文献标题:Ferroptosis occurs through an osmotic mechanism and propagates independently of cell rupture
杂志:《nature cell biology》
概述
铁死亡具有一种特异性的细胞间传播机制,即一个细胞的铁死亡会导致邻近细胞发生铁死亡,来自纪念-斯隆癌症研究院的Michael Overholtzer团队关注到了这一事件并对其机制展开了研究。
研究人员首先描绘了铁死亡传播的发生,通过铁死亡诱导剂纳米粒子诱导单个细胞发生铁死亡,用SYTOX染料标记细胞死亡,通过不同时间的取样证实了铁死亡传播现象的发生。研究人员根据邻近细胞出现细胞碎片的时间和一个随机细胞死亡事件的时间进行对比,从而对铁死亡传播过程进行量化,表明传播现象是铁死亡特有的,凋亡和坏死没有出现类似的现象;而铁死亡被抑制后这种情况也随之消失。
铁死亡细胞间传播
研究人员接着希望探究是什么充当了铁死亡细胞间传播的介质,考虑到铁和脂质过氧化物在铁死亡中的重要角色,这两者被首先进行探究。脂质过氧化物抑制剂和铁螯合剂处理成功抑制了铁死亡细胞间传播。
铁死亡细胞间传播的介质
我们似乎很自然地联想到,细胞破裂可能会导致铁和脂质过氧化物的释放,而细胞破裂的机制十分明确:细胞膜通透性发生改变,导致细胞变圆,而后涨破。因此研究人员用平衡培养液渗透压的大分子抑制这一过程。在这一背景下,细胞不会出现破裂,但仍然会变圆,结果表明这一处理似乎没有对细胞间传播产生显著影响,但稍稍降低了其速率,因此研究人员猜测可能是细胞膜通透性改变过程,而非涨破,最终导致了细胞铁死亡的细胞间传播。
铁死亡细胞间传播不依赖于细胞破裂
此外,研究人员还发现钙信号也参与了相关过程的调控,可以用作指示铁死亡细胞间传播。
讨论
其实这篇文章我挺困惑的,虽然纳米颗粒诱导单个细胞铁死亡这个操作很酷炫。我主要的困惑是它用脂质过氧化物和铁的抑制剂处理不是block了细胞本身的铁死亡,如何证明它是阻断了“传播”这个过程而不是对其他细胞起到了某种保护作用呢?另外这篇文章挖了很多坑,比如说其他细胞是如何接收到铁死亡信号的,内部又是如何调控的,钙信号在其中又扮演了一个什么样的角色。
无论如何,铁死亡细胞间传播是一个很有趣的现象,特别是其他形式的程序性死亡没有类似的过程报道,这一机制对解释神经退行性疾病中铁死亡的角色有很强的参考价值,某种程度上也提升了铁死亡疗法在临床上的可行性,类似“肿瘤瘟疫”的药物似乎可以通过铁死亡的这一特性来完成?
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