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广州医科大学柳娇在Journal of Hematology and Oncology发文:铁性上睑下垂:原理及其在健康和疾病中的意义

论论资讯 | 2024-06-07 342热度

Journal of Hematology and Oncology

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Ferroptosis: principles and significance in health and disease

Chen Fangquan; Kang Rui; Tang Daolin; Liu Jiao

Published:2024-06-06
DOI:10.1186/s13045-024-01564-3

研究背景

在现代医学研究中,细胞死亡机制的研究一直是热点领域。铁死亡(Ferroptosis)作为一种依赖铁的细胞死亡形式,自2012年被识别为非凋亡性细胞死亡途径以来,其在生理和病理过程中的作用逐渐受到重视。随着社会对癌症、神经退行性疾病等重大疾病治疗需求的增加,铁死亡的研究不仅关乎基础生物学,更直接关联到临床治疗的策略和效果。

研究内容

本研究发表于《血液学与肿瘤学杂志》,题为《铁死亡:健康与疾病中的原理与意义》。研究详细探讨了铁死亡的基本分子机制和调控路径,包括GPX4依赖性和非依赖性的抗氧化机制。研究还分析了铁死亡在多种病理条件中的作用,如癌症、神经退行性疾病、败血症、缺血-再灌注损伤、自身免疫疾病和代谢疾病。特别地,研究探讨了铁死亡在化疗、放疗、免疫治疗、纳米治疗和靶向治疗中的角色,并讨论了调节铁死亡的药物策略及潜在的监测生物标志物。

研究意义

该论文的创新之处在于全面总结了铁死亡的分子机制及其在多种疾病中的应用,为未来的治疗策略提供了新的视角。通过深入理解铁死亡与其他调控性细胞死亡形式之间的相互作用,研究不仅增进了我们对铁死亡在人类健康和疾病中作用的理解,也为开发新的治疗手段提供了理论基础。此外,识别和利用铁死亡的生物标志物,有望提高疾病诊断的准确性和治疗效果。 总之,这篇论文不仅加深了我们对铁死亡机制的理解,也为未来在多种疾病治疗中的应用提供了重要的科学依据,具有深远的学术和临床意义。

图片赏析

表1 诱导铁蛋白中毒的纳米材料实例
表2 诱发铁蛋白中毒的实例
表3脱铁性贫血抑制剂的实例
表4 铁肽生物标志物的例子
Fig.1 铁蛋白酶的分子机制. 铁蛋白中毒是一种调节细胞死亡的形式,其特征是铁依赖脂质过氧化和随后的浆膜破裂. 它可以通过两种主要途径发生:外部途径,其依赖于转运体,如激活TFRC或抑制系统xc-,而内部途径,其酶调控,例如通过抑制GPX4或AIFM2. 铁蛋白中毒是由氧化剂和抗氧化剂之间的不平衡引起的, 由各种氧化还原活性酶的异常表达和活性驱动,这些酶产生或中和自由基和脂质氧化产物. 血浆膜损伤可通过NINJ1蛋白或ESCRT-III机械修复
图2 铁蛋白中毒的调节. SIGMAR1与ITPR相互作用,以促进内质网(ER)和线粒体之间的钙交换,促进脂质液滴分解代谢,并增强对铁蛋白酶的敏感性. 此外,PACS2,HSPA9/VDAC1复合物还介导了从ER向线粒体传输的铁丝分裂信号. B CA9通过AMPK途径或通过直接诱导细胞内pH的碱化来抑制铁蛋白酶. 此外,依赖HIF1A的乳酸积累通过pH依赖机制抑制铁肽中毒. 肠道菌群分泌代谢物,如IDA,CAT或daidzein,以调节AIFM2或GPX4的表达并抑制铁蛋白酶. D 癌细胞利用巨细胞凋亡途径吸收细胞外蛋白等蛋白质,以补充半胱氨酸,并在系统xc-抑制的条件下抑制铁蛋白酶. 此外,白蛋白可能直接抑制脂质过氧化
图3 铁蛋白病的病理意义. 铁蛋白病与不同器官和组织中的各种疾病有关. 例如,在癌症中,铁丝分裂耐药性有助于肿瘤进展和治疗耐药性,同时诱导铁丝分裂已成为一种潜在的治疗策略. 在阿尔茨海默氏症和帕金森氏症等神经退行性疾病中,在受影响的大脑区域观察到过量的脂质过氧化和铁蛋白中毒,这表明在神经元死亡中发挥了作用. 心脏和肾脏等器官的缺血再灌注损伤涉及氧化应激和脂质过氧化,导致铁丝分裂的组织损伤. 了解各种疾病中铁丝分裂的机制和调控为开发针对这一途径的新型治疗干预措施提供了希望.
图4 癌症治疗中的铁蛋白中毒. 传统的癌症治疗,如化疗,放疗,免疫疗法和纳米疗法,可以触发铁肽病,阻止肿瘤生长. 然而,它们也可能激活使癌细胞能够逃避铁蛋白酶的通路. 因此,将治疗与抑制铁蛋白血症逃逸途径相结合可以显着改善治疗效果. 铁蛋白癌细胞释放损伤相关分子模式(DAMPs),根据癌症的特定类型和阶段,它们在促进或抑制抗肿瘤免疫方面发挥双重作用.
图5 铁蛋白病与免疫原细胞死亡的关系. 铁蛋白癌细胞释放损伤相关分子模式(DAMP),暴露钙蛋白(CRT),并表现出一定程度的免疫原性,类似于免疫原细胞死亡(ICD). 然而,在预防性疫苗试验中遇到的挑战和观察到的与PTGS2和PGE2表达增加,氧化HMGB1和磷脂过氧化相关的免疫抑制效应表明,铁蛋白酶可能不完全符合ICD分类标准.
图6 铁蛋白病和其他刚果民盟途径之间的串扰. 许多蛋白质或精神离子是多功能性的,伴有铁蛋白和碱蛋白、铜蛋白、热蛋白和细胞凋亡.

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