铁死亡(ferroptosis)一词诞生于2012年,指的是一种铁依赖的RCD,由不受限制的脂质过氧化和随后的质膜破裂引起。铁死亡可通过外源性或内源性途径诱发。外源性途径是通过抑制细胞膜转运蛋白,如胱氨酸/谷氨酸转运蛋白(又称systemxc−)或jihuo铁转运蛋白、转铁蛋白和乳转铁蛋白(lactotransferrin)而启动的。内源性途径是通过阻断细胞内抗氧化酶(如谷胱甘肽过氧化物酶GPX4)jihuo的(图1)。尽管这一过程不涉及caspases、MLKL或GasderminD的活性,但铁死亡的效应分子尚不清楚。值得一提的是,氧化性死亡(oxytosis)是一种由谷氨酸介导的抑制神经细胞systemxc−引起的氧化性RCD,其分子机制与铁死亡相似。限制GSH的合成能够间接影响GPX4的催化功能,从而促进铁死亡的发生。甘肃动物血液样本铁死亡项目
FSP1是近期发现的一个重要的铁死亡调控蛋白。在此之前,GPX4是抑制铁死亡发生机制的核xin。有研究人员试图寻找其他的保护机制,即在GPX4缺失的情况下,细胞能否在铁死亡诱导条件中生存。巧合的是两个研究组几乎同时发现了FSP1。从机制上来看,FSP1利用蛋白质N末端的肉豆蔻酰化修饰靶向质膜,作为一种NADPH依赖型辅酶Q的氧化还原酶发挥功能。辅酶Q的还原形式泛醇可以成为捕获自由基的抗氧化剂,从而防止脂质过氧化以及随后的铁死亡。另外有研究发现,小分子化合物FIN56可通过甲羟戊酸途径诱导铁死亡的发生,而甲羟戊酸途径在辅酶Q合成的上游起作用,向细胞补充艾地苯醌(辅酶Q的合成类似物)可抵抗FIN56的致死性,表明FIN56通过消耗辅酶Q来发挥作用。甘肃动物血液样本铁死亡项目HSP90抑制剂可抑制中流细胞的铁死亡,表明HSP90可能在铁死亡中发挥不同的作用。
美国哥伦比亚大学的研究人员在研究小分子erastin杀死RAS突变的中流细胞的机制时发现了一种新的程序性细胞死亡方式.经过深入研究,证实铁离子螯合剂可有效抑制该类型细胞死亡,而凋亡、坏死、自噬抑制剂没有效果,表明铁离子在这种新型的细胞死亡过程中发挥了重要作用,并由此将这种铁依赖(irondependent)的死亡方式命名为ferroptosis,即铁死亡.铁死亡在细胞形态学、遗传学以及生物化学等方面与已知的其他细胞死亡方式均有明显的不同,其主要特征表现为细胞死亡过程中伴随着铁离子依赖性的大量脂质过氧化物累积.
通过外源性补充多不饱和脂肪酸(PUFAs)来调节脂质过氧化,对诱导细胞铁死亡也是一种有效的策略。例如, Beatty等首先发现了三阴性乳腺细胞(TNBC)内PUFAs水平与铁死亡的发生之间有密切的关系,随后,在筛选了一系列不饱和脂肪酸后,发现共轭亚麻酸在诱导铁死亡水平上表现出很强的效果。这是由于亚麻酸化学结构中具有多重共轭双键,且共轭的双键的位置和PUFAs的立体化学对其也有一定影响。这些结果为PUFAs诱导细胞铁死亡而进一步发挥抗中流活性提供了有力的支持。Gao等设计了具有不饱和脂质侧链修饰的聚合物胶束,包载铁死亡诱导剂RSL3。其中,不饱和脂肪酸侧链的修饰能够提高体内脂质过氧化水平,协同诱导铁死亡。铁死亡是近年发现的一种细胞程序性希望的方式。
铁死亡基因水平相关特征:主要受核糖体蛋白L8(ribosomalprotein L8,RPL8),铁反应元件结合蛋白(ironresponse element binding protein 2,IREB2),ATP合成酶F0复合体亚基C3(ATP synthase F0 complex subunit C3,ATP5G3),三四肽重复结构域35(tetratricopeptide repeat domain 35,TTC35),柠檬酸合成酶(citratesynthase,CS),酰基辅酶A合成酶家族成员2(acyl-CoAsynthetase family member 2,ACSF2)以及受代谢、储存基因TFRC、ISCU、FTH1、FTL、SLC11A2的调节。结果表明,在铁死亡的细胞中,PGSK的绿色荧光会减弱;或者使用Iron Assay Kit检测细胞、组织中的铁水平。黑龙江血样铁死亡检测项目
铁死亡参与了阿尔茨海默病的发病机制。甘肃动物血液样本铁死亡项目
现如今,细胞死亡主要分为两类:意外细胞死亡和调节性细胞死亡,前者是细胞暴露在极端的物理、化学条件下后发生的瞬间灾难性死亡,如坏死;后者则是依赖细胞内分子机制的调节实现的细胞死亡,且能够受到药理学和遗传学的干扰,如凋亡。科学家逐渐发现介于坏死和凋亡之间的细胞死亡形式,如坏死性细胞凋亡、细胞焦亡、铁死亡、自噬性细胞死亡等。其中,铁死亡作为一种新的调节性细胞死亡形式逐渐进入大家的视野,成为细胞死亡方向的研究热点。在中流zhiliao领域,由于越来越多的中流细胞表现出抗凋亡的特性,探索铁死亡相关的zhiliao方法具有潜在的应用价值。甘肃动物血液样本铁死亡项目