【热点追踪】细胞的花式死法之细胞铁死亡

国庆假期第二天,昨天的中秋大家有没有好好放松,团圆赏月呢?没能和家人团圆也没关系,还有我们的科研讲坛和大家天天见面,陪你度过这悠长(没有)假期。

今天无花果接替胖师兄(毕竟老让胖师兄营业也有点过意不去),和大家聊聊细胞的另一种死亡方式——铁死亡。

细胞铁死亡最重要的细胞器:线粒体(图片来源于网络)

什么是细胞铁死亡?
  铁死亡(Ferroptosis)是由铁依赖脂质过氧化作用驱动的一种程序性细胞死亡。通俗来说,铁死亡与细胞的氧化还原平衡和铁离子相关,主要的驱动因素是细胞膜磷脂的过氧化,而铁死亡中过氧化底物是PL-PUFA(多聚多不饱和脂肪酸)。在细胞中,主要有铁离子代谢通路、谷胱甘肽(GSH)通路和泛醇/泛醌通路影响PL-PUFA,继而影响到细胞的铁死亡。具体通路如下图所示。

铁死亡发生的主要通路(图片来源:Cell)

铁死亡研究相关实验与指标

       铁死亡的最大特征,也是能与其它细胞程序性死亡区别的特征为线粒体表型的变化,线粒体缩小,嵴减少,膜密度增加。

根据铁死亡发生的主要通路和机制,一系列铁死亡的检测指标应运而生,基本围绕细胞的氧化还原状态:MDA(丙二醛)、铁离子(二价、三价之间的转换)、脂ROS,GSH(还原型谷胱甘肽),GSSG(氧化型谷胱甘肽),线粒体膜电位(MMP)等。

其中,MDA、铁离子、GSH、GSSG已有商业化检测试剂盒可使用,检测脂质过氧化程度和MMP分别有荧光探针BODIPY C-11和JC-1能够定性和定量。

另外,铁死亡通路中最常用也是最核心的明星分子是GPX4(谷胱甘肽超氧化物歧化酶),而铁死亡的著名诱导剂是Erastin

铁死亡细胞JC-1染色结果(图片来源于网络)

铁死亡临床相关性与研究思路

      由于铁死亡与细胞氧化还原状态的密切联系,成为近年来研究的热点,可与多种临床疾病和科研热点,如氧化应激相关联。光2019年中标的项目就有63项,涉及肿瘤、缺血再灌注损伤、蛛网膜下腔出血、骨关节炎等多种疾病。

生物钟基因ARNTL在急性白血病细胞铁死亡中的作用及机制研究
Lnc171816-BRG1交互作用调控肝细胞铁死亡在移植肝缺血再灌注损伤中的作用及机制研究
成纤维样滑膜细胞外泌体促进软骨细胞铁死亡在骨关节炎中的作用及机制研究
过氧化物还原酶Peroxiredoxin2调控ROS-ASK1-p38MAPK信号通路抑制蛛网膜下腔出血后神经元铁死亡的机制研究
基于Nrf2活化抑制铁死亡通路研究瑞香素逆转卵巢癌顺铂耐药的作用机制
OSMR通过调控整合素α6介导角质形成细胞铁死亡参与原发性皮肤淀粉样变发病的机制研究
二甲双胍调控H19介导SLC7A11蛋白UFMylation修饰促进乳腺癌细胞铁死亡的机制研究
HIF1a-Lox-ERK-Alox5介导的铁死亡新通路在癫痫发作中的作用机制及治疗策略研究
GPX4介导铁死亡在TGF-β/Smad3依赖的肾脏纤维化的作用和机制研究

2019年部分铁死亡研究中标项目

最后,铁死亡的研究思路应该是怎样的?其实和细胞焦亡大同小异,把焦亡换成铁死亡就行了(原谅我偷懒)。如果想看看具体案例,请戳→一文囊括国自然两大热点!快来看看泛素化修饰与铁死亡要怎么完整验证

杂谈

导师要抢我SCI论文一作 怎么办?

2020-10-2 22:22:44

杂谈

整一篇SCI累成狗 做实验有无妙招?

2020-10-2 22:23:31

加入Q群
0 条回复 A文章作者 M管理员
    暂无讨论,说说你的看法吧
个人中心
今日签到
有新私信 私信列表
搜索