肿瘤细胞死亡的一种新形式——铁死亡

铁死亡是近年来发现的一种程序性细胞死亡新形式,其主要特征是在发生于线粒体内的铁依赖性脂质过氧化物损伤诱导的细胞死亡。铁死亡细胞在形态、蛋白质及基因水平的变化均不同于细胞凋亡、坏死和自噬。2012年,铁死亡概念首次被提出后,铁死亡逐渐成为科学研究的热点。Erastin以及RSL3是铁死亡的诱导剂,谷胱甘肽过氧化物酶4（glutathione peroxidase 4,GPX4）是铁死亡的关键调节点,GPX4的表达量减少或活性降低均可诱导铁死亡的发生。胱氨酸-谷氨酸逆向转运蛋白（system Xc^-）可将细胞内的谷氨酸排出,同时将细胞外胱氨酸转运入细胞内,促进细胞内谷胱甘肽的合成,维持GPX4酶的活性。新近的研究表明,p62-keap1-Nrf2、P53-SAT1-ALOX15是铁死亡的关键调控通路,p53、BECN1以及BAP1是铁死亡的关键调节因子。Erastin以及RSL3可以选择性杀死RAS突变的肿瘤细胞,且越来越多的研究也证明,诱导肿瘤细胞铁死亡在免疫治疗以及逆转耐药方面均有着重要作用。因此,调控肿瘤细胞铁死亡很可能成为治疗肿瘤的新手段。本文就诱导肿瘤细胞铁死亡的机制及其进展作一综述。     

脂质代谢调节肿瘤细胞铁死亡研究进展

铁死亡是一类以铁离子依赖性、脂质过氧化、线粒体退化、膜密度增加为主要特点的细胞死亡。相较于正常细胞,铁死亡更易发生于铁离子浓度高、脂质代谢异常的肿瘤细胞中,因此铁死亡相关药物对于人淋巴瘤、肾癌、纤维肉瘤等肿瘤具有较好的治疗效果。现简要介绍铁死亡相关发生机制,详细阐述脂质代谢相关基因对铁死亡的调控机理,以期加深对铁死亡以及脂质代谢的认识,为靶向铁死亡治疗肿瘤打下理论基础。     

铁死亡与缺血性脑卒中

铁死亡是一种铁代谢异常、脂质过氧化物累积构成的可调节性新型细胞死亡方式。缺血性脑卒中是全球第二大常见的脑血管疾病,病死率、致残率、复发率极高,其发生伴随着大量神经元死亡。现有研究证明,缺血性脑卒中发病机制与铁死亡关系密切。缺血性脑卒中损伤中出现的细胞内铁水平升高、脂质过氧化物增多和抗氧化能力下降的现象与铁依赖性非凋亡形式的铁死亡相一致。因此,阐明铁死亡在缺血性脑卒中的发生机制,有利于为其临床治疗提供新靶点。本文将从铁代谢、脂质代谢、氨基酸代谢、活性氧生成的调控等方面论述铁死亡发生的调节机制,着重探讨铁死亡发生在缺血性脑卒中的病理生理机制,期望以铁死亡为切入点,为缺血性脑卒中的临床治疗提供参考。     

铁代谢及铁死亡在慢性阻塞性肺疾病中的作用

铁是生物体维持正常生理功能所必需的一种过渡金属.作为多种金属蛋白的重要组成成分,铁参与了体内多种关键生化过程.近期研究发现,铁稳态失衡在慢阻肺发生发展过程中发挥着不可忽视的作用.本文总结了铁代谢及铁死亡在慢阻肺中的最新研究进展,旨在为深入了解慢阻肺的发病机制提供可靠的理论基础,并为慢阻肺的治疗寻找新途径.     

