systemxc−由SLC7A11和SLC3A2两个亚基组成。SLC7A11的表达和活性进一步受到NFE2L2的正向调节,而受到抑ai基因TP53、BAP1和BECN1的负调节。这种双重调节构成了一种微调机制来控制铁死亡过程中谷胱甘肽的水平。谷胱甘肽的其他来源可能包括反式硫化途径,该途径受氨酰基(aminoacyl)-tRNA合成酶家族的负调控,如CARS1。CARS1的几个多态性SNP(rs384490、rs729662、rs2071101和rs7394702)与胃ai风险增加相关。GPX4以谷胱甘肽为底物,将膜脂过氧化氢还原为无毒的脂醇。用半胱氨酸残基取代GPX4中的硒代半胱氨酸后(U46C)提高了其抗铁死亡的活性。用药物抑制systemxc−(用erastin、柳氮磺胺吡啶或索拉非尼)或GPX4(用RSL3、ML162、ML210、FIN56或FINO2)可引起铁死亡。中流抑ai基因p53能抑制 SLC7A11(systemXC-的组成部分),在某些情况下也能够诱导铁死亡的发生。北京血液样本铁死亡项目
使用Hmox1抑制剂可明显遏制阿霉素小鼠心脏铁死亡的发生并保护心脏功能;而通过加载血红素诱导Hmox1过表达则效果相反.Hmox1是铁卟啉化合物血红素分解代谢过程中的限速酶,可将血红素分解为一氧化碳、胆绿素和Fe2+,而心肌中含有丰富的血红素用来合成肌红蛋白、细胞色素等.阿霉素注射后,小鼠表现出血红素降低,铁和胆红素(胆绿素的氧化产物)水平升高;而抑制Hmox1表达或者敲除上游调控分子Nrf2均可减轻心肌细胞铁蓄积.因此,Hmox1的激huo介导了血红素中铁离子的释放,铁离子蓄积在心肌细胞从而诱发了铁死亡。重庆动物组织样本铁死亡项目铁死亡免疫学特征为损伤相关分子模式(DAMPs)释放前炎症介质(如高迁移率族蛋白B1等)。
索拉非尼或许是通过调节肝细胞核因子4α(hepatocytenuclearfactor4alpha,HNF4A)和中流高甲基化基因1(hypermethylatedincancer1,HIC1)转录调控进而促进肝ai细胞铁死亡。Zhang等发现了两类基因:铁死亡上调因子和铁死亡下调因子,其产物通过影响GSH合成而在调节中流发生中发挥相反作用。铁死亡上调因子由HIC1调控,而铁死亡下调因子由HNF4A调控。他们发现与正常肝组织相比,肝ai中HNF4A上调,而HIC1下调,证实铁死亡在肝ai中受到抑制,erastin能破坏HNF4A和HIC1之间的平衡从而诱导肝ai细胞铁死亡,由于erastin与索拉非尼有相似的促进铁死亡作用,他们认为或许索拉非尼也通过此途径诱导铁死亡。
铁死亡相关特征(1)形态学特征:超微结构显示,铁死亡时细胞膜断裂和出泡,线粒体萎缩、线粒体脊减少甚至消失、膜密度增加、细胞核形态正常,但缺乏染色质凝集;电镜下观察到胞内线粒体变小、双层膜密度增高。(2)生物学特征:活性氧(ROS)增加、铁离子聚集,jihuo丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)系统,通过降低胱氨酸的摄取、耗竭谷胱甘肽,抑制ystemXc-和增加还原型酰腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶,释放花生四烯酸等介质。(3)免疫学特征为损伤相关分子模式(damage-associatedmolecularpatternsmolecules,DAMPs)释放前炎症介质(如高迁移率族蛋白B1等)。铁死亡在有关中流的研究中成为近几年的热点之一。
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。铁死亡是一种由脂质过氧化驱动的铁依赖性氧化细胞死亡。江西组织铁死亡项目
直接用药物如RSL3、六甲蜜胺或通过遗传学的方法干扰GPX4的表达能诱导铁死亡的发生。北京血液样本铁死亡项目
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。北京血液样本铁死亡项目
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