细胞抗脂质过氧化能力,从而抑制BCG感染诱导的铁死亡和胞内菌载量,具有抗BCG感染的作用。