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目的:棒曲霉素（Patulin,PAT）是一类很常见的真菌毒素,它广泛存在于谷类、海鲜、坚果,特别是水果及其制品中。PAT对人、动物、植物、细菌等都有毒性作用,可引起肾脏,肝脏,胃肠道及免疫系统损伤。短期高剂量的摄入PAT可引起急性中毒,但其具体机制并不十分明确。近年来,研究表明铁死亡与多种肾脏疾病联系密切,在急性肾损伤（AKI）的进展中起着关键性的作用。本实验拟从体内和体外两个方面探讨PAT能否引起小鼠AKI,并研究铁死亡在AKI中的作用及其机制。方法:体内实验以Balb/c雄性小鼠为研究对象,将60只小鼠（20～30 g）随机分为4组:对照组（生理盐水）,PAT 2.5 mg/kg分组,PAT 5 mg/kg分组,PAT 10 mg/kg分组。单次腹腔注射PAT对小鼠进行染毒,24 h后处死,收集血清和肾组织待测。采用H＆E染色法、血清生化指标检测、免疫组化染色法以及ELISA法检测PAT对小鼠肾脏的毒性作用;采用Western blot检测小鼠肾脏中肾损伤蛋白、自噬相关蛋白和铁死亡相关蛋白的表达情况;应用试剂盒检测小鼠血清铁和组织铁含量以及肾组织中丙二醛（MDA）和谷胱甘肽（GSH）的含量;利用转录组学测序法检测肾组织中基因的变化情况;在透射电镜下观察并记录小鼠肾脏组织中线粒体以及自噬小体的形态变化情况。体外实验以HKC细胞为实验模型,不同浓度的PAT（0、0.25、0.5、1、2、4、8、16μM）处理细胞24 h后,应用CCK8法检测细胞存活率。依据CCK8实验结果,选取0、0.5、1、2μM浓度的PAT对HKC细胞进行染毒24 h,之后应用Western blot法检测与铁死亡相关的蛋白以及与自噬相关的蛋白表达的情况,应用相应试剂盒检测HKC细胞中游离铁以及GSH和MDA的水平,C11-BODIPY 581/591分子探针用来评估HKC细胞膜脂质过氧化的水平,验证PAT能否诱导铁死亡;干预实验中,分别使用铁螯合剂（DFO）或者铁死亡抑制剂（Fer-1）预处理HKC细胞4h后,加入PAT（2μM）处理24 h,或应用特异性自噬抑制剂3MA与PAT（2μM）共处理HKC细胞24 h。应用试剂盒检测HKC细胞中铁离子的含量,应用Western blot法检测实验中机制蛋白的表达情况,通过C11-BODIPY 581/591分子探针评估HKC细胞膜脂质过氧化的程度。结果:体内实验中,肾脏组织H＆E染色结果表明,当PAT暴露24 h后,PAT处理组的小鼠肾小管上皮细胞水肿、管腔狭窄现象均十分显著;血清生化指标Creatinine（CRE）和Urea显著升高;ELISA法检测,可见胱抑素-C和Kim-1水平显著提高;免疫组化及Western blot结果可见,铁死亡相关蛋白NCOA4和FTH1的表达量随PAT染毒剂量的增加而减少,肾小管损伤标志蛋白LCN2的表达量增加;PAT组的小鼠血清铁、组织铁以及组织中MDA的水平均明显提高,组织中GSH的含量明显降低;透射电镜结果可见,PAT染毒组的小鼠肾脏组织细胞中出现了较多的自噬囊泡,线粒体皱缩,嵴数量减少以及双层膜破裂;转录组学测序结果显示,PAT染毒组小鼠肾脏组织损伤富集程度最高的信号通路是铁死亡。体外实验中,观察到HKC细胞暴露于PAT 24 h后,细胞的生存率随着PAT染毒浓度的提高而显著降低;铁死亡相关蛋白GPX4、NCOA4、FTH1,自噬相关蛋白p62和细胞内GSH的含量随PAT剂量的增加而相应下降;自噬相关蛋白LC3、细胞内MDA的含量、HKC细胞膜脂质过氧化的程度以及细胞内游离铁的水平随PAT染毒剂量的提高而相应的升高;在应用Fer-1和DFO对HKC细胞进行预处理之后,Western blot结果发现铁死亡相关蛋白NCOA4、FTH1、GPX4表达量明显上升,细胞膜脂质过氧化的水平和细胞内游离铁的含量明显下降;在应用3MA处理细胞后,Western blot结果可见p62、NCOA4和FTH1的蛋白表达量明显上升,LC3蛋白表达量明显下降,细胞膜脂质过氧化的水平和细胞内游离铁的含量也明显下降。结论:PAT暴露能够导致细胞自噬水平提高,铁蛋白可以在自噬溶酶体中进行降解,释放出的大量游离铁,促进芬顿反应的发生,致使细胞膜脂质过氧化程度加重,最终导致铁死亡的发生,造成小鼠AKI以及肾小管上皮细胞HKC的损伤。