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编号:476532
铁死亡及其在结直肠癌中的作用和机制
http://www.100md.com 2022年11月27日 中国医药生物技术 2022年第2期
过氧化物,脂质,1铁死亡概述,1铁死亡的发现,2铁死亡的特点,2铁死亡的调节途径,1铁代谢,2SystemXc-,3GSH,GPX4轴,4脂质过氧化,3铁死亡和结直肠癌的作用关系,1抑制SystemXc-引发结直肠癌细胞发生
     周惠敏,赵午莉,张业繁,邵荣光

    不同于细胞凋亡、细胞坏死、细胞焦亡和自噬等死亡方式,铁死亡(ferroptosis)是由铁依赖的脂质活性氧(lipid reactive oxygen species,L-ROS)介导的调节性细胞死亡(regulated cell death,RCD)途径。其发生机制主要为 Fe2+将电子转移给细胞内的氧原子,氧原子产生 ROS,使得细胞膜或细胞器膜上的长链不饱和脂肪酸中的磷脂分子被过氧化,生成脂质过氧化物(lipide peroxide,LPO),进而使生物膜变薄和曲率增加,导致细胞膜破裂而细胞死亡[1]。铁死亡的主要特征表现为细胞内游离 Fe2+介导的 Fenton 反应、细胞膜的脂质过氧化反应以及抗脂质氧化分子被抑制等。铁死亡参与了多种疾病的发生发展过程,如缺血性器官损伤、抗病毒免疫、神经系统疾病和肿瘤等[2]。同时,铁死亡在各种结直肠疾病的发生与发展中也发挥有重要作用,包括肠道缺血/再灌注损伤、炎性肠病以及结直肠癌等[3]。

    结直肠癌是一种常见的恶性肿瘤,发病率和死亡率都很高,是全球最为紧迫的健康问题之一。目前对结直肠癌的治疗方案包括手术、放疗、化疗、免疫治疗和生物靶向治疗等[4]。尽管治疗方法多种多样,但一些患者可能出现不耐受或治疗效果低下等情况。相对机体正常细胞而言,肿瘤细胞比正常细胞更依赖铁来促进其高增殖率,这种现象被称为铁成瘾。同时有研究报道,对于肿瘤中的耐药细胞,通过铁死亡方式可以诱导其死亡,从而达到治疗目的[5]。基于此状况,铁死亡作为一种新型的细胞死亡途径,展现出巨大的肿瘤治疗潜力。本文对铁死亡的调控机制及其在结直肠肿瘤治疗中的作用进行简单总结,以期对未来的结直肠癌治疗提供理论帮助。

    1 铁死亡概述

    1.1 铁死亡的发现

    2003年,Dolma 等[6]首次报道发现一种新型化合物erastin,其可以引起细胞发生不可逆的非凋亡途径死亡,这是第一个被发现的铁死亡诱导剂。之后,Dixon 等[7]在2012年研究发现,erastin 可以触发氧化性且铁依赖性的细胞死亡方式,不同于已知的死亡调节途径,这种死亡方式表现出独特的遗传特征,主要与 RPL8、IREB2、ATP5G3 等相关,并将这种细胞死亡途径命名为铁死亡。

    1.2 铁死亡的特点

    铁死亡发生后,在形态学上的变化以线粒体为主,主要包括体积减小、膜密度增加、外膜破裂、嵴收缩或消失、膜电位降低等 ......

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