基于铁死亡的抗结直肠癌药物的应用

结直肠癌（colorectal cancer,CRC）是癌症相关死亡的第二大主要原因,且患者趋于年轻化,化疗、免疫治疗及靶向治疗等药物治疗虽然取得进展,但因药物的毒性、耐药及价格昂贵严重影响CRC的综合治疗效果,因此寻求新的、更敏感有效的药物和药物靶点是目前研究的热点。铁死亡作为一种近期发现的细胞死亡调节方式,它与癌症药物耐药性、敏感性密切相关,激活铁死亡成为克服传统癌症治疗耐药机制的潜在策略,诱导铁死亡的药物研发应用有望成为治疗CRC的有效手段。本文综述在CRC中铁死亡相关代谢途径药物研究的最新进展,以便整体认识基于铁死亡的药物在CRC中作用的具体机制,充分发掘其治疗潜力,为CRC的诊疗和耐药性的解决提供新的思路。     

铁死亡的生化过程及对肿瘤的影响

铁死亡(ferroptosis）是近年提出的一种调节性细胞死亡方式,主要依赖于细胞内铁和脂质活性氧（reactive oxygen species, ROS）积累所引起的细胞死亡。铁死亡的发生与多种生物化学过程密切相关,包括多不饱和脂肪酸、铁和氨基酸代谢,以及谷胱甘肽、磷脂、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate, NADPH）和辅酶Q10的生物合成。与正常细胞相比,肿瘤细胞内ROS水平通常较高,因而与ROS有关的铁死亡对肿瘤疾病的影响引人注目。在调节肿瘤细胞如卵巢恶性肿瘤、头颈部癌、弥漫性大B细胞淋巴瘤、肝癌,以及横纹肌肉瘤的生长和增殖中,铁死亡发挥了不可忽视的作用。本文主要阐述了各种生物化学过程对铁死亡的影响,以及铁死亡在肿瘤疾病中的研究进展,为肿瘤疾病的治疗提供新思路。     

铁死亡调控机制与肿瘤发生与治疗的研究进展

铁死亡是一种不同于凋亡与坏死的新细胞死亡方式,它与铁代谢及氧化损伤具有高度相关性,并以胞质和脂质的活性氧明显增多、线粒体体积变小以及膜密度增厚为死亡标志。近来研究者发现铁死亡在许多疾病中发挥着重要的作用。本文通过对铁死亡及其机制的总结分析,阐明铁死亡及其机制在肿瘤发生与治疗中相关研究和最新进展。     

铁自噬与铁死亡及其相关疾病

铁是血红素、线粒体呼吸链复合体和各种生物酶的重要辅助因子,参与氧气运输、氧化还原反应和代谢物合成等生物过程。铁蛋白(ferritin)是一种铁存储蛋白质,通过储存和释放铁来维持机体内铁平衡。铁自噬(ferritinophagy)作为一种选择性自噬方式,介导铁蛋白降解释放游离铁,参与细胞内铁含量的调控。适度铁自噬维持细胞内铁含量稳定,但铁自噬过度会释放出大量游离铁。通过芬顿 (Fenton)反应催化产生大量的活性氧(reactive oxygen species, ROS),发生脂质过氧化造成细胞受损。因此,铁自噬在维持细胞生理性铁稳态中发挥至关重要的作用。核受体共激活因子4 (nuclear receptor co-activator 4, NCOA4)被认为是铁自噬的关键调节因子,与铁蛋白靶向结合,并传递至溶酶体中降解释放游离铁,其介导的铁自噬构成了铁代谢的重要组成部分。最新研究表明,NCOA4受体内铁含量、自噬、溶酶体和低氧等因素的调控。NCOA4介导的铁蛋白降解与铁死亡(ferroptosis)有关。铁死亡是自噬性细胞死亡过程。铁自噬通过调节细胞铁稳态和细胞ROS生成,成为诱导铁死亡的上游机制,与贫血、神经退行性疾病、癌症、缺血/再灌注损伤与疾病的发生发展密切相关。本文针对NCOA4介导的铁自噬通路在铁死亡中的功能特征,探讨NCOA4在这些疾病中的作用,可能为相关疾病的治疗提供启示。     

铁死亡与心血管疾病

铁死亡是一种新型细胞死亡方式.铁死亡主要是由于机体内的铁超载,导致循环中游离铁的含量过高;过多的游离铁沉积于机体组织器官细胞内,通过生成羟基自由基加速细胞膜脂质过氧化、促进细胞线粒体破坏等方式对机体组织器官造成损伤,从而引起一系列躯体疾病.研究表明,铁死亡参与了心血管疾病的发生发展过程,如冠心病、心肌梗死缺血再灌注损伤...     

