Heme oxygenase-1 accelerates erastin-induced ferroptotic cell death

本文选自oncotarget,2015年,喜欢的朋友可以自行下载。

摘要:致癌的RAS选择性致死小分子Erastin触发了一种独特的铁依赖性非凋亡细胞死亡形式,称为铁死亡。铁死亡依赖于细胞内依赖铁的活性氧的产生,而不是其他金属。然而,关键的监管者仍然未知。血红素加氧酶是细胞内主要的铁来源。在这项研究中,研究了血红素加氧酶在ERASTIN触发的癌细胞铁死亡中的作用。锌原卟啉九(ZnPP),一种HO-1抑制剂,防止Erastin触发癌细胞铁死亡。此外,erastin诱导纤维肉瘤细胞中血红素氧合酶-1的蛋白和基因水平。HO-1+/+和HO-1/-成纤维细胞、HO-1过表达和chycloheximide处理的实验显示HO-1的表达在Erastin触发的细胞死亡中具有决定性作用。氯化血红素和一氧化碳释放分子(CORM)促进伊拉斯汀诱导的铁死亡,而不是通过胆绿素和胆红素。此外,氯化血红素和过氧化氢酶在erastin存在下加速HO-1的表达,增加膜脂过氧化。因此,HO-1是铁依赖细胞死亡期间铁依赖脂质过氧化的必需酶。

血红素氧合酶-1 (HO-1)代谢血红素产生一氧化碳(CO)、胆绿素和铁。胆绿素随后被胆绿素还原酶代谢为胆红素。HO-1具有抗癌、抗炎、抗凋亡、抗增殖和抗氧化作用。HO-1的表达在不同的癌症类型中被证明是上调的,但是它在癌症中的作用还没有被清楚地阐明。

首先,作者应用HO-1抑制剂处理细胞,然后再用erastin处理,发现抑制剂处理后的细胞死亡减少。

紧接着,作者发现在erastin处理后ZO-1水平升高的。并且是浓度和时间依赖性升高

为了探讨HO-1在铁死亡中作用,作者用HO-1 敲除鼠提取肺成纤维细胞进行研究,发现敲除ho-1后,成纤维细胞对erastin诱导铁死亡耐受。

在骨肉瘤细胞中过表达ho-1,细胞对erastin诱导铁死亡增敏。

为了验证ho-1对erastin发挥作用的影响,作者应用CHX抑制蛋白翻译,发现细胞接受erastin和chx处理后存活率明显改善。

然后,又在转基因鼠的肺成纤维细胞上又做了类似的实验。

以上得出一个结论,ho-1可以促进erastin发挥作用,接着就要探讨机制了。作者找了ho-1的产物进行了一波分析。分别添加了产物,研究对erastin的敏感性改变(作者真是不知道哪里来的自信),发现了hemin和corm是ho-1发挥作用的主要物质。结合上文,作者不是说erastin可以诱导ho-1的表达吗,这里D图为什么没有表现出来呢(这了处理了8个小时)?

作者进一步探讨了hemin和corm对细胞铁死亡的作用,发现加入两者后可以促进ho-1的表达,加入CHX后,抑制了ho-1的表达,并且几乎抵消了erastin的作用。(这里要结合上面的D图一起看)说明hemin和corm在ho-1的上游。

然后,加入ho-1抑制剂看看对erastin诱导铁死亡敏感性改变情况。

以上便说明了ho-1促进了erastin诱导的细胞死亡过程,并且hemin和corm作为ho-1的副产物促进ho-1的表达,从而使肿瘤细胞对erastin增敏。

看完文章,我一脸问号,这个什么逻辑,全文就是表格,连一张彩图都没有,说实话,我是质疑这篇文章真实性的,说理的方式让人摸不着头脑,搬出转基因鼠的作用是什么,加CHX的作用又是什么,我看不加这些内容,也完全没有影响。并且这个文章的逻辑真是让人有点难懂。上个不是那么清楚地图讲究看看吧。

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