氨基酸在铁死亡中扮演了重要角色。生理条件下,systemXC-由溶质转运家族7A11(solutecarrier7A11,SLC7A11)和SLC3A2组成,将胱氨酸运输至细胞内并被还原为半胱氨酸,用于合成细胞内主要的抗氧化剂GSH。GSH是GPX4的一个必要辅因子,可将还原型GSH转化为氧化型GSH,同时还原脂质过氧化物,从而减轻氧化应激损伤。Erastin、p53、索拉非尼通过抑制systemXC-和/或GSH合成间接抑制GPX4活性,而RSL3能直接抑制GPX4活性,无论是间接或直接抑制GPX4,均会导致清chu脂质过氧化物能力不足,细胞内脂质过氧化物集聚,诱发铁死亡。因而,systemXC-和GPX4是铁死亡氨基酸代谢中的重要调控靶点。在肝ai细胞中,p62-Keap1-Nrf2信号通路能抑制erastin、索拉菲尼、丁硫氨酸亚砜胺诱导的铁死亡。中国香港血样铁死亡项目
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。中国台湾细胞样本铁死亡服务细胞内可以使用PGSK探针,流式细胞术或共聚焦显微镜检测细胞内铁含量的细胞膜透性染料,检测铁死亡。
铁死亡在肝ai中的调控途径还有:CDGSH铁硫结构域1,一种线粒体铁输出蛋白,靶向抑制CDGSH铁硫结构域1,可以促进线粒体铁沉积和ROS生成,诱发铁死亡;miRNA-214通过抑制激动转录因子4表达,抑制GSH合成,诱导肝ai细胞铁死亡;抑ai基因BRCA1相关蛋白1通过抑制SLC7A11表达,诱发铁死亡。这些铁死亡在肝细胞ai(HCC)中的分子机制均提示铁死亡在HCC的发生中扮演着重要角色。研究显示,相较于索拉非尼激酶抑制活性的促凋亡效应,其通过抑制systemXC-诱发肝ai细胞铁死亡效应更加明显。
p53是中流抑制基因,通过调控铁死亡影响HCC发生。1)Jiang等研究发现,p53下调SLC7A11转录,影响systemXC-活性,进而诱导肝ai细胞铁死亡。2)p53上调精胺/精脒-N1-乙酰基转移酶1表达,使花生四烯酸15脂氧合酶水平升高,促进脂质过氧化物集聚,诱发铁死亡。3)Gao等发现铁死亡的发生需要谷氨酰胺和谷氨酰胺酶2。谷氨酰胺酶2是谷氨酰胺转化为谷氨酸的关键酶,调节GSH合成。p53上调谷氨酰胺酶2转录,其过表达抑制中流细胞生长和集落形成。这是铁死亡在肝ai中的调控途径之一。抑制NAD(P)H/FSP1/CoQ10通路的表达可以诱导铁死亡。
铁死亡是由铁依赖的脂质过氧化物累积而导致细胞死亡的过程。2012年,研究人员发现,RAS选择性致死的小分子化合物erastin能够引发独特的、铁离子依赖的、非凋亡性的细胞死亡,这种死亡方式被正式命名为铁死亡,其过程常伴随线粒体的形态异常。回顾铁死亡的研究历程,在2001年,尽管当时并未提出铁死亡的概念,研究人员通过研究谷氨酸诱导的神经细胞毒性,提出一种名为氧化死亡的调节性细胞死亡,这一死亡方式无论从形态学上还是分子机制上都和如今公认的铁死亡非常相似。随后,Dolma 等在针对HRAS突变的中流细胞进行小分子化合物筛选时,发现erastin能够产生明显的杀伤作用,且以一种不同于凋亡的方式介导;该致死效果能够被铁离子螯合剂和抗氧化剂所抑制。之后,另一类小分子化合物RSL3被筛选出来,它们能够诱导细胞发生类似于erastin造成的细胞死亡。研究证明,铁死亡很有可能是引起PD神经退行性变细胞死亡的通路之一,铁是zhiliaoPD的有效靶点。陕西动物血液样本铁死亡价格比较
铁死亡研究常用试剂:GPX4 抑制剂,如RSL3,ML162。中国香港血样铁死亡项目
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。中国香港血样铁死亡项目