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姜学军教授Cell子刊解析细胞死亡新形式

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来自美国纪念斯隆-凯特琳癌症中心的研究人员在新研究中证实,谷氨酰胺代谢(glutaminolysis)和转铁蛋白(Transferrin)调控了铁死亡(Ferroptosis)。这一重要研究发现发布在7月9日的《分子细胞》(Molecular cell)杂志上。
  

领导这一研究的是美国纪念斯隆-凯特琳癌症中心的姜学军(Xuejun Jiang)博士。其早年毕业于复旦大学生物化学专业,曾师从王晓东院士。现为纪念斯隆-凯特琳癌症中心细胞生物学教授。在细胞凋亡、细胞自噬研究领域及对肿瘤抑制基因PTEN有多项开创性的研究。
  

细胞死亡是一切细胞的宿命,细胞死亡的方式也是生物医学领域的重大问题,这方面现在已经比较成熟的研究包括细胞凋亡、细胞自噬、细胞坏死,其中细胞坏死是最新的研究热点。过去曾经认为细胞坏死都是非程序性的,或是意外发生的。现在发现细胞坏死不仅存在程序或调节,而且存在许多不同类型的细胞坏死类型。
  

我想了解默克密理博的更多凋亡检测产品  其中铁死亡是近年才发现的一种新的程序性细胞坏死形式,在形态学、生物化学和遗传学等方面与凋亡、坏死和自噬有较大差别。铁是人体内含量最高的微量元素,广泛存在于各个组织和器官中。铁死亡主要由铁依赖的氧化损伤所引起,这一死亡过程的标志为细胞质和脂质活性氧增多、线粒体变小以及线粒体膜密度较大。
  

这种坏死受到细胞内信号通路的严密调节,这些信号通路包括铁稳态的调节通路、RAS通路及胱氨酸转运通路。一开始铁死亡是在肿瘤细胞中被确定,后来发现这种死亡方式还与肾功能衰竭、中风和心血管疾病中的缺血性损伤有关,此外也在神经退行性疾病和糖尿病并发症中起核心作用。
  

在这篇文章中作者们报告称发现了多个铁死亡的分子元件,以及它与细胞代谢和氧化还原机器之间的密切相互作用。营养缺乏往往会导致零星凋亡。研究人员惊讶地发现,氨基酸缺乏可以一种血清依赖性方式诱导较快速且有力的坏死过程,随后他们确定这种坏死是铁死亡。他们确定了两个血清因子,转铁蛋白和谷氨酰胺是铁丝网的诱导因子。
  

研究人员进而发现细胞表面转铁蛋白受体和谷氨酰胺推动的细胞内代谢信号——谷氨酰胺代谢在这一死亡过程中发挥至关重要的作用。抑制谷氨酰胺代谢可以减轻局部缺血/再灌注引发的心脏损伤,由此为相关的疾病指出了一种潜在的治疗方法。

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