铁死亡：一种新的细胞死亡方式

死亡不仅是所有细胞的最终命运,而且它与细胞分裂、增殖一样,在整个机体的生长、发育中具有不可替代的作用.目前认为,除了坏死外,细胞死亡形式分为程序性细胞死亡(programmedcell death,PCD),包括凋亡(apoptosis)和自噬(autophagy),及非程序性细胞死亡(non-programmedcell death,NPCD),包括副凋亡(paraptosis)、细胞有丝分裂灾难(mitotic catastrophe)和胀亡(oncosis)     

Ferroptosis in myocardial infarction: not a marker but a maker

Identification of effective cardiac biomarkers and therapeutic targets for myocardial infarction (MI) will play an important role in early diagnosis and improving prognosis. Ferroptosis, a cell death process driven by cellular metabolism and iron-dependent lipid peroxidation, has been implicated in diseases such as ischaemic organ damage, cancer and neurological diseases. Its modulators were involved in transferrin receptor, iron chelator, clock protein ARNTL, etc. Its mechanisms included the inhibition of system X_C⁻, diminished GPX4 activity, change of mitochondrial voltage-dependent anion channels and rising intracellular reactive oxygen species level. Further, the inhibitors of apoptosis, pyroptosis and autophagy did not prevent the occurrence of ferroptosis, but iron chelating agents and antioxidants could inhibit it. Noticeably, ferroptosis is an important pattern of cardiomyocyte death in the infarcted area, which may play a vital role in support of the myocardial pathological process of heart disease. However, the molecular mechanism of ferroptosis in the pathogenesis and the development of MI is not clear. Therefore, a greater depth of exploration of the mechanism of ferroptosis and its inhibitors will undoubtedly improve the pathological process of MI, which may be expected to identify ferroptosis as novel diagnostic and therapeutic targets of MI.     

Ferroptosis: A flexible constellation of related biochemical mechanisms

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铁死亡发生机制的研究进展

铁死亡(ferroptosis)是近几年发现的一种新的细胞死亡方式,是在小分子物质诱导下发生的氧化性细胞死亡,具有铁离子依赖性.其发生是细胞内脂质活性氧(reactive oxygen species,ROS)生成与降解的平衡失调所致.铁死亡诱导剂通过不同的通路直接或间接作用于谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPXs),导致细胞抗氧化能力降低、ROS堆积、最终引起细胞氧化性死亡.铁死亡与帕金森综合征、胰腺癌等多种疾病相关,并发现可以通过激活或抑制铁死亡来干预疾病的发展,因此铁死亡成为近年来的研究热点.本文就铁死亡的发现、特点、发生机制及其与疾病的关系展开论述,将近年研究成果进行总结,期望为以铁死亡为基础的疾病治疗提供参考.     

Emerging Mechanisms and Targeted Therapy of Ferroptosis in Neurological Diseases and Neuro-oncology

Ferroptosis is a novel type of cell death characterized by iron-dependent lipid peroxidation that involves a variety of biological processes, such as iron metabolism, lipid metabolism, and oxidative stress. A growing body of research suggests that ferroptosis is associated with cancer and neurodegenerative diseases, such as glioblastoma, Alzheimer''s disease, Parkinson''s disease, and stroke. Building on these findings, we can selectively induce ferroptosis for the treatment of certain cancers, or we can treat neurodegenerative diseases by inhibiting ferroptosis. This review summarizes the relevant advances in ferroptosis, the regulatory mechanisms of ferroptosis, the participation of ferroptosis in brain tumors and neurodegenerative diseases, and the corresponding drug therapies to provide new potential targets for its treatment.