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研究目的:在抗肿瘤治疗中,化疗药物引起的心肌细胞损伤是常见且严重的副作用之一。化疗药物引起的心脏毒性很大一部分是由于脂质过氧化物沉积在心肌细胞膜上,导致心肌铁死亡。铁死亡是铁和氧化依赖性调节细胞死亡的一种形式,可能在心血管疾病发生过程中起重要作用。目前,尚未发现有效的药物能挽救铁死亡引起的心脏损伤。本研究探讨了全反式维甲酸（all-trans retinoic acid,ATRA）在抑制铁死亡诱导剂爱拉斯汀（Erastin）和阿霉素（Doxorubicin,DOX）引起心脏毒性的作用及机制,为化疗带来的心脏毒性等副作用提供新治疗策略。研究方法:（1）利用CCK-8检测铁死亡诱导剂Erastin和RSL3对大鼠原代心肌细胞与心肌细胞系H9C2铁死亡的作用,并且检测不同浓度的ATRA对Erastin、RSL3诱导心肌细胞铁死亡的作用,观察心肌细胞数量及活性。（2）还原型谷胱甘肽（Glutathione,GSH）试剂盒检测各处理组:DMSO组、ATRA组、Erastin组、Erastin+ATRA组、Erastin+铁抑素-1（Ferrostatin-1,Fer-1）组的大鼠原代细胞及H9C2细胞系内GSH含量的变化;实时荧光定量（Quantitative-real time polymerase chain reaction,q RT-PCR）检测各处理组（同上）心肌细胞中铁死亡标记物前列腺素-过氧化物合成酶（prostaglandin-endoperoxide synthase 2,ptgs2）的转录水平变化;利用流式细胞术检测BODIPY-C11581/591染色后各处理组（同上）大鼠原代细胞及H9C2细胞系中脂质过氧化的程度,并用Flow Jo软件进行分析。（3）GEO（GENE EXPRESSION OMNIBUS）数据库分析在ATRA处理后小鼠主动脉瓣内铁死亡相关基因的表达变化,筛选出目的基因溶质载体家族7成员11（Recombinant Solute Carrier Family 7,Member 11,SLC7A11）;q RT-PCR、蛋白免疫印迹（Western blot）及GSH试剂盒分别检测随着ATRA浓度的增加,H9C2细胞系中铁死亡相关基因的表达变化以及GSH含量的变化;利用Western blot及q RT-PCR验证SLC7A11在心肌细胞系H9C2中的干扰效率;CCK-8检测转染SLC7A11 sh RNA的H9C2细胞接受ATRA和Erastin分别或联合处理后的细胞活性。利用GSH及丙二醛（Malondialdehyde,MDA）检测试剂盒检测转染SLC7A11sh RNA的H9C2细胞接受ATRA和Erastin分别或联合处理后胞内GSH及MDA水平变化。（4）将8-10周雄性C57BL/6小鼠随机分为5组—DMSO组、ATRA组、Erastin组、Erastin+ATRA组、Erastin+Fer-1组,测量每组小鼠体重变化,治疗7天后进行安乐死解剖,测量心脏重量和体积、利用苏木色精-伊红法（hematoxylin-eosin,HE）染色观察心脏组织学变化。裂解心脏组织,利用q RT-PCR、GSH试剂盒和MDA试剂盒检测处理组心脏组织中铁死亡相关基因的转录水平变化、GSH以及MDA含量变化。（5）将8-10周雄性C57BL/6小鼠随机分为DMSO组、DOX组、DOX+Fer-1组,测量每组小鼠体重变化,观察各处理条件下小鼠生存率。治疗7天后进行安乐死解剖,测量心脏重量和体积、利用HE染色观察心脏组织学变化。裂解心脏组织,利用q RT-PCR、GSH试剂盒和MDA试剂盒检测心脏损伤相关基因的转录水平变化、GSH以及MDA含量变化,验证DOX诱导心脏损伤的机制。（6）将8-10周雄性C57BL/6小鼠随机分为DMSO组、ATRA组、DOX组、DOX+ATRA组,测量每组小鼠体重变化,观察各处理条件下小鼠生存率,治疗7天后利用超声行心脏功能学检查,测量心脏重量和心脏体积、利用HE染色观察心脏组织学变化。研究结果:（1）CCK-8结果显示Erastin和RSL3可以分别诱导原代心肌细胞和H9C2细胞铁死亡,与ATRA联合应用后可以抵抗Erastin、RSL3分别诱导的心肌细胞铁死亡,抑制心肌细胞活力下降。（2）细胞内GSH水平、q RT-PCR及BODIPY-C11581/591染色结果显示ATRA可以抵抗Erastin诱导的心肌细胞GSH下调和脂质过氧化积聚,从而抑制心肌细胞铁死亡。（3）GEO数据库分析显示ATRA可以促进小鼠主动脉瓣上SLC7A11表达上调,q RTPCR、Western blot及GSH检测结果显示SLC7A11的表达依赖于ATRA,并且随着ATRA浓度的增加表达增加;利用Western blot及q RT-PCR验证SLC7A11在心肌细胞系H9C2中的干扰效率较高;CCK8、q RT-PCR、GSH和MDA检测结果显示当SLC7A11表达抑制后,ATRA挽救Erastin诱导的心肌细胞铁死亡效果下降。（4）小鼠体内实验中,与对照组相比,Erastin组小鼠心脏重量减小、心脏体重比下降、心脏损伤标志物转录水平增高、心脏组织和血清中GSH含量下降、MDA含量增高;Erastin+ATRA组和Erastin+Fer-1组中心脏毒性程度较Erastin组轻;ATRA组小鼠各指标未见明显异常。（5）小鼠持续给药1周后,与对照组相比,DOX组小鼠生存率下降、心脏体积和重量减小、心脏体重比下降、心脏损伤标志物转录水平增高、心脏组织和血清中GSH含量下降、MDA含量增高。（6）8-10周雄性C57BL/6小鼠腹腔注射药物1周后,DOX+ATRA组相较于DOX组小鼠生存率增加、心脏体积和体重增加、心脏损伤标志物转录水平下降、心脏组织和血清中GSH含量增高、MDA含量减少;ATRA组小鼠各指标未见明显异常。研究结论:（1）ATRA抑制Erastin诱导的大鼠原代细胞和心肌细胞系H9C2铁死亡;（2）ATRA可通过上调SLC7A11的表达水平来挽救Erastin诱导的心肌细胞铁死亡,而不能挽救Erastin诱导的SLC7A11 sh RNA心肌细胞铁死亡;（3）在小鼠体内实验中,ATRA可以挽救Erastin诱导的心肌铁死亡;（4）DOX可以诱导心肌铁死亡;（5）ATRA可以挽救DOX诱导的心肌铁死亡,提高小鼠生存率;