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外泌体在铁死亡相关疾病中的作用及治疗策略

        2012年,科研人员提出的“铁死亡”这一新概念,作为区别于细胞凋亡、细胞焦亡、细胞自噬的新型的细胞程序性死亡方式受到了广泛关注和研究。

 

        铁死亡是一种铁依赖的程序性细胞死亡,由不受限制的磷脂过氧化作用引起的,这一过程的发生主要依赖于代谢产物活性氧(reactive oxygen species, ROS)、含多不饱和脂肪酸链的磷脂(phospholipid containing polyunsaturated fatty acid chain, PUFA-PL)和铁积累的增加。其本质是谷胱甘肽的耗竭,谷胱甘肽过氧化物酶(GPX4)活性下降,脂质氧化物不能通过 GPX4 催化的谷胱甘肽还原酶反应代谢,之后二价的铁离子氧化脂质产生活性氧,从而促使铁死亡的发生。

 

(图片来源于网络)

 

         近些年来,有研究发现铁死亡参与了多种疾病过程。最新研究数据也表明:外泌体具有通过调控受损细胞中的铁死亡进而影响多种疾病过程的能力。因此,针对炎症、免疫和其他相关疾病对外泌体和铁死亡之间的相关性进行全面研究,将进一步拓宽外泌体介导的铁死亡调控在各种疾病领域的应用范围。

 

        2024年1月,天津医科大学总医院曹晓沧、姜葵教授/南开大学李宗金教授/国家细胞产品工程研究中心韩之波研究员在 Cell Communication and Signaling  上发表了题为“Ferroptosis: a promising candidate for exosome-mediated regulation in different Diseases”的综述文章。系统总结了在不同疾病中的细胞和非细胞来源的外泌体通过系统 Xc-/GSH/GPX4 轴、NAD(P)H/FSP1/CoQ10 轴、铁代谢途径和脂质代谢途径靶向铁死亡的机制,同时还对其在消化系统、心血管系统、神经系统、呼吸系统、泌尿系统疾病以及紫外线诱发皮肤损伤和糖尿病足等治疗中的作用机制进行了汇总分析。

 

(图片来源于网络)

 

        此外该综述还讨论了外泌体调节的铁死亡作为一种新兴的修复受损组织和细胞的作用机制的问题,为外泌体介导的调控铁死亡的临床探索描绘出了更清晰的路线。研究团队提出:有关外泌体相关铁死亡的研究有望在未来成为探索有效治疗多种疾病的一个具有广阔前景的方向。

 

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