什么是铁死亡?铁死亡(Ferroptosis)首次出现在2012年,是一种依赖于铁的细胞程序性死亡方式,与氧化应激、脂质过氧化及细胞内铁代谢有密切关系。多种疾病已与铁死亡相关联,相关蛋白质已经成为治疗这些疾病的潜在靶点。细胞脂质的组成以及其摄入、合成、储存和降解机制会影响细胞对铁死亡的敏感性,因此对脂质代谢相关机制及关键酶的研究,能够为癌症、心血管疾病及代谢紊乱等与铁死亡相关疾病的研究提供新的思路。
在铁死亡过程中,脂质过氧化起着关键作用。过氧化损伤会导致潜在毒性的脂质氢过氧化物(LOOH)的生成,LOOH的积累将损伤细胞的结构与功能。这些脂质过氧化物来自于脂质、氧与铁之间的化学反应。膜结构中的脂类物质,特别是多不饱和脂肪酸(PUFAs)生成的过氧化物,被视为驱动铁死亡的重要因素。铁死亡的发生,主要是由于多不饱和脂肪酸磷脂(PUFAs-PLs)的氧化过程,该过程分为三个阶段:(1)过氧化的起始:在PUFAs-PL的结构中,二烯基的中心亚甲基氢键促进其过氧化反应并形成自由基;(2)过氧化的传播:新形成的自由基诱导周围脂质形成新的自由基,导致链式反应,加速脂质自由基的扩散,最终破坏细胞膜结构,导致细胞死亡;(3)过氧化的终止:当不再有可用的脂质供氧化时,或抗氧化剂捕获过氧化的脂质自由基时,过氧化进程将停止。
参与铁死亡的主要酶家族如ACSL和NOX等,其在脂质的合成、转运和降解代谢中,都会影响铁死亡的敏感性及其发生。ACSL家族中的成员如长链家族成员4(ACSL4)和溶血卵磷脂酰基转移酶3(LPCAT3)在脂肪酸转化为脂酰辅酶A和PUFA-磷脂的过程中,扮演着关键角色。另一个影响铁死亡的家族是NOX家族,含有七个成员,在细胞增殖、迁移和死亡的多种生理和病理过程中起着重要作用。研究显示,NOX与膜脂的过氧化密切相关,NOX抑制剂在多种模型中展示出了明显的铁死亡抑制效果,显示了它们在铁死亡中的潜在治疗价值。
此外,ALOX家族作为多不饱和脂肪酸氧化的关键酶,参与了脂质过氧化和铁死亡的机制。其中,某些ALOX成员在肿瘤等疾病的进程中被证实与铁死亡密切相关。POR家族同样在铁死亡中扮演了关键角色,它能够催化PUFAs的氧化反应,并在铁离子参与下促进脂质过氧化的发生。
总之,以上提到的酶不仅在脂质过氧化中发挥重要作用,且对细胞的铁死亡敏感性具有决定性影响。对于尊龙凯时等品牌,理解这些酶的功能及调控机制,将为开发新的诊断和治疗策略提供重要依据。如果您需要针对铁死亡通路的基因表达调控的病毒工具或解决方案,欢迎咨询尊龙凯时的专业技术团队,我们随时为您提供支持。