COPD是一种以持续性气流受限为特征的呼吸道疾病。吸烟是引起COPD发病的主要危险因素之一。Yoshida等报道,吸烟可以诱导COPD小鼠模型的支气管上皮细胞铁死亡。与非吸烟者相比,吸烟者的肺泡灌洗液中有更多的铁和铁蛋白。给予香yan烟雾提取物刺激支气管上皮细胞24 h后,其GSH浓度明显下降。随着研究的深入,由核受体共刺激因子4介导的铁自噬被发现可以促进支气管上皮细胞的铁死亡。铁自噬是铁蛋白通过核受体共刺激因子4介导被递送至自噬小体,被铁蛋白噬菌体吞噬降解为游离铁,以此调节细胞内铁代谢。香yan烟雾刺激物可诱导支气管上皮细胞产生铁自噬,释放的铁离子通过Fenton反应促进脂质过氧化物的沉积。过量的脂质过氧化物在GPX4活性和含量降低时,可在细胞内堆积造成细胞铁死亡。铁死亡促使支气管上皮细胞释放损伤相关的分子模式和促炎细胞因子,形成坏死性炎症循环,导致与COPD相关病里气道重塑和肺气肿的发生。此外,通过内质网应激和缺氧诱导的线粒体动态平衡的紊乱可能也是引起支气管上皮细胞铁死亡的原因之一。铁死亡在COPD的发生中起重要作用,但其中的分子机制未明。CDGSH铁硫结构域1是一类线粒体铁离子运出蛋白,通过防止线粒体中铁的积累和活性氧的产生来抑制铁死亡。江苏组织铁死亡检测项目
2012年DIXON等发现铁死亡时,尚不清楚GPX4扮演的作用。直到2014年,研究者通过靶向代谢组学分析发现,谷胱甘肽的缺失会导致谷胱甘肽过氧化物酶(GPXs)的失活,进一步化学蛋白质组学策略筛选出GPX4分子。敲降或者过表达GPX4调节了12种铁死亡诱导剂的致死率,但对11种其它机制致死试剂没有影响。无疑,GPX4是铁死亡的关键调控因子。GPX4可以通过其酶活性阻止脂质过氧化物的毒性,维持膜脂质双分子层的稳态。RSL3通过与GPX4的共价键结合抑制GPX4的活性,导致过氧化物的积累。RSL3处理引起的铁死亡与GPX4失活相似,进一步支持RSL3通过GPX4抑制引起的铁死亡。谷胱甘肽(GSH)是GPX4催化过氧化物转化为醇的协同因子。谷胱甘肽缺乏引起的半胱氨酸缺乏直接使GPX4失活,并导致随后的铁死亡。宁夏血样铁死亡erastin通过靶向线粒体外膜蛋白的电压依赖性阴离子通道蛋白(VDAC2,VDAC3)调节线粒体功能并促进铁死亡。
早在2000年曾有研究报道,使用铁螯合剂可以缓解UC患者临床症状、改善患者内镜下表现,而对UC患者及UC小鼠使用铁补充剂则加重UC症状。多项研究表明,在DSS诱导的UC模型中,运用铁死亡抑制剂(Ferrostatin-1和Liproxstatin-1)后,UC小鼠体质量、结肠长度明显增加,铁死亡的相关指标(GSH-Px4,FTH1,ACSL4,ROS等)发生明显改变,表明铁死亡与UC之前存在着密切联系。铁蛋白是一种铁储存蛋白复合物,包括铁蛋白轻链和FTH1,过量的铁储存在铁蛋白中。FTH具有铁氧化酶活性,可以催化亚铁形式转化为三价铁离子形式,从而降低游离铁的含量,维持细胞内铁稳态。
近期的几项研究将铁死亡与两种或多种zhiliao模式联合应用取得了突破性的进展。例如,Xiong等联合铁死亡、化疗、PDT及免疫zhiliao策略,取得了较为高效的联合抗中流zhiliao效率。Chen等设计了由铁离子/顺铂/聚多巴胺构成的纳米平台,实现了铁死亡、化疗和PTT联合zhiliao效果,明显抑制了荷瘤小鼠的中流生长,设计的纳米制剂zhiliao组小鼠的中流经过zhiliao后几乎消失。此外,Zhang等结合中流细胞内外两个作用位点,提出了用β-环糊精修饰肝素,并同时负载Dox、二茂铁(ferrocene,Fc)和TGF-β受体抑制剂SB431542的肝素酶驱动的级联释放的NLC/H(D+F+S)纳米平台。Dox和Fc可有效提高细胞内ROS水平,激huo中流细胞内的铁死亡通路,同时产生的ROS能降低金属蛋白酶-2的表达阻止中流转移;在TME中由于载体对肝素酶的响应而快速释放出小分子抑制剂SB431542,抑制TME中的TGF-β通路,防止中流发生转移,协同提升Dox疗效。活性氧水平:细胞内活性氧和脂质活性氧通过流式细胞术使用DCFH-DA(表达上调)或C11-BODIPY 荧光探针检测。
除触发Fenton反应、抑制GPX-4活性和抑制systemXc活性等常见诱导细胞铁死亡途径外,直接下调GSH、抑制GR、外源补充不饱和脂肪和脂质过氧化物以及多种策略的联合诱导等其他策略也可以诱导细胞发生铁死亡。纳米酶在中流催化zhiliao中具有广阔的应用前景,Meng等提出了一个黄铁矿过氧化物纳米酶,与经典Fe3O4纳米酶和天然过氧化物酶相比,黄铁矿纳米酶不jin能够高效产生H2O2,还能催化还原型GSH到氧化态GSH(GSSG)。因此,黄铁矿纳米酶具有双重的活性,在产生丰富的•OH的同时还消耗还原型谷胱甘肽,明显诱导中流细胞发生凋亡及铁死亡。索拉菲尼是一类原ai基因激酶的抑制剂,具有诱导铁死亡的能力。宁夏血样铁死亡
纳米颗粒诱导铁死亡也在异种移植研究中得到了证实。江苏组织铁死亡检测项目
美国华盛顿大学的研究团队揭示,心脏移植手术后发生的中性粒细胞募集(neutrophilrecruitment)现象是由铁死亡调控的.供体心脏在移植后由于缺血缺氧等原因可诱导发生铁死亡,细胞内容物将释放并通过TLR4/Trif/Type1IFN通路募集中性粒细胞,造成坏死性炎症(necroinflammation).因此,铁死亡抑制疗法有望改善临床心脏移植手术的预后. 有研究结果证实,铁螯合剂在心脏和肝脏等重要qi官的疾病与损伤中可以发挥铁死亡抑制剂的作用.因此,以铁死亡为靶点的转化医学研究,将成为心脏疾病防治领域富有潜力的新方向。江苏组织铁死亡检测项目
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