Cell子刊：唐道林/康睿團隊發(fā)現(xiàn)細胞色素C新功能——抑制鐵死亡

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作者：王聰來源：生物世界

2025-04-16

2025年4月14日，德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心團隊在 Cell 子刊發(fā)表研究，發(fā)現(xiàn)細胞質(zhì)細胞色素 C 可抑制鐵死亡，且小分子化合物 10A3 能增強腫瘤細胞鐵死亡敏感性，展現(xiàn)出抗腫瘤潛力。

細胞死亡是一種重要的生物學(xué)過程，參與胚胎發(fā)育、組織穩(wěn)態(tài)以及疾病的發(fā)生發(fā)展。盡管由 caspase 酶介導(dǎo)的程序性細胞死亡——細胞凋亡（apoptosis）已得到充分研究，但非凋亡性細胞死亡在癌癥研究中引起了越來越多的關(guān)注。

鐵死亡（ferroptosis）是一種鐵依賴的的氧化性細胞死亡形式，可靶向作用于抗凋亡的腫瘤細胞。這種不依賴 caspase 酶的機制通常由抗氧化系統(tǒng)調(diào)節(jié)，尤其是 SLC7A11-GSH-GPX4 通路，其功能紊亂會導(dǎo)致細胞膜上脂質(zhì)過氧化物不受控制積累，從而引發(fā)細胞崩潰。理解并操控脂質(zhì)過氧化對于開發(fā)有效的癌癥療法至關(guān)重要。

2025年4月14日，德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心唐道林、康睿等人在 Cell 子刊 Cell Metabolism 上發(fā)表了題為：Cytosolic cytochrome c represses ferroptosis 的研究論文。

該研究首次發(fā)現(xiàn)，細胞質(zhì)細胞色素 C（CYCS）能夠抑制鐵死亡，這挑戰(zhàn)了 CYCS 在細胞死亡中作為促凋亡因子的傳統(tǒng)認知。

傳統(tǒng)認知

細胞質(zhì)細胞色素 C（CYCS），由線粒體釋放，是啟動 caspase 酶依賴的細胞凋亡的觸發(fā)因素。線粒體膜通透性增強時，將 CYCS 釋放到胞質(zhì)，與 APAF1 和 caspase-9 形成凋亡小體，進而激活下游凋亡通路。

在這項最新研究中，研究團隊揭示了 CYCS 的一個意想不到的新作用——抑制鐵死亡。研究團隊通過質(zhì)譜分析和定點突變揭示了一個由磷酸酶 INPP4A 和 CYCS 組成的細胞質(zhì)復(fù)合物——CYCS-INPP4A，其不同于線粒體凋亡過程中形成的 CYCS-APAF1-caspase-9 凋亡小體。CYCS 能夠提升 INPP4A 的酶活性，從而促進磷脂酰肌醇-3-磷酸（PtdIns3P）的生成，防止磷脂過氧化和質(zhì)膜破裂，從而避免鐵死亡。

研究團隊進一步篩選并鑒定出了一種小分子化合物——10A3，其可破壞 CYCS 與 INPP4A 之間的相互作用。在體外培養(yǎng)的腫瘤細胞中，10A3 能夠增強其鐵死亡敏感性，在免疫功能正常的小鼠胰腺癌模型中，10A3 與鐵死亡誘導(dǎo)劑 IKE 聯(lián)合使用，能夠顯著抑制腫瘤進展、延長生存期，增強腫瘤特異性 CD8+T 細胞的免疫應(yīng)答，展現(xiàn)出良好的抗腫瘤潛力。

該研究的核心發(fā)現(xiàn)：

● 細胞質(zhì) CYCS 促進細胞凋亡并抑制鐵死亡；
● 細胞質(zhì) CYCS 與 INPP4A 相互作用以驅(qū)動磷脂酰肌醇代謝；
● 化合物 10A3 可破壞 CYCS-INPP4A 相互作用并增強鐵死亡；
● 靶向 CYCS-INPP4A 復(fù)合物可增強體內(nèi)腫瘤抑制作用。

研究的核心發(fā)現(xiàn)