铁死亡是一种程序性细胞死亡方式,呈铁依赖性,以细胞内脂质过氧化物堆积过多为特征。近年来,越来越多的医学领域已经发现铁死亡的存在。铁死亡与许多肺部疾病相关,如肺ai、慢性阻塞性肺疾病及肺纤维化等。随着铁死亡在肺部疾病中的研究不断增加及深入,铁死亡在肺部疾病中的作用机制也得到极大关注。细胞死亡是细胞生命的终点,传统的细胞死亡方式主要有非程序性细胞死亡和程序性细胞死亡。随着分子生物学研究的深入,自噬、铁死亡等新的程序性细胞死亡方式被不断发现。其中,铁死亡是在铁离子过饱和的条件下,使细胞内脂质过氧化物累积从而引起细胞的死亡。近年研究发现,铁死亡与多种疾病的发生密切相关,包括神经系统病变、缺血再灌注损伤以及脓毒血症等。铁死亡性(ferroptotic)损伤可在**微环境中触发炎症相关的免疫抑制,从而有利于**的生长。浙江动物血液样本铁死亡参考价格
类似地,SLC7A11或GPX4的基因缺失会导致脂质过氧化,并导致某些细胞或组织发生铁死亡。GPX4的缺失还介导了小鼠的其他非铁死亡性RCD过程(如凋亡、坏死性和焦亡),这表明脂质过氧化位于几条通路的十字路口,尽管下游的效应可能会有所不同。几个非GPX4通路,包括AIFM2-CoQ10,GCH1-BH4和ESCRT-III膜修复系统,在铁死亡过程期间的抗氧化损伤中起具有背景依赖性(context-dependent)作用。这些修复通路之间可能存在协同或互补效应。事实上,AIFM2调节还原型辅酶Q10的产生,但也可以通过jihuoESCRT-III膜修复系统来预防ai细胞中的铁死亡。浙江动物血液样本铁死亡参考价格铁死亡研究常用试剂:GPX4 抑制剂,如RSL3,ML162。
铁是人体所必需的微量元素,参与铁硫簇化合物的合成,具有氧化还原的功能,可以调节细胞的增殖与死亡。血液中的Fe3+结合细胞膜上转铁蛋白后识别转铁蛋白相关受体,向细胞内输入Fe3+。进入细胞的Fe3+在铁还原酶的作用下生成Fe2+,Fe2+被储存在细胞内不稳定的铁池中。多余的Fe2+一部分可以与铁蛋白结合组成复合物,另一部分可以通过铁转运蛋白从细胞中排出后,被一种含有H型亚基的蛋白氧化为Fe3+,与血中转铁蛋白相结合以转运到别的组织,使正常人体内铁代谢处于平衡状态。
铁代谢功能障碍与铁死亡密切相关。抑制铁蛋白降解后,铁死亡诱导剂诱导的细胞内自由铁水平以及铁死亡都明显低于对照组,表明铁蛋白可以通过维持铁代谢平衡抑制铁死亡。铁蛋白减少可促进Fe2+大量释放,铁超载通过Fenton反应促进细胞内活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)的产生,过量的ROS可与细胞膜发生脂质过氧化反应,过多的脂质过氧化物沉积促使细胞发生铁死亡。因此,细胞内铁含量对细胞维持稳态平衡发挥重要作用。
下调systemXc的表达能够降低胞内半胱氨酸的浓度,进而限制GSH的合成效率,提高细胞内ROS水平并增加脂质过氧化物的积累来诱导铁死亡。爱拉斯汀是一种典型的systemXc小分子抑制剂,能够通过抑制半胱氨酸的摄取来降低细胞内GSH的浓度,进而钝化细胞内GR、GPXs等抗氧化系统。Zhu等采用无载体纳米递药技术构建了爱拉斯汀和二氢卟吩e6(chlorine6,Ce6)的纯药共组装纳米递药系统。纳米粒在中流细胞内解体并快速释药,爱拉斯汀明显抑制systemXc的活性,阻碍半胱氨酸的摄取,导致细胞内的GSH浓度下降。同时,光敏剂Ce6在激光照射下产生大量的ROS,进一步增加了细胞内脂质过氧化物的蓄积,极大发挥了铁死亡和光动力zhiliao(photodynamicstherapy,PDT)的协同zhiliao效果。谷氨酸的水平会影响到systemXC- 的功能。细胞外高浓度的谷氨酸会抑制systemXC-从而诱导铁死亡。
Fenton反应的反应效率很大程度上受到H2O2水平的限制,因此增加中流组织中H2O2供应将提高其抗中流效果。通过含铁MOF的H2O2递送也是铁死亡纳米zhiliao策略的另一研究方向,因而受到广fan关注。Wan等构建了一种基于MOF,递送葡萄糖氧化酶(glucoseoxidase,GOx)的高效级联纳米反应器,能发挥协同作用诱导铁死亡。GOx不jin能催化葡萄糖生成大量的H2O2并与释放的铁离子发生Fenton反应,产生大量的ROS诱导中流细胞发生铁死亡。此外,GOx还能够大量消耗葡萄糖,形成另一种有吸引力的ai症zhiliao策略(饥饿疗法)。当纳米反应器到达中流部位时,高浓度的GSH还原Fe3+,引起MOF结构坍塌,释放Fe2+和GOx催化葡萄糖氧化产生H2O2。随后,产生的H2O2和Fe2+发生Fenton反应,产生羟基自由基(•OH),促进中流细胞铁死亡。在zhiliao期间,纳米反应器zhiliao组的小鼠中流体积几乎没有增长,中流重量jin为未zhiliao组的1/5,实现了高效的协同抗中流效果。中流抑ai基因p53能抑制 SLC7A11(systemXC-的组成部分),在某些情况下也能够诱导铁死亡的发生。广东组织样本铁死亡检测服务
敲除脂氧合酶则有利于保护细胞免受erastin诱导的铁死亡。浙江动物血液样本铁死亡参考价格
细胞内的游离铁离子通过芬顿反应(Fentonreaction)与过氧化氢相互作用,从而导致组成生物膜的多不饱和脂肪酸(polyunsaturatedfattyacids,PUFAs)发生脂质过氧化,这是目前已知的铁死亡启动的基础机制.谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathioneperoxidase4,GPX4)是一种硒蛋白,它可特异并高效地清chu磷脂过氧化氢,从而抑制铁死亡的发生.无论是使用RSL3等小分子抑制GPX4的活性,还是直接敲除GPX4基因,都会导致磷脂脂质过氧化水平急剧增加和启动铁死亡.Gpx4全身敲除会导致小鼠胚胎在7.5天死亡.可见,GPX4是铁死亡过程中的重要调控因子.浙江动物血液样本铁死亡参考价格