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两篇主刊研究方向不同,但都涉及到了这个热点,赶快了解一下吧!

The following article is from 科研讲坛 Author 小张

小编最近在学习CNS文章的时候看到两篇文章,虽然研究领域不同,但都出现了一个关键词:铁死亡(ferroptosis),公众号以前介绍过这个概念(见推文:入门细胞铁死亡研究,这些基础知识你都知道吗?)。也可以看这篇综述:Ferroptosis: process and function. Cell Death Differ. 2016 Mar;23(3):369-79. doi: 10.1038/cdd.2015.158.

这篇综述里面介绍了关于铁死亡的已知事实:

铁死亡与凋亡、坏死、自噬在形态、生物和免疫指标以及关键调控因子上区别:

铁死亡研究可用的小分子和药物:

相关的信号通路等:


下面我们看两篇主刊文章的研究。

1. CD8+T cells regulate tumour ferroptosis during cancer immunotherapy. Nature. 2019 May 1. doi: 10.1038/s41586-019-1170-y.  CD8+T细胞调节肿瘤细胞铁死亡(ferroptosis)参与肿瘤免疫治疗

文章研究的主要内容是:CD8+T通过释放IFNγ,抑制肿瘤细胞内SLC3A2和SLC7A11的表达,而SLC3A2和SLC7A11是谷氨酸-胱氨酸逆向转运蛋白系统Xc-的组成亚基,IFNγ下调SLC3A2和SLC7A11的表达的结果是导致肿瘤细胞对胱氨酸(cystine)的吸收减少,进而促进脂质过氧化和铁死亡,即:CD8+T——IFNγ——SLC3A2和SLC7A11表达下调——Xc-转运胱氨酸异常——脂质过氧化和铁死亡:

 

正文内容的4张图:

(1)免疫治疗活化的CD8+T细胞促进肿瘤细胞铁死亡(细胞和动物实验):

(2)IFNγ通过抑制Xc-促进肿瘤细胞铁死亡:

(3)胱氨酸酶Cyst(e)inase和PD-L1阻断剂协同诱导细胞铁死亡:

 

(4)Xc-成分(如SLC3A2)表达与免疫特性和患者预后的关系:

2. Selenium Drives a Transcriptional Adaptive Program to Block Ferroptosis and Treat Stroke. Cell. 2019 Apr 26. pii: S0092-8674(19)30327-7. doi: 10.1016/j.cell.2019.03.032.硒通过转录适应性重编程阻断铁死亡和治疗中风。


文章研究的主要内容是:硒(Se)通过抑制铁死亡治疗中风,作用机制是通过增强转录因子TFAP2c 和Sp1对硒蛋白启动子的结合与转录,上调硒蛋白表达。另外,研究团队还构建了包含硒和胱氨酸的肽段,用于研究其治疗中风的效果,即:硒(Se)——转录因子TFAP2c 和Sp1——硒蛋白GPX4表达——铁死亡。

 

注:在Cell这篇文章的GA中,红色五角星标注的就是上篇Nature研究的关键分子:谷氨酸-胱氨酸逆向转运蛋白系统xc-。


文章内容主要包括:

(1)铁死亡刺激可诱导硒蛋白(如GPX4)表达:

 

(2)亚硒酸钠促进硒蛋白(如GPX4)大量转录保护神经元免于死亡 

 

(3)硒蛋白GPX4依赖和非依赖的细胞死亡通路在硒(Se)抑制神经元死亡中发挥关键作用

 

(4)硒(Se)诱导硒蛋白GPX4 mRNA转录是通过转录因子TFAP2c 和Sp1实现的

(5)中风小鼠脑室内注射硒(Se)诱导硒蛋白GPX4等mRNA的表达和抑制细胞铁死亡:

 

 


(6)与硒(Se)相比,含硒肽Tat SelPep以Sp1依赖方式发挥功能,且治疗窗口更宽(至少6h)

(7)小鼠急性缺血性卒中模型含硒肽Tat SelPep2小时治疗可降低梗死面积


最后我们简单总结两篇文章: 两篇文章的分别研究的是铁死亡与肿瘤免疫治疗和中风的关系,研究背景是CD+T细胞对肿瘤细胞的杀伤作用以及硒对中风的保护作用,从整体研究思路上说,第一步就是引入铁死亡,即分别建立CD+T细胞——(铁死亡)——肿瘤细胞杀伤和硒——(铁死亡)——神经元死亡这一关键点;接下来是确定影响铁死亡的作用机制,特别是明星分子(如nature文章的Xc-和Cell文章的GPX4),可选策略有:组学筛选(如RNA-seq)、文献报道等;接下来就是确定对明星分子具体调控方式,如Cell文章中转录因子TFAP2c和Sp1对GPX4等的转录调控,当然最后一般是研究的临床意义,如Nature文章的患者预后以及Cell文章开发的含硒肽。


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