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为解决 TTM 最佳温度及作用机制不明等问题，安徽医科大学研究人员开展 TTM 对 PRMD 影响的研究，发现 33°C 的 TTM 可减轻 PRMD，与激活 Nrf2、调节铁稳态有关。该研究为心脏骤停治疗提供新思路，值得科研读者一读。
在医学领域，心脏骤停（CA）就像一颗随时可能引爆的 “炸弹”，严重威胁着人们的生命健康。即便在心肺复苏技术不断进步的今天，心脏骤停患者恢复自主循环（ROSC）后的生存率依旧低得令人揪心。而复苏后心肌功能障碍（PRMD），这个在患者复苏后 “趁虚而入” 的 “杀手”，成为了导致他们早期死亡的重要原因。
目前，虽然指南推荐将心脏骤停后患者的体温控制在 32°C - 37.5°C，以此来优化治疗效果，这也就是所谓的目标温度管理（TTM）。大量临床数据和动物研究也显示，轻度低温下的 TTM 似乎对改善心脏功能有一定帮助。但问题来了，TTM 发挥保护作用的具体机制是什么呢？到底哪个温度才是最适合的目标温度？这些问题就像一团团迷雾，笼罩着医学研究者们。
与此同时，一种名为铁死亡（Ferroptosis）的细胞死亡方式逐渐进入了大家的视野。它和我们熟悉的细胞凋亡、坏死、自噬都不一样，有着独特的 “死亡特征”，比如铁过载、脂质过氧化物过度积累、线粒体膜破裂以及线粒体形态改变等。越来越多的证据表明，铁死亡在心肌缺血 / 再灌注（I/R）损伤和 PRMD 中扮演着关键角色。细胞内铁稳态的调节与铁死亡密切相关，而核受体辅激活因子 4（NCOA4）介导的铁蛋白自噬（ferritinophagy），以及通过铁转运蛋白（ferroportin）进行的铁输出，在这个过程中起着重要作用。此外，核因子 E2 相关因子 2（Nrf2）作为一个重要的转录因子，参与调控铁代谢和铁死亡相关基因，但它和 TTM 之间有什么联系，还不清楚。
为了揭开这些谜团，安徽医科大学的研究人员在《Cell Death & Disease》期刊上发表了题为 “Targeted temperature management at 33°C alleviates post-resuscitation myocardial dysfunction via Nrf2 activation and modulation of iron homeostasis” 的论文。他们发现，33°C 的 TTM 能够显著改善复苏后的血流动力学和心肌功能，减轻心肌和线粒体损伤，这一效果比 36°C 的 TTM 要好得多。而且，他们还发现去铁胺（DFO，一种铁螯合剂）也能对 PRMD 起到保护作用。这些保护作用都和激活 Nrf2、调节铁稳态以及抑制铁死亡有关。这一研究成果，为心脏骤停患者的治疗提供了新的思路和理论依据，就像在黑暗中为医学研究者们点亮了一盏明灯。
在这项研究中，研究人员用到了几个关键的技术方法。他们建立了大鼠心脏骤停 / 心肺复苏（CA/CPR）动物模型，模拟真实的临床场景；还培养了 H9c2 心肌细胞，并诱导其发生缺氧 / 复氧（H/R）损伤，在细胞层面进行研究。通过组织学分析，比如用苏木精 - 伊红（H&E）染色观察心肌细胞形态变化；利用透射电子显微镜（TEM）观察心肌和细胞的超微结构；采用各种试剂盒检测丙二醛（MDA）、亚铁离子（Fe2?）等指标，来评估氧化应激和铁死亡水平。另外，他们还使用蛋白质免疫印迹（Western blot）技术检测相关蛋白的表达，以及进行免疫共沉淀（Co - IP）和免疫荧光实验来探究蛋白之间的相互作用。
下面我们来详细看看研究结果。
TTM - 33°C 改善大鼠复苏后血流动力学和心肌功能
研究人员把 30 只健康的雄性 Sprague - Dawley 大鼠分成了 5 组，分别是假手术组（sham）、常温对照组（NTC）、去铁胺常温组（DFO）、33°C TTM 组（33°C）和 36°C TTM 组（36°C）。实验开始后，他们密切监测大鼠的各项生理指标。结果发现，在恢复自主循环（ROSC）后的 2 小时和 3 小时，33°C TTM 组和 DFO 组的大鼠收缩压（SBP）和平均动脉压（MAP）明显高于 NTC 组。而且，这两组大鼠的左心室射血分数（LVEF）也比 NTC 组有显著改善，这说明 33°C 的 TTM 和 DFO 能让大鼠复苏后的心脏功能变得更好。
TTM - 33°C 减轻大鼠 CA/CPR 模型的心肌损伤和线粒体损伤
