目的:心肌梗死(Myocardial Infarction,MI)是由冠状动脉血流量减少、心脏组织供氧不足导致心肌细胞的不可逆死亡。由于心肌细胞几乎不具有再生潜力,抑制心肌细胞死亡对心肌梗死病人的预后尤为关键。近年来发现的铁死亡(Ferroptosis)是一种新型的铁依赖性细胞死亡方式,细胞死亡的同时伴随着脂质过氧化物的过量积累。目前,铁死亡被发现与多种疾病的发生发展密切相关,而铁死亡在心血管疾病中的关键作用也陆续引起人们的重视,但其具体参与机制尚未阐明。在心肌梗死的发生中,心肌细胞的钙超载被发现参与其中。细胞内钙超载的发生可激活钙调蛋白(Calmodulin,CaM)从而调控L型电压依赖性钙通道(L-type voltage-dependent Ca~(2+)channel,LVDCC)的作用。鉴于细胞内铁超载是引发心肌细胞铁死亡的重要机制,而LVDCC是参与细胞内铁离子运输的重要阳离子通道,我们意图探究心肌梗死过程中Ca~(2+)/CaM的激活是否可以通过调控LVDCC通道造成铁过载从而加剧铁死亡的发生。方法:建立大鼠心肌细胞系H9c2缺氧(Hypoxia)模型,使用铁死亡抑制剂(Ferrostatin-1,Fer-1)和去铁胺(Deferoxamine,DFO)进行干预,Cell counting kit8(CCK-8)法和碘化丙啶(Propidium Iodide,PI)染色检测细胞活性和死亡率;分光光度法检测心肌丙二醛(Malondialdehyde,MDA)和还原型谷胱甘肽plant virology(Glutathione,GSH)含量;蛋白质印迹法(Western blot)检测溶质载体家族7成员11(Solute Carrier Family 7 Member 11,SLC7A11)和谷胱甘肽过氧化酶4(Glutathione peroxidase 4,GPX4)表达量变化。随后使用Fluo-4/AM荧光探针检测缺氧对细胞内Ca~(2+)水平的影响,Western blot和实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,RT-qPCR)检测CaM蛋白和m RNA表达水平以及钙调蛋白激酶(Ca~(2+)/calmodulin-dependent protein kinases,CaMKs)包括CFerrostatin-1aMKⅡ和CaMKIV的表达。此外,通过抑制CaM检测心肌细胞活性及铁死亡相关指标。并进一步使用钙黄绿素(Calcein-AM)荧光探针和总铁离子比色法试剂盒,检测阻断LVDCC对缺氧诱导下心肌细胞内铁离子水平的影响。最后建立MI模型,测定心功能和心肌纤维化水平,以及CaM的表达变化;同时对MI术后小鼠进行CaM拮抗剂(Calmidazolium chloride,CCL)治疗,在心肌组织中检测铁死亡相关指标。结果:在细胞水平上,与对照组相比,Hypoxia组细胞存活率、GSH含量以及SLC7A11和GPX4表达下降,细胞死亡率和MDA含量增加;与Hypoxia组相比,Fer-1和DFO处理均在不同程度上抑制了缺氧给予的H9c2细胞损伤。H9c2细胞经缺氧诱导后,表现为Ca~(2+)浓度上升、CaM以及CaMKⅡ和CaMKIV表达上调。进一步通过细胞活性以及检测铁死亡相关指标发现,CaM拮抗剂CCL或敲低CaM均能缓解缺氧诱导Bafilomycin A1说明书的心肌细胞铁死亡。Calcein-AM和细胞总铁检测的结果显示,LVDCC阻滞剂维拉帕米抑制缺氧导致的铁离子增多,提示CaM通过调控LVDCC打开并造成细胞内铁过载从而诱发铁死亡。在动物水平,进一步证明CaM通过调控LVDCC打开在铁死亡介导的MI中发挥重要作用。结论:本研究在细胞水平证实了铁死亡是缺氧损伤中心肌细胞重要的死亡方式,并揭示了Ca~(2+)/CaM及其调控LVDCC可能作为抑制铁死亡的新靶点,并在动物水平进行验证,为进一步阐明其机理和扩大其应用提供参考。