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浙大校友一作Nature论文:揭开癌细胞抵抗铁死亡的关键机制

hqy hqy 发表于2025-08-01 18:05:50 浏览21 评论0

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铁死亡 (Ferroptosis) 是 2012 年由哥伦比亚大学 Brent Stockwell 实验室发现的一种铁依赖性的新型细胞程序性死亡方式,由过度堆积的 过氧化脂质 (peroxidized lipids) 诱导发生,其形态特征,作用方式以及分子机制与其他程序性死亡方式截然不同。同时,细胞中存在多个对抗铁死亡的防御途径,例如 谷胱甘肽过氧化物酶4 (GPX4) 通过 谷胱甘肽 (GSH) 特异性催化过氧化脂质来抑制铁死亡的发生; FSP1 通过产生 辅酶 Q10 (CoQ10) 的抗氧化形式促进癌细胞对铁死亡的抵抗。

近年来的研究表明, 铁死亡在肿瘤等多种疾病发生发展中扮演着重要角色。此外, 免疫治疗或放射治疗可诱导肿瘤细胞铁死亡,且铁死亡在肿瘤免疫治疗及放疗的疗效发挥中起着重要的促进作用。因此,进一步揭示肿瘤抵抗铁死亡的机制,有助于拓展当前的癌症治疗方向。

2025 年 6 月 11 日,德克萨斯大学西南医学中心 Javier Garcia-Bermudez 团队 Dylan Calhoon 桑凌杰 为共同第一作者 在国际顶尖学术期刊 Nature 发表了题为 Glycosaminoglycan-driven lipoprotein uptake protects tumours from ferroptosis 的研究论文。 该研究发现并证实, 糖胺聚糖驱动的脂蛋白摄取是癌细胞抵抗铁死亡的关键机制, 干扰糖胺聚糖的生物合成或急性降解细胞表面的糖胺聚糖,会降低对脂蛋白的摄取,使癌细胞对铁死亡更敏感,并抑制小鼠体内的肿瘤生长,表明了糖胺聚糖生物合成是一个癌症治疗的潜在新靶点。

桑凌杰 ,2017年本科毕业于浙江大学,2022 年博士毕业于浙江大学,现为德克萨斯大学西南医学中心博士后。

脂质 因其结构功能和信号转导作用而成为癌细胞的重要组成部分。 为了满足代谢需求,癌细胞会摄取细胞外脂质,然而,这些脂质如何促进癌症生长和进展,目前仍知之甚少。

在这项最新研究中,研究团队通过功能基因筛选,发现脂蛋白的摄取 (循环系统中脂质运输的主要机制) 是癌细胞铁死亡敏感性的关键决定因素。补充脂蛋白可有效抑制多种癌症类型的铁死亡,主要是通过递送 α-生育酚 (α-toc) 来实现的 α-生育酚 是人类脂蛋白中最丰富的维生素E形式。

从机制上来说,癌细胞通过一种依赖于与细胞表面蛋白聚糖相连的硫酸化 糖胺聚糖 (GAG) 的途径摄取脂蛋白。干扰糖胺聚糖的生物合成或急性降解细胞表面的糖胺聚糖,会降低对脂蛋白的摄取,使癌细胞对铁死亡更敏感,并抑制小鼠体内的肿瘤生长。

癌细胞需要 GAG 生物合成来摄取脂蛋白,从而抵抗铁死亡、促进肿瘤生长

值得注意的是,研究团队进一步证实,人类 肾透明细胞癌 (ccRCC,肾癌的最常见亚型,是一种富含脂质的恶性肿瘤) 与正常肾组织相比,硫酸软骨素 (属于 糖胺聚糖 水平升高,且脂蛋白来源的 α-生育酚含量增加。

这些发现共同证实了脂蛋白摄取是癌症中一种关键的抗铁死亡机制,并表明糖胺聚糖生物合成是一个癌症治疗的潜在新靶点。

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