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鐵死亡 (ferroptosis) 是由鐵 依賴性脂 質過氧 化作用 驅動的 調節性 細胞死 亡的一種形式。 鐵死亡於2012被首次提出。近幾年來,以鐵離子積累和脂質過氧化為特徵的鐵死亡被認為與腫瘤細胞死亡相關,其在腫瘤發生,發展以及耐藥性方面的作用也備受關注。
頂級期刊Nature 9月份就有3篇文章報導鐵死亡,包括(1)解析淋巴系統可能會保護黑色素瘤細胞免受鐵死亡的影響,從而促進癌細胞轉移;(2)過氧化物酶體-多不飽和醚脂-磷脂軸驅動鐵死亡,進而介導腫瘤對鐵死亡的敏感性,重點揭示不飽和醚磷脂(PUFA-EPLS)作為一種獨特的功能性脂質類別,在細胞狀態轉換期間受到動態調節可能作為癌症藥物靶標;(3)解析淋巴細胞使癌細胞逃避死亡,由於淋巴環境(富含油酸類脂)保護黑色素瘤細胞免受鐵死亡,而血液中富含鐵的環境則有助於誘導黑色素瘤細胞的鐵死亡過程。
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此前,CELL 期刊在5月份對鐵死亡的研究新進展進行了總結(見圖1),相信這個總結可以幫助大家帶來更好、更全面的理解。 鐵死亡的調節包括控制關鍵磷脂底物的豐度,驅動其過氧化的因素,以及消除這些脂質過氧化物的因素。 在鐵死亡過程 中,過氧化的底物是帶有多不飽和醯基尾巴的磷脂(PL-PUFAs)。 PL-PUFAs由ACSL4和PCATs(藍色,左下角)等酶激活並將游離PUFAs結合到磷脂中而產生的。 多不飽和脂肪酸可以從環境和飲食來源中清除,並可以通過乙醯輔酶A羧化酶(ACC)的作用,從基本的乙醯輔酶A合成。 能量壓力和AMPK通過抑制ACC(橙色,左下角)抑制鐵死亡。 一旦PL-PUFAs被摻入膜環境中,鐵依賴的酶和活性鐵利用分子氧(O2)進行過氧化反應,產生PL-PUFA-OH(黃色途徑)。 鐵依賴酶包括脂氧合酶和細胞色素P450氧化還原酶(POR)。 活性鐵通過轉鐵蛋白受體1(TfR1)輸入並儲存在鐵蛋白中。 鐵蛋白可以通過一種被稱為吞鐵蛋白的類似自噬的過程來降解,這種過程會釋放不穩定的鐵,並促進導致鐵下垂的過氧化反應(黃色,左上角)。 輻射也可以直接刺激脂質過氧化,放射治療可能部分通過觸發鐵死亡發揮作用。 相比之下,Prominin2通過促進含有鐵蛋白結合的鐵的多囊體的形成,從而將鐵輸出到細胞外(黃色,左上),從而抑制鐵死亡。
有三種途徑可以消除過氧化的PL-PUFA-OOH: Gpx4-穀胱甘肽軸、FSP1-CoQ10軸和GCH1-BH4軸。
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文中給出了誘導鐵死亡的幾種常見化合物、脂質和蛋白質(見鐵死亡誘導劑表,見圖2),以及鐵死亡的抑制劑(見圖2)。
好啦,鐵死亡的介紹今天就到這裡。
參考文獻
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