2012 年，哥伦比亚大学的 Stockwell 教授等人将一种铁依赖性细胞死亡命名为铁死亡 *， 于 2018 年被细胞死亡命名委员会 (NCCD) 报告为程序性细胞死亡之一。 由铁离子依赖性脂质过氧化物的堆积引起的铁死亡已被证实为不同于作为程序性细胞死亡之一的细胞凋亡的细胞死亡途径， 并且作为癌症治疗的新靶点而受到关注。 它还被证实与各种疾病有关，如神经退行性疾病、中风和肝炎（NASH）。 （*S. J. Dixon, B. R. Stockwell et al., Ferroptosis: an iron-dependent form of nonapoptotic cell death., Cell, 2012, 149(5), 1060.） 关于铁死亡如何检测、铁死亡的检测指标、高分文献信息等可详见下文对应干货链接。

通路图

铁死亡通路图下载

各类指标

铁死亡检测各项指标方法及对应实验结果，详见：

干货｜细胞铁死亡（Ferroptosis）——细胞死亡的新模式

实验例

在铁死亡研究中测量谷氨酰胺/谷氨酸水平

众所周知，通过蛋白处理抑制xCT时，会引起铁依赖性细胞死亡，称为“ Ferroptosis”，使用蛋白处理后的A549细胞测定了谷氨酸的释放量和细胞内谷胱甘肽的含量。 蛋白处理过的A549细胞中的谷氨酸释放减少，并且通过抑制胱氨酸的摄取减少了细胞内谷胱甘肽的量。

铁死亡过程中各指标的波动

1. Mon, E. et al., “Regulation of mitochondrial iron homeostasis by sideroflexin 2”, The Journal of Physiological Sciences, 2019, 69(2), 359–373.DOI: 10.1007/s12576-018-0652-2

2. Takashima, M. et al., “Neuroprotective effects of Brazilian green propolis on oxytosis/ferroptosis in mouse hippocampal HT22 cells”, Food and Chemical Toxicology, 2019, 132, 110669.DOI: 10.1016/j.fct.2019.110669

3. Wang, Y. et al., “PM2.5 induces ferroptosis in human endothelial cells through iron overload and redox imbalance”, Environmental Pollution, 2019, 254(A), 112937.DOI: 10.1016/j.envpol.2019.07.105

4. Yambire, K. et al., “Impaired lysosomal acidification triggers iron deficiency, necrotic cell death and inflammation in vivo”, bioRxiv, 2019,DOI: 10.7554/eLife.51031

5. Kagan, V. et al., “Oxidized Arachidonic/Adrenic Phosphatidylethanolamines Navigate Cells to Ferroptosis”, Nat. Chem. Biol., 2017, 13(1), 81.DOI: 10.1038/nchembio.2238

6. Dar, H. et al., “Pseudomonas aeruginosa utilizes host polyunsaturated phosphatidylethanolamines to trigger theft-ferroptosis in bronchial epithelium”, J Clin Invest. 2018, 128(10), 4639-4653.DOI: 10.1172/JCI99490

7. Totsuka, K. et al., “Oxidative stress induces ferroptotic cell death in retinal pigment epithelial cells”, Experimental Eye Research, 2019, 181, 316-324.DOI: 10.1016/j.exer.2018.08.019

8. Fujiki, K. et al., “Blockade of ALK4/5 signaling suppresses cadmium- and erastin-induced cell death in renal proximal tubular epithelial cells via distinct signaling mechanisms.”, Cell Death Differ. 2019, 26(11), 2371-2385.DOI: 10.1038/s41418-019-0307-8

脂质过氧化物检测

更多脂质过氧化物实验例详见：

如何Get铁死亡-脂质过氧化物实验的正确打开方式？

使用共聚焦显微镜观察L929细胞的细胞内脂质过氧化物的变化。实验的详细信息请参照我们公司的网站。

t-BHP: tert butyl hydroperoxide

<数据提供>

日本北里大学药学部

今井浩孝老师，熊谷刚老师

胞内铁离子检测

<检测条件>

Ex: 561nm  Em: 570-620 nm

比例尺：20 μm

谷氨酸、谷胱甘肽等检测

组织样品中的铁离子检测

Iron Assay Kit三大特点

1.经典比色法，操作简单快捷。

2.二价铁和三价铁均可检测。

3.Excel模板自动计算铁浓度。

加标回收实验验证试剂盒准确性

*加标回收率 是指在没有被测物质的样品基质中加入定量的标准物质，按样品的处理步骤分析，得到的结果与理论值的比值。结果越接近100%，说明检测结果越准确。

相关疾病研究

非酒精性脂肪肝

通过铁死亡抑制肝炎

一项使用 NASH 模型小鼠肝脏的研究证实，在脂肪肝开始时，坏死发生在细胞凋亡之前。 在更详细的实验中，报道了铁死亡与坏死中脂肪性肝炎的触发有关，并且在铁死亡抑制实验中几乎可以完全抑制肝炎的发作。

Minoru Tanaka, et al., “Hepatic ferroptosis plays an important role as the trigger for initiating inflammation in nonalcoholic steatohepatitis”, Cell Death & Disease, 2019, 10, 449.

神经退行性疾病

溶酶体疾病与铁死亡之间的关联

在使用神经元细胞的实验当中，证实敲低溶酶体蛋白 Prosaposin 之后诱导了铁死亡，并且诱导了脂褐素形成和活性氧的产生，这两个指标也是衰老的特征。

Martin Kampmann, et al., “Genome-wide CRISPRi/a screens in human neurons link lysosomal failure to ferroptosis”, Nature Neuroscience, 2021, 24, 1020

癌症

通过铁死亡控制癌症免疫

发现免疫疗法激活的 CD8 + T 细胞通过促进脂质过氧化和导致铁死亡来促进抗肿瘤作用。 该过程被发现是通过免疫疗法抑制胱氨酸的摄取和促进肿瘤细胞脂质过氧化的机制。

Weiping Zou, et al, “CD8+ T cells regulate tumour ferroptosis during cancer immunotherapy”, Nature, 2019, 569, 270

铁

认识到铁在地球生命活动和疾病中的重要性

与铁死亡密切相关的铁研究综述。 有关铁动力学、过量铁引起的致癌作用和关联病信息。

名古屋大学大学院医学系研究科　病理病態学講座　生体反応病理学・分子病理診断学　教授　豊國 伸哉, Dojin News, 2017, 162, 1