能杀死癌细胞的“铁死亡”疗法是怎样的原理

类别: 癌症肿瘤

细胞有很多种死亡方式,包括凋亡、自噬和坏死。近年来,"铁死亡"(ferroptosis)作为一种新的细胞坏死方式逐渐进入了人们的眼帘。不同于通常的细胞坏死,铁死亡是一种受调控的坏死过程。

最近,德国亥姆霍兹慕尼黑中心(HelmholtzZentrumMünchen)的科学家们发现了铁死亡发生过程中的一个关键蛋白——ACSL4,并且找到了能够有效抑制铁死亡过程的小分子抑制剂。

细胞有很多种死亡方式,包括凋亡、自噬和坏死。近年来,“铁死亡”(ferroptosis)作为一种新的细胞坏死方式逐渐进入了人们的眼帘。不同于通常的细胞坏死,铁死亡是一种受调控的坏死过程。

铁死亡是由于膜脂修复酶——谷胱甘肽过氧化物酶(GPX4)失效,造成膜脂上活性氧自由基(ROS)的积累所致,而这一积累过程需要铁离子的参与。多种物质和外界条件可引发铁死亡。小分子erastin通过抑制质膜上的胱氨酸-谷氨酸交换体,降低了细胞对胱氨酸的获取,使得GPX4的底物——谷胱甘肽合成受阻,进而引发膜脂ROS的积累和铁死亡。此外,另一种小分子RSL3作为GPX4的抑制剂也可引发铁死亡。当GPX4基因被敲除后,小鼠会因出现肾衰竭而死亡。

铁死亡与肿瘤抑制、神经元退化、抗病毒免疫反应和缺血-再灌注损伤等多种生理和病理过程有关。站在药物研发的角度,我们可以促进铁死亡,以清除有害的癌细胞、病毒感染的细胞等;或者抑制铁死亡,以保护健康细胞。当然,这一切可能的治疗思路都需建立在对铁死亡机理的理解上。

最近,德国亥姆霍兹慕尼黑中心(Helmholtz Zentrum München)的科学家们发现了铁死亡发生过程中的一个关键蛋白——ACSL4,并且找到了能够有效抑制铁死亡过程的小分子抑制剂。

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