鐵死亡（Ferroptosis）是2012年由Brent R. Stockwell提出的[1]，研究發(fā)現(xiàn)Erastin可以特異性誘導(dǎo)Ras突變細(xì)胞死亡，但是沒有典型的細(xì)胞凋亡特征，鐵螯合劑可以抑制這一過程，并且另一種化合物RSL3也有類似的細(xì)胞死亡表型[2, 3]。傳統(tǒng)的細(xì)胞凋亡，細(xì)胞自噬，細(xì)胞焦亡的抑制劑不能抑制鐵死亡過程，但鐵離子螯合劑可以抑制這一過程，說明鐵死亡是鐵離子依賴的過程。與經(jīng)典的細(xì)胞凋亡不同，鐵死亡過程中沒有細(xì)胞皺縮，染色質(zhì)凝集等現(xiàn)象，但會出現(xiàn)線粒體皺縮，脂質(zhì)過氧化增加。鐵死亡可通過透射電鏡直接觀察細(xì)胞形態(tài)。河南血液樣本鐵死亡服務(wù)
鐵死亡由Dixon等研究Erastin殺死RAS突變得到中流細(xì)胞作用機(jī)制時發(fā)現(xiàn)，主要是細(xì)胞內(nèi)“鐵”依賴脂質(zhì)氧自由基異常增高、氧化還原穩(wěn)態(tài)失衡而致。胱氨酸－谷氨酸逆向轉(zhuǎn)運體（系統(tǒng)xc－）的紊亂會導(dǎo)致GPX4失活，脂質(zhì)氧化物不能經(jīng)過GPX4催化的谷胱甘肽還原酶反應(yīng)代謝，繼而發(fā)生類似Fenton反應(yīng)的方式氧化脂質(zhì)產(chǎn)生大量的活性氧。采用高糖持續(xù)性刺激足細(xì)胞，探究除凋亡和自噬之外足細(xì)胞的死亡方式，發(fā)現(xiàn)鐵死亡標(biāo)志物GPX4、PTGS2及ACSL4的表達(dá)量隨著高糖刺激時間的增加而變化，GPX4在24h時發(fā)生明顯性降低，但是在36h的時候表達(dá)恢復(fù)正常。原因可能在于自噬與鐵死亡是正向關(guān)系，隨著高糖刺激時間的增加，在36h時，自噬可能被抑制，因此GPX4增加，鐵死亡現(xiàn)象減少。廣西細(xì)胞樣本鐵死亡哪家便宜在生化特征上，鐵死亡主要表現(xiàn)為鐵離子積累、ROS聚集以及脂質(zhì)過氧化。
下調(diào)systemXc的表達(dá)能夠降低胞內(nèi)半胱氨酸的濃度,進(jìn)而限制GSH的合成效率,提高細(xì)胞內(nèi)ROS水平并增加脂質(zhì)過氧化物的積累來誘導(dǎo)鐵死亡。愛拉斯汀是一種典型的systemXc小分子抑制劑,能夠通過抑制半胱氨酸的攝取來降低細(xì)胞內(nèi)GSH的濃度,進(jìn)而鈍化細(xì)胞內(nèi)GR、GPXs等抗氧化系統(tǒng)。Zhu等采用無載體納米遞藥技術(shù)構(gòu)建了愛拉斯汀和二氫卟吩e6(chlorine6,Ce6)的純藥共組裝納米遞藥系統(tǒng)。納米粒在中流細(xì)胞內(nèi)解體并快速釋藥,愛拉斯汀明顯抑制systemXc的活性,阻礙半胱氨酸的攝取,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)的GSH濃度下降。同時,光敏劑Ce6在激光照射下產(chǎn)生大量的ROS,進(jìn)一步增加了細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)過氧化物的蓄積,極大發(fā)揮了鐵死亡和光動力zhiliao(photodynamicstherapy,PDT)的協(xié)同zhiliao效果。
