- 中文名
- 铁死亡
- 外文名
- Ferroptosis
主要特征
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发生机制
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如图1所示,铁死亡主要发生机制有 [2-3]愚洪:
(1)基于GSH消耗的GPX4失活:如前所述,GPX4酶在细胞内是唯一一个用于脂质体过氧化物还原的GPX(谷胱甘肽过氧化物酶)。GPX4作用体现于,GPX4可以使得脂质过氧化的过氧键转变为羟基,失去其过氧化物的活性。基于GPX4的酶的活性,主要靶标有:Sys匙敬雅tem Xc-体系(负责将GSH的合成原料半胱氨酸转运至胞糊户享内)、谷氨酸-半胱氨酸连接酶、谷胱甘肽s-转移您谅酶、ND脱氢酶、(半胱氨酸)消耗等等。
概念
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结论
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图1-1:作用机制模式图
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质谱分析癌和癌旁中差异表达的蛋白,并筛选出与铁死亡通路相关的差异表达变化较大的基因作为候选目的基因,并通过WB、qPCR、IHC验证此差异性,结果发现参与铁死亡调控的蛋白ALOX15于癌中较癌旁低表达,且高表达ALOX15的患者其总生存期较长,从而提示ALOX15可能作为GC中一种抗癌因子。
作者分离并鉴定了正常和癌症病人中的血清外泌体,并发现miR-522在肿瘤患者的血清和肿瘤样本中都呈高表达。且发现正常癌旁样本中高丰度的细胞群NFs较肿瘤相关成纤维细胞CAFs、原代肿瘤细胞(TC cells),其分离得到的外泌体更多,且miR-522在CAFs中丰度更高。
图1-3:外泌体抽提和鉴定
胃癌细胞SGC7901和MKN45作为细胞模型,发现CAF外泌体可以逆转在铁死亡诱导剂Erastin作用下的细胞死亡和ROS累积,而CAFs外泌体中去除miR-522后,此逆转效应消失,从而证明CAFs来源的miR-522可以通过抑制铁死亡促进肿瘤细胞增殖,如图1-4。
图1-4:CAFs分泌的外泌体抑制GCs细胞的铁死亡
从而说明CAFs通过分泌外泌体miR-522,靶向ALOX15,阻断脂质-ROS积累,抑制癌细胞的铁死亡。从而揭示GC通过USP7、hnRNPA1、exo-miR-522和ALOX15信号通路获得性耐药的新机制。
#2
研究热点:
外泌体、m6A、铁死亡、
microRNA、药物抵抗 [4]
背景
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● 外泌体检测:电镜、NTA、WB、外泌体吞噬
首先作者从肿瘤样本中分离到了外泌体,并通过检测外泌体的形态 (图2-1 A)、大小(图2-1 B)、分子指标(图2-1 C左)、外泌体吞噬(图2-1 C右)确认所抽提外泌体的质量,并通过PKH67标记确认外泌体可以进入到顺铂敏感株(Cis-S)和耐药株(Cis-R)中。
结果发现顺铂敏感的肿瘤组织(Cis-S)中的miR-4443较对照组织表达低,而顺铂耐药的肿瘤组织(Cis-R)中表达最高,大概有5倍的差异,细胞中得到相同的结论。并且发现,外泌体来源的miR-4443可诱导受体细胞产生顺铂耐药性。
图2-2:miR-4443促进细胞铁死亡
由以上的铁死亡指标检测可知miR-4443可通过诱导顺铂敏感株的铁死亡。为更一步证实此结论,作者通过添加铁死亡相关诱导激活剂(Erastin)、抑制剂(Fer-1)检测顺铂刺激条件下铁死亡的相关指标,如图2-2:细胞中Fe2+、脂质ROS、线体体中SOX(图2-3 D)以及WB(FSP1),发现miR-4443可以上调铁死亡抑制剂FSP1,抑制细胞铁死亡。
图2-3:Cisplatin诱导A549敏感株细胞的铁死亡
miR-4443对于FSP1的调控是如何实现从而影响铁死亡的——生信分析发现METTL3这个甲基化转移酶是miR-4443的下游靶标,并且通过双荧光素酶实验证实了miR-4443可以和METTL3的3’UTR结合,从而调控METTL3的翻译,如图2-4。
图2-4:双荧光素酶实验
生信分析后发现,FSP1 mRNA有5个m6A sites,位置分别是2270, 2413, 4241, 4245 和16006(图2-5 B),从而提示可能FSP1通过m6A修饰影响其蛋白的翻译。通过检测敏感细胞株和药物抵抗细胞株中的总体m6A修饰后发现,miR-4443显著抑制了整体m6A修饰,并且过表达miR-4443后发现,A549敏感株细胞中FSP1的m6A修饰显著降低;添加miR-4443抑制剂后,A549药物抵抗株中的FSP1的m6A修饰显著升高(图2-5 C)。
综上miR-4443通过METTL3/FSP1介导的铁死亡通路在NSCLC中的顺铂耐药中发挥重要作用。
图2-5:miR-4443参与调控FSP1的m6A修饰
[4]