KRT8

NETs（Neutrophil extracellular traps）即中性粒细胞胞外陷阱，是中性粒细胞在特定条件下释放到胞外的一种网状结构，在免疫应答和疾病发生发展过程中具有重要作用。 定义：NETs 是中性粒细胞在受到病原体、细胞因子、免疫复合物等刺激时发生的一种特殊的细胞死亡方式（NETosis）过程中释放到细胞外的纤维状结构。 组成成分：主要由DNA骨架、组蛋白以及多种中性粒细胞颗粒蛋白组成。其中，DNA为NETs 提供了结构基础，组蛋白具有抗菌活性，能够直接杀伤病原体；中性粒细胞颗粒蛋白包括髓过氧化物酶（MPO）、弹性蛋白酶、组织蛋白酶G等，这些蛋白赋予了NETs多种生物学功能，如杀菌、调节炎症反应等。 NETs促进肿瘤转移 最近，“Neutrophil extracellular traps promote pre-metastatic niche formation in the omentum by expanding innate-like B cells that express IL - 10” 的研究论文发表于Cancer Cell，揭示了中性粒细胞胞外陷阱（NETs）通过诱导网膜间皮细胞表达 CXCL13，招募表达IL-10的先天样B细胞，促进调节性T细胞扩增，从而推动卵巢癌网膜促转移微环境形成的机制，为卵巢癌转移机制研究提供了新见解，也为开发新的治疗策略提供了理论依据。 NETs促进促转移生态位中B细胞扩增 实验模型构建：使用卵巢癌小鼠模型（如通过向小鼠卵巢囊内注射ID8细胞构建），包括NETs形成能力正常的 小鼠和 NETs 缺陷的 小鼠，以及通过药物（如 GSK484 抑制 PAD4）处理的小鼠模型，还涉及多种细胞系（如 ID8、BPPNM）和不同基因型小鼠（如 muMT、VertX、CD45.1、Il10 - KO 等）进行实验。 NETs对促转移生态位中B细胞数量的影响：在卵巢癌小鼠模型中，对比 和 小鼠，发现肿瘤形成三周后，两组原发肿瘤大小无显著差异，但 小鼠网膜中脂肪相关淋巴样聚集体（FALCs）显著增大，其中B细胞数量增加最为明显（增加 4 倍），而 小鼠中B细胞数量无显著增加；使用药物抑制 NETs 形成后，B6小鼠网膜中的B细胞数量显著减少，进一步证明 NETs 可增加前转移网膜中的B细胞数量。 NETs 优先增加先天样CD43⁺ B细胞 不同类型B细胞特征及分布：在健康小鼠中，约50% 的网膜B细胞为CD43⁺，多数为 IgM⁺IgD⁻且B220⁺；在肿瘤小鼠中，CD43⁺网膜B细胞数量增加，比例略有下降，而 CD43⁻B细胞数量在两组肿瘤小鼠中均增加，但增加幅度较小。在不同组织中，CD43⁺和CD43⁻B细胞的变化趋势不同，如在肠系膜和脾脏中变化不显著，在肿瘤小鼠腹腔中CD43⁺ B细胞数量减少。 NETs对CD43⁺和CD43⁻B细胞的影响差异：通过药物抑制NETs（如 GSK484 处理）和使用不同肿瘤模型（如 ID8、BPPNM）实验发现，无论肿瘤细胞来源和突变情况如何，CD43⁺B细胞对NETs更为敏感，在NETs存在时其数量增加更为显著；在人类早期高级别浆液性卵巢癌（HGSOC）患者的组织中，CD43⁺B 细胞比例也显著增加，同时伴有NETs形成，进一步表明NETs优先增加先天样 CD43⁺ B细胞。 NETs刺激CD43⁺腹膜B细胞向网膜募集 NETs对B细胞增殖和存活的影响：通过体内 BrdU掺入实验和体外CFSE染色实验发现，在卵巢癌小鼠模型中，网膜中的B细胞增殖不明显，且体外实验表明 NETs 刺激不会增加B细胞的增殖或存活，提示NETs可能通过其他方式增加网膜中B细胞数量。 