目前,已经发现的细胞死亡方式包括凋亡、坏死、焦亡以及铁死亡。这些细胞死亡受大量的调控通路执行,相较于凋亡、坏死以及其他形式的细胞死亡,铁死亡特殊在其铁依赖性脂质活性氧(ROS)的积累。尽管尚不知铁死亡过程是否存在像凋亡中Caspase功能的标志性调控蛋白,但已有的大量证据表明,谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathioneperoxidase4,GPX4)可作为判断细胞铁死亡的参考标志。GPX4蛋白具有清chu脂质过氧化物的功能,失活GPX4导致氧化平衡被打破,脂质过氧化物破坏膜结构,激发铁死亡。由于其特殊的作用机制,铁死亡调控子GPX4已上升为“明星分子”。诱导铁死亡具有抗ai潜力。宁夏动物细胞样本铁死亡哪家便宜
(1)抑制GPX4诱导铁死亡:GPX4能降解小分子过氧化物和某些脂质过氧化物,抑制脂质过氧化。研究发现,若细胞中GPX4表达下调则会对铁死亡更敏感;相反,若上调GPX4的表达,则会产生对铁死亡的耐受。因此,将GPX4抑制后将诱导细胞发生铁死亡。(2)抑制胱氨酸谷氨酸转运受体(systemXC-)诱导铁死亡:通过systemXC-,谷氨酸与胱氨酸以1:1比例交换,因此,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。敲除systemXC-的小鼠由于细胞外谷氨酸水平减少,可以防止神经毒性损伤。宁夏动物细胞样本铁死亡哪家便宜阻断DHFR与抑制GPX4在基因或药理学上可协同诱发铁死亡。
肺腺ai细胞的存活依赖于肺组织高氧和高水平的铁硫簇生物合成酶NFS-1的作用。体外实验中抑制NFS-1引起的铁饥饿反应与抑制GPX4协同作用,可触发铁死亡,减缓肺ai组织的生长。未来可研发临床药物在人体内阻断NFS-1发挥zhiliao作用。除化疗药物,铁死亡也能增敏放疗对于肺ai的zhiliao效果,靶向zhiliao药物索拉菲尼可通过抑制System Xc-诱导肺aiai细胞铁死亡,而针对肺ai的免疫zhiliao是否与铁死亡相关尚缺乏更明确的证据。因此,铁死亡在抑制肺ai细胞增殖中发挥重要作用,深入研究铁死亡通路的分子机制,为肺ai的zhiliao和新药的研发提供新的途径。
铁死亡由Dixon等研究Erastin杀死RAS突变得到中流细胞作用机制时发现,主要是细胞内“铁”依赖脂质氧自由基异常增高、氧化还原稳态失衡而致。胱氨酸-谷氨酸逆向转运体(系统xc-)的紊乱会导致GPX4失活,脂质氧化物不能经过GPX4催化的谷胱甘肽还原酶反应代谢,继而发生类似Fenton反应的方式氧化脂质产生大量的活性氧。采用高糖持续性刺激足细胞,探究除凋亡和自噬之外足细胞的死亡方式,发现铁死亡标志物GPX4、PTGS2及ACSL4的表达量随着高糖刺激时间的增加而变化,GPX4在24h时发生明显性降低,但是在36h的时候表达恢复正常。原因可能在于自噬与铁死亡是正向关系,随着高糖刺激时间的增加,在36h时,自噬可能被抑制,因此GPX4增加,铁死亡现象减少。C11-BODIPY 荧光探针检测,在铁死亡细胞中,探针会由红色转化为绿色。
除了GPX-4的小分子抑制剂外,一些新型纳米载体材料也具有抑制GPX-4活性作用。例如,Guo等设计了含有偶氮苯连接的亲水性聚乙二醇(polyethyleneglycol,PEG)端和由硝基咪唑共轭连接的多肽结构作为疏水端的低氧激huo的两亲性聚合物胶束,包载铁死亡诱导剂RSL3。该聚合物在中流细胞的低氧环境中依赖还原型辅酶I(II)醌氧化还原酶1[NAD(P)H:quinoneoxidoreductase1,NQO1]和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamideadeninedinucleotidephosphate,NADPH)的催化作用发生偶氮键的断裂,暴露出氨基使纳米粒带正电促进纳米粒的摄取。同时,在中流细胞内高表达硝基还原酶和NADPH存在的情况下,硝基咪唑结构会还原变为亲水性结构,进而诱发胶束解组装和快速释药。细胞处于还原性的环境中,半胱氨酸直接通过丙氨酸-丝氨酸-半胱氨酸(ASC)系统转运至细胞内,抑制铁死亡。宁夏动物细胞样本铁死亡哪家便宜
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。宁夏动物细胞样本铁死亡哪家便宜
一重要的铁死亡负向调控因子是铁蛋白(ferritin).铁蛋白由重链和轻链两种亚基构成球壳空腔结构,是细胞内主要的储铁蛋白.其中重链具有亚铁氧化酶活性,可将Fe2+氧化为Fe3+,进而储存在球壳状的空腔内.胞质中未被利用或排出细胞的铁离子被储存在铁蛋白中,从而维持细胞内铁稳态,减少芬顿反应导致的氧化应激,达到保护细胞的目的.当铁蛋白的表达异常时,细胞内铁离子的稳态也被打破.核受体共同活化子4(nuclearreceptorcoactiva[1]tor4,NCOA4)介导的自噬过程可选择性地降解铁蛋白,造成细胞内游离铁水平升高,并诱发铁死亡。宁夏动物细胞样本铁死亡哪家便宜