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铅(Lead,Pb)是人类最早应用在工业生产中的有害重金属之一。随着工业革命的不断发展,其与人类生活之间的关系也逐渐变得更为紧密。作为一种多器官毒物,铅进入人体后能够通过代谢进入各个组织器官,并对其造成潜在的毒性影响。铅进入肾脏后主要蓄积于肾小管,其积累将导致肾小管损伤,最终引起肾功能衰竭。在活细胞内细胞器是维持细胞正常生命活动所必需的。各种毒物进入机体后会破坏细胞器的功能,导致各种生物大分子的合成与代谢异常,从而发挥毒性效应。内质网和线粒体通过膜结构紧密相结合,在生命活动中相互协作共同发挥调控作用。最近研究发现,铅进入机体后会导致内质网功能发生紊乱,造成大量错误折叠蛋白积累,最终引发内质网应激。同时发现,铅诱导机体内氧化应激水平加剧后,不仅可破坏线粒体动态平衡,导致其形态异常,功能发生紊乱,而且会触发选择性线粒体自噬。可见,铅能够诱导线粒体自噬发生,同时也能够诱导内质网应激发生,在应激条件下,一般通过激活内质网应激通路介导自噬发生。然而,内质网应激在线粒体自噬中的作用及其机制的研究还未见报道。基于此,本研究以正常组织来源的人胚胎肾细胞HEK293为研究对象,探讨了内质网应激在醋酸铅(Pb(Ac)2)诱导的线粒体自噬中的作用及其机制。首先,运用CCK8试剂盒及LDH试剂盒检测了不同浓度Pb(Ac)2(0、0.5、1、2、4 mM)对细胞活力及细胞损伤的影响;其次,选取1 mM和2 mM的Pb(Ac)2暴露细胞24 h,通过Western blot技术检测其对线粒体自噬和内质网应激的影响;最后,结合内质网应激抑制剂4-苯基丁酸(4-phenylbutyrate,4-PBA),在内质网应激被抑制的条件下通过Western blot技术检测了线粒体自噬情况。以此探讨内质网应激在醋酸铅诱导的线粒体自噬中的作用机制,以期为进一步理解铅的细胞毒性机理及其诱导线粒体自噬的分子机制提供理论参考。研究结果显示:1.在0、0.5、1、2、4 mM的Pb(Ac)2暴露HEK293细胞24 h后,会诱导细胞活力下降,并造成不同程度的细胞损伤,具有剂量依赖性效应;2.在1 mM和2 mM的Pb(Ac)2暴露HEK293细胞24 h后,各处理组中LC3-Ⅱ的表达量均均显著升高(p<0.05),在2 mM处理组中HSP60和COXⅣ的表达水平均显著降低(p<0.05),而p62蛋白的表达水平并未发生显著变化,说明在HEK293细胞中Pb(Ac)2暴露能够诱导线粒体自噬发生;3.在1 mM和2 mM的Pb(Ac)2暴露HEK293细胞24 h后,ATF6、IRE1α、CHOP和GRP78的表达水平均逐渐升高,并具有剂量依赖性效应,在2 mM处理组中IRE1α、CHOP和GRP78的表达水平均显著高于对照组(p<0.05),说明在HEK293细胞中Pb(Ac)2暴露能够诱导内质网应激发生;4.利用0.5 mM的4-PBA将内质网应激抑制后,与2 mM Pb(Ac)2单独处理组相比,4-PBA+2 mM Pb(Ac)2处理组中HSP60和COXⅣ的表达水平均显著升高(p<0.05),LC3-Ⅱ的表达水平明显下降,说明在HEK293细胞中Pb(Ac)2可以通过激活内质网应激诱导线粒体自噬发生。综上所述,本研究结果表明,铅暴露能够降低细胞活力,造成细胞损伤;铅暴露不仅可以诱导线粒体自噬,同时还会诱导内质网应激发生;内质网应激可能在线粒体自噬的上游发挥调控作用,铅可以通过激活内质网应激诱导线粒体自噬发生。