目的:本研究的目的是分析线粒体相关内质网膜（MAMs）功能障碍是否介导砷（As）诱发的肺上皮细胞铁死亡和急性肺损伤（ALI）。方法:动物实验:首先建立不同剂量、不同时间砷暴露诱发动物急性肺损伤模型,将购自北京维通利华的SPF级雄性6-8周龄Balb/c小鼠随机分为两组:对照组和As组,As组小鼠使用配制的Na As O2染毒,时间效应组在As染毒后2h、6h、12h、24h、48h收集小鼠肺组织,剂量效应组分别选择5mg/kg和10mg/kg Na As O2,对照组给予等量生理盐水气管内滴注,检测小鼠肺组织GPX4和Ferritin蛋白表达量。其次将Balb/c小鼠随机分为对照组、Fer-1组、As组和As+Fer-1组,Ferrostatin-1（Fer-1）预处理后气管内滴注Na As O2进行染毒,分别在6h和24h后检测小鼠肺功能,其余小鼠在充分留血后处死保留小鼠肺组织,左肺固定在4%多聚甲醛中,留取右肺部分组织送检肺泡上皮细胞电镜检查,另外检测肺组织的GPX4和Ferritin蛋白表达。最后将Balb/c小鼠随机分为对照组、Mito Q组、As组和As+Mito Q组,在Mitoquinone mesylate（Mito Q）预处理后进行动物染毒,在As暴露24h后进行小鼠肺功能检测,处死小鼠后留存固定左肺组织进行HE染色,其余肺组织保存于-80℃超低温冰箱中,检测GPX4、Ferritin、CLPP和mt HSP70蛋白表达。细胞实验:首先确定小鼠肺上皮细胞（MLE-12）染毒的剂量和时间,选择不同剂量的Na As O2进行CCK8实验,随后在Na As O2染毒2h、6h、12h、24h后收集细胞蛋白检测GPX4、Ferritin、Mfn-2和p-PERK表达量。随后将MLE-12分为对照组、Fer-1组、As组和As+Fer-1组,Fer-1预处理后进行As（50μM）暴露,在染毒后6h和24h后,检测GPX4和Ferritin蛋白表达,同时测定脂质活性氧表达。其次将MLE-12细胞分为对照组、GSK2656157组、As组和As+GSK2656157组,GSK2656157预处理后进行As染毒,在As暴露6h和24h后收集细胞蛋白,检测GPX4、Ferritin、Mfn-2和p-PERK表达量。然后将MLE-12细胞分成对照组、Mito Q组、As组和As+Mito Q组,Mito Q预处理后进行染毒,在As暴露12h后检测GPX4、Ferritin、CLPP、mt HSP70、Mfn-2和p-PERK蛋白表达,另外进行Mfn-2和PERK荧光共定位、Mito-Tracker Red CMXRos和JC-1检测,用Co-IP方法检测Mfn-2和PERK表达。最后转染进行Mfn-2过表达,As染毒24h后检测Mfn-2和PERK蛋白表达。结果:As染毒后的小鼠肺泡结构受损,炎症细胞浸润,肺功能下降。在As暴露的肺和肺上皮细胞（MLE-12）中,铁过载标志物Ferritin升高,脂质过氧化指数GPX4降低。Ferrostatin-1（Fer-1）预处理可减轻砷诱发的ALI。此外,As诱导的Fe3+沉积在Fer-1预处理小鼠中受到抑制。此外,As引发的线粒体损伤和脂质活性氧（lipid ROS）过剩在Fer-1预处理的MLE-12细胞中得到了缓解。Fer-1预处理改善了As引起MLE-12细胞上铁标记物的变化。从机制上说,在As暴露的MLE-12细胞中观察到PERK发生磷酸化和Mitofusin-2（Mfn-2）减少。此外,在As暴露的MLE-12细胞中,PERK和Mfn-2的相互作用被下调,MAMs功能被破坏。有趣的是,PERK抑制剂和Mfn-2过表达可减轻As诱导的MLE-12细胞的铁死亡。此外,As暴露MLE-12细胞线粒体应激标志物CLPP和mt HSP70上调,线粒体ROS（mt ROS）升高,线粒体膜电位（MMP）和ATP降低。Mitoquinone mesylate（Mito Q）是一种线粒体靶向自由基清除剂,可减轻As诱导的肺上皮细胞过量mt ROS、线粒体应激、MAMs功能障碍。同样,在体内实验表明,Mito Q预处理可以抑制As诱导的肺上皮细胞铁死亡和ALI。结论:mt ROS引发的MAMs功能障碍至少部分与As诱发的铁死亡和ALI有关。