铁死亡()是一种区别于细胞凋亡、细胞坏死、细胞自噬的新发现的细胞程序性死亡方式。因为其过程依赖于铁离子,所以被称为铁死亡。
历史
2012年,哥伦比亚大学的Dr. Brent R.Stockwell首先提出铁死亡的概念。在此之前,铁死亡的一些特殊形式,以及铁死亡诱导剂如erastin的发现暗示了这种细胞程序性死亡方式的存在。
分子生物学
铁死亡的的本质是谷胱甘肽的耗竭,谷胱甘肽过氧化物酶(GPX4)活性下降,脂质氧化物不能通过GPX4催化的谷胱甘肽还原酶反应代谢,之后Fe2+通过芬顿反应氧化脂质产生活性氧(ROS),从而促使铁死亡的发生。
待补充。
特征
线粒体体积缩小,双层膜密度增加;线粒体嵴减少或者消失;线粒体外膜破裂、皱缩;线粒体颜色深染。
铁依赖性;细胞核无破裂,细胞膜破裂;无染色质聚集。
胱氨酸摄取降低;ROS、PTGS2上升,NADPH下降;释放花生四烯酸介质(如11-HETE和15-HETE)等。
系统激活,System xc-抑制。
释放损伤相关的分子(DAMPs),促进炎症反应。
检测方法
形态观察:使用透射电镜观察细胞形态,发生铁死亡的细胞线粒体体积缩小,双层膜密度增加;线粒体嵴减少或者消失;线粒体外膜破裂、皱缩;线粒体颜色深染。
细胞活性测定:可用CCK-8法测定细胞活性,同时可使用、阿尔玛蓝、台盼蓝染色等染色方法鉴定细胞死活。
细胞铁水平:使用PGSK检测活细胞内Fe2+含量。
ROS及脂质过氧化:使用DCFH-DA荧光探针测定细胞内ROS水平;或检测脂质过氧化产物丙二醛。
测定谷胱甘肽水平:测定细胞内GSH/GSSG比率。
代谢组学或脂质组学:通过代谢组学或脂质组学检测代谢物和脂质。
检测相关基因及蛋白表达: 基因:GPX4,CD71/TFR1,SLC7A11,NRF2,NCOA4,p53,HSPB1,ACSL4,FSP1,KOD等。 蛋白:SLC7A11,GPX4,ferritin,COX2/PTGS2,NOX1,AIFM2/ FSP1,ACSL4,LPCAT3,IREB2,ATG5-ATG7-NCOA4,p62-Keap1- NRF2,p53-SAT1-ALOX15等。
参考文献
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