研究人员对大鼠的心肌组织进行了各种检测。从 H&E 染色的结果来看，33°C TTM 组、36°C TTM 组和 DFO 组的心肌细胞肿胀和溶解情况，都比 NTC 组要轻。TEM 观察发现，33°C TTM 组和 DFO 组的线粒体膜损伤更小，结构也更完整。另外，心肌损伤标志物 cTnI、CK - MB 和 BNP 的水平检测结果显示，33°C TTM 组和 DFO 组的这些指标明显低于 NTC 组。这一系列结果表明，33°C 的 TTM 和 DFO 能有效减轻心肌损伤和线粒体损伤。
TTM - 33°C 降低亚铁离子水平，抑制铁死亡
铁过载和脂质过氧化是铁死亡的重要特征。研究人员检测了心肌组织中的 Fe2?、MDA 和 4 - 羟基壬烯醛（4 - HNE）水平，发现 33°C TTM 组的 Fe2?水平比 NTC 组显著降低，DFO 组也是如此。同时，33°C TTM 组和 DFO 组的 MDA 和 4 - HNE 水平也明显下降，而谷胱甘肽过氧化物酶 4（GPX4，铁死亡的关键调节因子）的表达则显著增加。这说明 33°C 的 TTM 和 DFO 可以通过减轻铁过载和脂质过氧化，来抑制心肌铁死亡。
此外，研究人员还发现，33°C TTM 组和 DFO 组的铁转运蛋白 1（FPN1）表达增加，NCOA4 表达降低，铁蛋白重链 1（FTH1）的降解也得到了缓解。这表明 33°C 的 TTM 和 DFO 可以通过调节铁蛋白自噬和铁输出，来维持铁稳态，减轻心肌损伤。
33°C 低温减轻体外 H/R 损伤
在细胞实验中，研究人员建立了 H9c2 心肌细胞的 H/R 模型，并设置了不同的复氧温度。结果发现，33°C 低温和 DFO 处理都能降低细胞内活性氧（ROS）的产生，提高细胞活力。TEM 观察显示，33°C 低温和 DFO 处理可以改善 H/R 损伤导致的线粒体损伤。而且，33°C 低温处理能显著维持线粒体膜电位，这一效果在 DFO 处理和 36°C 时都没有看到。这说明 33°C 的低温对体外 H/R 损伤有明显的保护作用。
33°C 低温通过破坏 NCOA4 - FTH1 相互作用抑制铁死亡
研究人员进一步在体外探究 33°C 低温保护作用的机制。他们发现，33°C 低温和 DFO 处理能有效降低 H/R 损伤后细胞内 Fe2?的产生，增加 GPX4 和 FPN1 的表达，降低 NCOA4 的水平，同时增加 FTH1 的表达。免疫荧光实验也证实了这些结果。
为了更深入了解 NCOA4 和 FTH1 的关系，研究人员进行了 Co - IP 实验和免疫荧光共定位分析。结果发现，H/R 损伤会增强 NCOA4 和 FTH1 的相互作用，促进铁蛋白自噬，而 33°C 低温和 DFO 能破坏这种相互作用，抑制铁蛋白自噬。此外，通过敲低 NCOA4 的实验，研究人员发现敲低 NCOA4 可以增加 GPX4 和 FTH1 的水平，降低 4 - HNE 的表达，减少 Fe2?荧光强度和 MDA 水平，这进一步说明了铁蛋白自噬在 H/R 诱导的心肌铁死亡中起着关键作用。
33°C 低温促进 Nrf2 核转位抑制铁死亡
Nrf2 是细胞抗氧化应激的重要转录因子。研究人员发现，无论是在体内还是体外实验中，33°C 低温和 DFO 处理都能显著增加细胞核中 Nrf2 蛋白的水平，同时降低细胞质中 Nrf2 的水平，这表明 33°C 低温和 DFO 能促进 Nrf2 核转位，激活 Nrf2。
为了探究 Nrf2 是否通过调节 NCOA4 和 FPN1 来影响铁死亡，研究人员在 H/R 细胞模型中使用了 Nrf2 激活剂。结果发现，激活 Nrf2 可以降低 NCOA4 和 4 - HNE 的表达，增加 FPN1 和 Fth1 的表达，同时降低 Fe2?荧光强度和 MDA 水平。这说明 Nrf2 激活可以通过下调 NCOA4、上调 FPN1 的表达来减轻铁死亡。
综合上述研究，我们可以得出这样的结论：33°C 的 TTM 比 36°C 的 TTM 更能显著增强复苏后的心肌功能，减轻心肌损伤，这主要是通过抑制铁死亡来实现的。这种保护作用和激活 Nrf2、调节铁稳态密切相关。而 DFO 不仅能通过螯合铁来抑制铁死亡，还能激活 Nrf2 通路，发挥对心肌的保护作用。
这项研究意义重大。它为心脏骤停患者的治疗提供了更明确的方向，让医生们在使用 TTM 时，有了更有力的理论支持，知道 33°C 可能是一个更优的选择。同时，也为开发治疗 PRMD 的新药物和新方法提供了新的靶点和思路。比如，基于对 Nrf2 通路和铁蛋白自噬的研究，未来有可能开发出更有效的药物，专门针对铁死亡来保护心肌。不过，目前研究也存在一些局限性，比如还不清楚低温调节心肌细胞不稳定铁池的具体机制。但这也为后续的研究指明了方向，相信在未来，随着研究的不断深入，我们对心脏骤停和 PRMD 的治疗会有更大的突破，为更多患者带来生的希望。