近期的幾項研究將鐵死亡與兩種或多種zhiliao模式聯(lián)合應(yīng)用取得了突破性的進(jìn)展。例如,Xiong等聯(lián)合鐵死亡、化療、PDT及免疫zhiliao策略,取得了較為高效的聯(lián)合抗中流zhiliao效率。Chen等設(shè)計了由鐵離子/順鉑/聚多巴胺構(gòu)成的納米平臺,實現(xiàn)了鐵死亡、化療和PTT聯(lián)合zhiliao效果,明顯抑制了荷瘤小鼠的中流生長,設(shè)計的納米制劑zhiliao組小鼠的中流經(jīng)過zhiliao后幾乎消失。此外,Zhang等結(jié)合中流細(xì)胞內(nèi)外兩個作用位點,提出了用β-環(huán)糊精修飾肝素,并同時負(fù)載Dox、二茂鐵(ferrocene,Fc)和TGF-β受體抑制劑SB431542的肝素酶驅(qū)動的級聯(lián)釋放的NLC/H(D+F+S)納米平臺。Dox和Fc可有效提高細(xì)胞內(nèi)ROS水平,激huo中流細(xì)胞內(nèi)的鐵死亡通路,同時產(chǎn)生的ROS能降低金屬蛋白酶-2的表達(dá)阻止中流轉(zhuǎn)移;在TME中由于載體對肝素酶的響應(yīng)而快速釋放出小分子抑制劑SB431542,抑制TME中的TGF-β通路,防止中流發(fā)生轉(zhuǎn)移,協(xié)同提升Dox療效。鐵死亡細(xì)胞膜斷裂和出泡，線粒體萎縮、線粒體脊減少消失、膜密度增加、細(xì)胞核形態(tài)正常，但缺乏染色質(zhì)凝集。
細(xì)胞內(nèi)的游離鐵離子通過芬頓反應(yīng)(Fentonreaction)與過氧化氫相互作用,從而導(dǎo)致組成生物膜的多不飽和脂肪酸(polyunsaturatedfattyacids,PUFAs)發(fā)生脂質(zhì)過氧化,這是目前已知的鐵死亡啟動的基礎(chǔ)機(jī)制.谷胱甘肽過氧化物酶4(glutathioneperoxidase4,GPX4)是一種硒蛋白,它可特異并高效地清chu磷脂過氧化氫,從而抑制鐵死亡的發(fā)生.無論是使用RSL3等小分子抑制GPX4的活性,還是直接敲除GPX4基因,都會導(dǎo)致磷脂脂質(zhì)過氧化水平急劇增加和啟動鐵死亡.Gpx4全身敲除會導(dǎo)致小鼠胚胎在7.5天死亡.可見,GPX4是鐵死亡過程中的重要調(diào)控因子.鐵死亡時細(xì)胞電鏡下觀察到胞內(nèi)線粒體變小、雙層膜密度增高。浙江細(xì)胞樣本鐵死亡檢測服務(wù)
在形態(tài)學(xué)上，鐵死亡主要表現(xiàn)為線粒體萎縮，線粒體嵴減少或消失、線粒體膜密度增加、線粒體外膜破裂。河南血液樣本鐵死亡服務(wù)
隨著納米技術(shù)和生物材料的快速發(fā)展,納米藥物的合理設(shè)計能夠極大改善鐵死亡誘導(dǎo)劑在中流部位的蓄積和釋放,從而發(fā)揮其zhiliao效果。許多藥物及策略均可誘導(dǎo)鐵死亡,其中細(xì)胞內(nèi)ROS和脂質(zhì)過氧化物的累積是誘導(dǎo)鐵死亡的關(guān)鍵。因此,基于提高中流細(xì)胞內(nèi)ROS和脂質(zhì)過氧化物的新型納米制劑誘導(dǎo)鐵死亡策略應(yīng)運而生,其中包括基于鐵離子的誘導(dǎo)策略,例如提高胞內(nèi)鐵離子的含量,進(jìn)而觸發(fā)Fenton反應(yīng)提高ROS水平;抑制systemXc活性以減少谷胱甘肽(glutathione,GSH)合成或抑制GPX-4來提高細(xì)胞內(nèi)ROS和脂質(zhì)過氧化物的積累,從而誘導(dǎo)鐵死亡;通過外源性脂肪酸的供應(yīng),提高中流細(xì)胞脂質(zhì)過氧化水平,從而誘導(dǎo)鐵死亡。河南血液樣本鐵死亡服務(wù)
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