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細(xì)胞鐵死亡

細(xì)胞“鐵死亡”(ferroptosis)是一種鐵依賴性脂類過氧化物累積所引起的細(xì)胞死亡方式,它在細(xì)胞形態(tài)學(xué)、生化特征,以及基因水平上都與凋亡、壞死、自噬等傳統(tǒng)的細(xì)胞死亡方式具有顯著的差別。
1. 鐵死亡的發(fā)現(xiàn)

2003年,Dolma等研究抗腫瘤藥物erastin對RAS基因突變腫瘤細(xì)胞的作用機(jī)制時發(fā)現(xiàn)的鐵死亡,但并未命名。

2008年,Yang和Stockwell發(fā)現(xiàn)RSL3和RSL5兩種新化合物,且導(dǎo)致細(xì)胞死亡與erastin導(dǎo)致的細(xì)胞死亡極其相似;用鐵螯合劑和抗氧化劑可以抑制這種死亡,證明這種死亡與鐵和活性氧(Ros)相關(guān)。

同年,Dixon將有鐵離子參與、鐵依賴的ROS聚集是不同于凋亡、壞死、自噬的新的細(xì)胞死亡方式,并命名為鐵死亡。

2019年,德國發(fā)育遺傳學(xué)研究所Marcus Conrad和維爾茨堡大學(xué)José Pedro Friedmann Angeli

同年,Yang和Stockwell發(fā)現(xiàn)RSL3和RSL5兩種新化合物,且導(dǎo)致細(xì)胞死亡與erastin導(dǎo)致的細(xì)胞死亡極其相似;用鐵螯合劑和抗氧化劑可以抑制這種死亡,證明這種死亡與鐵和活性氧(Ros)相關(guān)。

2. 鐵死亡特點(diǎn)

1)鐵依賴性

2)脂質(zhì)氧自由基累積

3)線粒體變小,雙層膜密度增加;線粒體嵴消失,外層線粒體膜破裂。

3. 不同細(xì)胞死亡方式特點(diǎn)對比
4. 細(xì)胞鐵死亡方的激活和抑制
5. 2019年國家自然科學(xué)基金“鐵死亡”資助的基金項目

觸發(fā)誘導(dǎo)鐵死亡在治療癌癥,特別是治療對傳統(tǒng)療法有耐藥性的惡性腫瘤 時具有很好的效果。近年來,人們也做了大量的工作來設(shè)計和開發(fā)基于鐵死亡效應(yīng)的抗癌藥物。

2019年國家自然科學(xué)基金共資助“鐵死亡”基金項目合計29項

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6. 鐵死亡研究的實驗手段
7. 細(xì)胞鐵死亡未來研究熱點(diǎn)

1) 識別下游信號傳導(dǎo)或鐵依賴性 ROS 執(zhí)行途徑,從基因水平和特異性指標(biāo)角度深入闡明鐵死亡機(jī)制以 區(qū)分其他類型的細(xì)胞死亡 ,成為后期研究的重點(diǎn)。

2) 鐵死亡機(jī)制的明確可為其他涉及鐵代謝紊亂、氧化損傷等相關(guān)疾病提供新的研究思路和治療手段,具有重要的臨床意義。 傳統(tǒng)中藥治療 臨床疾病發(fā)揮出顯著療效,但其作 用機(jī)制仍不清楚。

3) 細(xì)胞的存亡作為機(jī)體正常代謝的重要環(huán)節(jié),而鐵死亡作為一種新型的細(xì)胞死亡形式,深入研究并闡明其在相關(guān)疾病中的病理生理機(jī)制,可為 尋找新的藥物靶點(diǎn) 和臨床防治 提供新的思路。

4) 作為鐵死亡發(fā)生的重要途徑,抑制體內(nèi)谷氨酰胺溶解可有效減少缺血/再灌注引起的心臟損傷。目前,針對鐵死亡的研究主要涉及神經(jīng)系統(tǒng)疾病、腫瘤和缺血再灌注損傷 等臨床疾病,通過鐵死亡抑制劑可有效延緩病情進(jìn)展和改善臨床癥狀。深入研究鐵死亡在疾病中的 發(fā)生機(jī)制 ,及鐵死亡 抑制劑的作用途徑 ,可能對防治相關(guān)疾病更具有針 對性。

參考文獻(xiàn)

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