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“铁死亡”研究要测哪些指标?看这篇就够了!

Source: Elabscience®Published: 2021-03-24

什么是铁死亡?

铁死亡(ferroptosis)是2012年首次提出的一种铁依赖性脂质过氧化和活性氧(ROS)诱导的调节性细胞死亡,其细胞形态特征和生化指标等方面与细胞凋亡、自噬和程序性坏死等死亡方式存在较大差异[表1]。

类型 形态特征 生化特征
铁死亡 细胞膜:细胞质膜没有破裂、起泡现象,细胞聚集 铁和活性氧积累
细胞质:线粒体小,线粒体膜密度浓缩,线粒体嵴减少或消失,线粒体外膜破裂 半胱氨酸摄取减少
细胞核:核大小正常,染色质不凝聚 谷胱甘肽代谢降低
凋亡 细胞膜:质膜起泡;细胞聚集 激活caspases
细胞质:假足收缩;细胞体积减小 形成DNA 片段
细胞核:核体积的缩小,染色质凝聚 线粒体膜电位降低
坏死 细胞膜:质膜破裂 ATP水平降低
细胞质:肿胀,胞质细胞器的肿胀 激活RIP1
细胞核:中度染色质浓缩 释放DAMPs
自噬 细胞膜:无变化 LC3-II增加
细胞质:双膜自噬空泡的积累 ATG表达增加
细胞核:染色质不凝聚


铁死亡研究的意义-干预疾病

近年来研究表明,铁死亡与肿瘤神经系统疾病缺血再灌注损伤肾脏损伤等多种疾病的病理生理过程密切相关[2]。激活或阻断铁死亡以缓解疾病进展,为许多疾病的治疗提供了一种有前景的策略,如何通过调控细胞铁死亡来干预相关疾病的发生、发展已成为疾病研究和治疗的热点和焦点。

铁死亡与疾病[1]

铁死亡的主要特征为脂质活性氧增多及细胞内亚铁离子累积。研究表明,铁死亡的发生可以被脂质、铁和氨基酸的代谢所调控,除此之外,还可被其他几种途径和过程调控[2]


1、铁元素是一把双刃剑

铁是人体细胞的必需成分,它具有造血功能,参与血红蛋白的生成以及细胞色素和各种酶的合成,促进生长。但人体内的铁如果超载,则会导致脂质过氧化和活性氧(ROS)的聚集,进而诱导铁死亡。相关研究已证明,细胞内的铁离子水平会在细胞铁死亡期间明显增加[2],当铁含量达到某一个值时,就是铁负载的状态,这也是是铁死亡的一个重要标志。

2、判断铁死亡-ROS

ROS是一种高活性氧化自由基,包括超氧阴离子(O2-)、过氧化氢(H2O2)和羟自由基(OH-)等,铁可以通过 Fenton(芬顿反应)产生脂质ROS,引起脂质过氧化,促进细胞死亡,因此,测定脂质过氧化产物(MDA,LPO,TBARS)有利于判断铁死亡。

3、抑制铁死亡-GSH

在谷胱甘肽(GSH)依赖的脂质过氧化物修复系统受损时,致死的脂质活性氧的积累,进而引发铁死亡。GSH是细胞内重要的抗氧化剂,可通过谷胱甘肽过氧化物酶清除脂质过氧化物,抑制铁死亡的发生,研究表明,铁死亡过程中会降低GSH的含量,谷胱甘肽代谢参与的铁死亡的调控。

Mechanisms of ferroptosis铁死亡机制

铁死亡检测指标

Elabscience®的专业团队,通过精研精读大量已发表的“铁死亡”相关文献,对研究中相关指标进行系统梳理,终于把“铁死亡”相关指标表格给整理出来了,方便科研人员能够快速查找并获取指标信息。


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