铁死亡

生物医药

铁死亡是一种铁依赖性的细胞死亡方式，其特征是细胞内脂质过氧化物的积累，这主要发生在多不饱和脂肪酸（PUFAs）的磷脂上。铁死亡的关键因素包括脂质代谢和铁代谢。在脂质代谢方面，涉及多不饱和脂肪酸的合成，例如通过长链脂肪酰辅酶A合成酶4（ACSL4）将自由脂肪酸转化为脂肪酰辅酶A，然后通过溶磷脂酰胆碱酰基转移酶3（LPCAT3）将脂肪酰辅酶A重新酯化为磷脂，生成PUFAs的磷脂。
在铁代谢方面，细胞内铁的水平过高会促进脂质过氧化，而铁的吸收（例如，通过转铁蛋白）、储存（例如，通过铁蛋白）、释放（例如，通过NCOA4）和外排（例如，通过PROM2）等过程的扰动会影响细胞对铁死亡的敏感性。
铁死亡存在依赖GPX4和非GPX4的抗氧化系统来防御脂质过氧化。GPX4是一种依赖硒的过氧化物酶，能够将脂质过氧化物还原为无害的醇类物质。非GPX4依赖的抗氧化系统包括泛醌（CoQH2）、四氢生物蝶呤（BH4）和还原型维生素K等，它们通过抑制脂质过氧化来防御铁死亡。
铁死亡在癌症治疗中具有潜在的应用前景。通过抑制铁死亡防御机制，可以诱导癌细胞发生铁死亡，而通过增强铁死亡敏感性，可以增强传统癌症治疗方法的疗效。一些化合物，如erastin、imidazole ketone erastin (IKE)、sulfasalazine和sorafenib，已被证明可以诱导铁死亡，并在癌细胞中发挥抗癌作用。因此，探索铁死亡在癌症治疗中的应用具有重要的意义。