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延邊大學(xué)金京一教授團(tuán)隊(duì)在Developmental Cell上發(fā)表細(xì)胞鐵死亡研究最新進(jìn)展

來源:延邊大學(xué)      2024-02-06
導(dǎo)讀:近日,延邊大學(xué)化學(xué)生物學(xué)研究中心金京一教授團(tuán)隊(duì)在Developmental Cell發(fā)表了題為A single fluorescent probe to examine the dynamics of mitochondria-lysosome interplay and extracellular vesicle role in ferroptosis的研究論文,開發(fā)了一個(gè)結(jié)構(gòu)簡潔的小分子熒光探針,揭示了細(xì)胞鐵死亡過程中更多的動(dòng)態(tài)細(xì)節(jié)。本研究是延邊大學(xué)首個(gè)獨(dú)立完成的Cell子刊工作,化學(xué)生物學(xué)研究中心王翎力博士為第一作者,化學(xué)系鄭明花副教授和醫(yī)學(xué)院延光海教授為共同通訊作者。

線粒體內(nèi)還原型谷胱甘肽(GSH)和溶酶體內(nèi)次氯酸(HOCl)水平共同組成了細(xì)胞內(nèi)氧化還原穩(wěn)態(tài)的重要內(nèi)容,該團(tuán)隊(duì)開發(fā)的小分子熒光探針(MY)能夠在紅、藍(lán)兩個(gè)獨(dú)立的熒光通道同時(shí)監(jiān)測(cè)線粒體GSH和溶酶體HOCl的水平,而且紅藍(lán)通道的共定位系數(shù)反映了線粒體-溶酶體互作的水平。

在Erastin等誘導(dǎo)的四種不同的鐵死亡過程中,研究團(tuán)隊(duì)觀察到了截然不同的氧化還原動(dòng)態(tài)和線粒體-溶酶體互作變化。在觀測(cè)的30分鐘內(nèi),Erastin處理導(dǎo)致線粒體GSH水平下降,進(jìn)而引發(fā)線粒體-溶酶體互作的增強(qiáng);RSL3處理導(dǎo)致線粒體GSH水平緩慢下降,在線粒體-溶酶體互作增強(qiáng)后,溶酶體的HOCl水平快速上升;FIN56處理導(dǎo)致溶酶體HOCl和線粒體GSH水平同步上升,伴隨著線粒體-溶酶體互作的增強(qiáng);FINO2處理的初期,溶酶體HOCl和線粒體GSH水平同步快速增長,隨后同步緩慢下降,線粒體-溶酶體互作的變化趨勢(shì)與之一致。

在此基礎(chǔ)上,研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步揭示了四種鐵死亡途徑中細(xì)胞外囊泡的異同。特別是在erastin誘導(dǎo)的鐵死亡過程中,細(xì)胞外囊泡不僅包含少量的受損線粒體,而且具有自發(fā)移動(dòng)的能力,在較短時(shí)間內(nèi)即可完成向鄰近細(xì)胞的遷移和對(duì)接。受體細(xì)胞在隨后的融合過程中,鐵死亡進(jìn)程受到加速。這個(gè)發(fā)現(xiàn)不僅揭示了erastin引發(fā)的鐵死亡傳播現(xiàn)象的動(dòng)力學(xué)機(jī)制,也指出線粒體在細(xì)胞間傳輸?shù)目赡軐?dǎo)致的不同結(jié)果。

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