北京大学肿瘤医院

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癌细胞自我保护新机制 过硫化物可有效抑制膜损伤和铁死亡

作者: 来源: 发布时间:2022-12-06

德国癌症研究中心Barayeu等报告,由于高度活跃的新陈代谢,许多肿瘤容易发生一种特殊类型的细胞死亡,即铁死亡。然而,癌细胞经常设法逃脱这种命运。正常细胞和癌细胞通过一种新的机制保护自己免受铁死亡。了解这些分子关联性可以为肿瘤治疗提供新的起点。 (Nat Chem Biol. 2022年9月15日在线版 doi: 10.1038/s41589-022-01145-w)

当自由基失控并在连锁反应中破坏保护性的细胞膜时,细胞会死于铁死亡。健康细胞在氧化应激时偶尔会受到影响。但癌细胞尤其容易发生铁死亡,因为它们的新陈代谢非常活跃——但许多恶性细胞却逃脱了这种命运。

但直到最近才知道,人类细胞可以从含硫氨基酸半胱氨酸中产生所谓的过硫化物。新研究显示,一旦细胞受到自由基的应激性刺激,就会增加过硫化物的产生,并且有发生铁死亡而导致细胞死亡的风险。这是细胞试图用过硫化物保护自己的第一个迹象。

过硫化物可有效抑制膜损伤和铁死亡,过硫化物被证明是高效的自由基清除剂。它们中断了威胁细胞膜完整性的破坏性连锁反应。

过硫化物的作用机制为:当过硫化物遇到自由基时,它就会呈现出自由基的性质,从而自己就变成了自由基;但新的自由基分子的行为方式与众不同,与其他自由基相比,这种新的自由基极其惰性,不会造成破坏,它只与自身发生反应,并在随后的反应中再次产生过硫化物。这意味着过硫化物在消除自由基时几乎不会消耗自身。

因此,研究人员惊讶地发现,即使是非常低浓度的过硫化物也可以有效地消除更高浓度的自由基。此外,该研究还发现,细胞对铁死亡的敏感性取决于产生过硫化物的某些硫代谢酶。

(编译 李佳)