铁死亡基因水平相关特征:主要受核糖体蛋白L8(ribosomalprotein L8,RPL8),铁反应元件结合蛋白(ironresponse element binding protein 2,IREB2),ATP合成酶F0复合体亚基C3(ATP synthase F0 complex subunit C3,ATP5G3),三四肽重复结构域35(tetratricopeptide repeat domain 35,TTC35),柠檬酸合成酶(citratesynthase,CS),酰基辅酶A合成酶家族成员2(acyl-CoAsynthetase family member 2,ACSF2)以及受代谢、储存基因TFRC、ISCU、FTH1、FTL、SLC11A2的调节。铁死亡表现为脂质过氧化增高,ROS升高。也有一些特征基因发生变化。黑龙江组织样本铁死亡项目
各种抗氧化系统在防止脂质过氧化介导的铁死亡中起重要作用,尤其是系统胱胺酸/谷胺酸逆向转运体/GSH/Gpx4轴。系统胱胺酸/谷胺酸逆向转运体是一种反向转运蛋白,它输出谷氨酸盐,同时输入胱氨酸以转化为半胱氨酸用于GSH合成;Gpx4是一种脂质修复酶,是铁死亡的主要调节者,可利用GSH干扰脂质过氧化反应。而Gpx4的表达受Nrf2的调节,当受到外界氧化应激因子刺激后,Nrf2与其抑制蛋白Keap1解离活化,进入细胞核,启动其下游靶基因如SOD、Gpx4、xCT和HO-1等的表达,发挥抗氧化作用。黑龙江组织样本铁死亡项目结果表明,在铁死亡的细胞中,PGSK的绿色荧光会减弱;或者使用Iron Assay Kit检测细胞、组织中的铁水平。
异甘草酸镁可上调血红素加氧酶1(HO-1)表达,进而促进转铁蛋白、转铁蛋白受体、铁蛋白重链过表达,铁外排泵—膜铁转运蛋白低表达,导致细胞内铁沉积,脂质过氧化物集聚,诱发肝星状细胞(HSC)铁死亡,抑制肝纤维化形成。因此,靶向激huo铁自噬及HO-1诱导HSC铁死亡或是zhiliao肝纤维化的新途径。阻断肝期疟原虫gan染的肝细胞SLC7A11-GPX4通路使脂质过氧化物集聚,诱导铁死亡发生,可以清chu肝期疟疾gan染。铁死亡是一个复杂的细胞死亡过程,其发生机制涉及多种调控因素。
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。研究发现高铁状态以及遗传性血色病铁过载可诱发肝脏(肝细胞及巨噬细胞)发生铁死亡。
铁死亡(ferroptosis)一词诞生于2012年,指的是一种铁依赖的RCD,由不受限制的脂质过氧化和随后的质膜破裂引起。铁死亡可通过外源性或内源性途径诱发。外源性途径是通过抑制细胞膜转运蛋白,如胱氨酸/谷氨酸转运蛋白(又称systemxc−)或jihuo铁转运蛋白、转铁蛋白和乳转铁蛋白(lactotransferrin)而启动的。内源性途径是通过阻断细胞内抗氧化酶(如谷胱甘肽过氧化物酶GPX4)jihuo的(图1)。尽管这一过程不涉及caspases、MLKL或GasderminD的活性,但铁死亡的效应分子尚不清楚。值得一提的是,氧化性死亡(oxytosis)是一种由谷氨酸介导的抑制神经细胞systemxc−引起的氧化性RCD,其分子机制与铁死亡相似。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。黑龙江组织样本铁死亡项目
限制GSH的合成能够间接影响GPX4的催化功能,从而促进铁死亡的发生。黑龙江组织样本铁死亡项目
这些研究扩展了AMPK的已知功能,并揭示了该激酶作为一个能量传感器的作用,它通过调控不同下游底物的磷酸化来决定细胞的命运。过氧化物酶体介导的生物合成为铁死亡时脂质过氧化提供了另一种多不饱和脂肪酸来源。不同的脂氧合酶(lipoxygenases)在介导脂质过氧化过程中具有背景依赖性(context-dependent)作用,从而产生促进铁死亡的过氧化氢AA-PE-OOH或Ada-PE-OOH。例如,脂氧合酶ALOX5、ALOXE3、ALOX15和ALOX15B对发生在不同类型中流(BJeLR、HT-1080或PANC1细胞)来源的人类细胞系中的铁死亡起重要作用,其中ALOX15和ALOX12介导H1299细胞(非小细胞肺ai细胞系)中p53诱导的铁死亡。几种膜电子传递蛋白,特别是POR和NADPH氧化酶(NOxs)参与了铁死亡的脂质过氧化过程中ROS的产生。在其他情况下,哺乳动物的线粒体电子传输链和三羧酸循环,再加上谷氨酰胺分解和脂质合成信号,都参与了铁死亡的诱导,尽管线粒体在铁死亡中的作用目前仍有争议。当新的治疗方法可用时,进一步评估脂质过氧化调节基因在不同类型中流中的表达谱对于指导患者的筛选至关重要。黑龙江组织样本铁死亡项目