
細胞鐵死亡的定義
2024-11-22 15:45:31
來源/作者:普拉特澤-生物醫(yī)學整體課題外包平臺
大家好!今天普拉特澤生物繼續(xù)跟大家一起學習新的課題——細胞鐵死亡的定義。
細胞鐵死亡(Ferroptosis是一種獨特的細胞程序性死亡方式,其特點在于對鐵的依賴性及脂質過氧化過程。
我們主要會從概念中進行定義理解——
這一概念最早于2012年由Dr. Brent R. Stockwell正式提出,用于描述一種由鐵依賴的脂質過氧化驅動的、受調控的細胞死亡形式。
盡管鐵死亡的研究歷史可以追溯到2003年,當時的研究人員首次發(fā)現(xiàn)了一類能夠誘導非凋亡形式細胞死亡的小分子
這些小分子以鐵依賴的方式調節(jié)細胞死亡,并對分子水平的擾動高度敏感。

圖1
鐵死亡的主要機制涉及二價鐵或酯氧合酶的作用,催化細胞膜上高表達的不飽和脂肪酸發(fā)生脂質過氧化,從而誘導細胞死亡。
此外,鐵死亡還表現(xiàn)為抗氧化體系(谷胱甘肽系統(tǒng))中的關鍵酶GPX4活性降低,導致細胞抗氧化能力下降,脂質活性氧(ROS)累積。

圖2
-脂質過氧化引起的細胞膜脂質損傷和抗氧化防御的喪失是鐵死亡的標志性特征-
鐵死亡與多種生物學過程和疾病密切相關。在腫瘤生物學中,不同腫瘤對鐵死亡的敏感性不同,例如三陰性乳腺癌(TNBC)易受到鐵死亡誘導物的影響。
鐵死亡不僅影響腫瘤細胞的生存,還與T細胞介導的抗腫瘤免疫有關,可以影響腫瘤免疫治療的效果。

圖3
此外,鐵死亡還與缺血再灌注損傷、腎損傷、神經系統(tǒng)疾病以及血液系統(tǒng)疾病等多種疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關。
鐵死亡的調節(jié)涉及多個細胞代謝網絡,包括脂質、鐵和氨基酸代謝等。
例如,癌細胞可能表現(xiàn)出對特定氨基酸代謝途徑的依賴性改變,而某些基因如SLC7A11在抗氧化防御系統(tǒng)中起重要作用,其表達的改變可能影響細胞對鐵死亡的敏感性。
鐵死亡的檢測和研究方法也在不斷發(fā)展。熒光和比色微孔板檢測可用于定量分析細胞裂解物或其他樣品中的谷胱甘肽水平,而熒光重金屬指示劑如Phen Green和鈣黃綠素可用于檢測細胞中的鐵。
此外,研究鐵死亡時還可檢測其他細胞功能指標~
如細胞增殖、活力和細胞周期,以將鐵死亡導致的細胞死亡區(qū)別于凋亡或自噬。
綜上所述,細胞鐵死亡是一種鐵依賴性的、區(qū)別于細胞凋亡和細胞自噬的新型細胞程序性死亡方式。其特點在于脂質過氧化和抗氧化防御的喪失,與多種生物學過程和疾病密切相關。
隨著研究的深入,鐵死亡在腫瘤治療、疾病機制解析等方面的應用前景將更加廣闊。

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