NETs诱导B细胞迁移的机制：通过将B细胞过继转移到不同处理的小鼠（如 muMT 小鼠）体内实验发现，NETs可促进CD43⁺ B细胞从腹腔向网膜迁移，而对CD43⁻B细胞迁移影响较小；进一步研究发现，NETs可诱导网膜间皮细胞表达CXCL13，而CD43⁺B细胞表面CXCR5表达水平较高，且肿瘤小鼠网膜中 CXCL13⁺细胞增多，抑制 NETs 形成可降低CXCL13表达，表明NETs通过诱导 CXCL13表达吸引CD43⁺B细胞迁移至网膜。 CD43⁺ B细胞增加转移网膜中Treg/Th1细胞比例并促进转移 B 细胞对前转移网膜中T细胞组成的影响：在卵巢癌小鼠模型中， 和 小鼠网膜中总T细胞数量均增加，但 小鼠中调节性 T 细胞（Treg）数量和比例增加更明显，Th1细胞比例降低，导致 Treg/Th1比例显著升高；使用药物抑制NETs（如 GSK484 处理 B6 小鼠）可降低网膜中 Treg/Th1 比例，且在 muMT小鼠中NETs 对 Treg/Th1比例的调节依赖于B 细胞存在。 CD43⁺ B 细胞的功能验证：通过向小鼠过继转移不同类型 B 细胞实验发现，CD43⁺ B 细胞可增加前转移网膜中 Treg 数量和 Treg/Th1 比例，而 CD43⁻ B 细胞无此作用；在 muMT 小鼠中，接受 CD43⁺ B 细胞的小鼠出现网膜转移，而接受 CD43⁻ B 细胞或无 B 细胞的小鼠未发生转移，表明 CD43⁺ B 细胞可促进网膜转移，且这种作用与增加 Treg/Th1 比例有关。 NETs 选择性刺激 CD43⁺ B细胞产生 IL - 10 促进网膜转移 NETs对CD43⁺ B细胞 IL-10表达的影响：在人类早期 HGSOC患者网膜组织中，部分患者的CD19⁺CD43⁺细胞可检测到IL-10；在小鼠实验中， 小鼠肿瘤相关网膜中CD43⁺ B细胞的Il10 mRNA水平升高，而CD43⁻ B细胞无明显变化；通过使用Il10- eGFP报告基因小鼠发现，肿瘤小鼠网膜中CD43⁺ B细胞中 Il10- eGFP⁺细胞比例增加，且NETs可在体外刺激CD43⁺ B细胞表达IL - 10，但对CD43⁻ B细胞作用较小。 IL-10在CD43⁺ B细胞促进转移中的作用：通过向muMT小鼠过继转移野生型或 Il10-KO的CD43⁺ B细胞实验发现，野生型CD43⁺ B细胞可增加网膜中Treg数量和Treg/Th1比例，促进转移，而Il10- KO的CD43⁺ B细胞无此作用，表明CD43⁺ B细胞产生的 IL-10可增加前转移网膜中 Treg/Th1 比例并促进转移。 NETs 通过抑制 SHP-1 诱导 CD43⁺ B 细胞产生 IL-10 NETs对BCR信号通路及相关分子的影响：NETs刺激可诱导CD43⁺和CD43⁻ B细胞中BCR复合物重排，以及 ERK1/2、p38 MAPK和NF- κB p65 磷酸化；但在CD43⁺ B细胞中，NETs 可促使CD22聚集，抑制CD22与SHP-1的结合，降低 SHP-1磷酸化（Tyr564），从而增加SHP-1底物（如BLNK、SLP-76和 STAT3）的磷酸化，而在CD43⁻ B细胞中这些变化不明显。 SHP-1 抑制对 IL-10产生的影响：使用SHP- 1激动剂 SC- 43 处理细胞发现，其可抑制NETs诱导的STAT3磷酸化，并部分阻断NETs对CD43⁺ B细胞IL-10产生的刺激作用，表明NETs通过抑制 SHP-1 活性部分刺激CD43⁺ B细胞产生IL-10。 ROS促进NETs诱导的 SHP-1氧化和 IL-10 产生 NETs对B细胞中ROS产生的影响：NETs刺激可显著增加CD43⁺ B细胞中的总 ROS 和线粒体 ROS水平，而对 CD43⁻ B细胞无明显影响；使用ROS清除剂 N - 乙酰半胱氨酸（NAC）和线粒体氧化还原抑制剂 MitoQ 可分别抑制NETs诱导的总ROS和线粒体ROS增加；同时，NETs刺激可诱导CD43⁺ B细胞中多个氧化应激反应基因表达上调。 ROS在IL-10产生中的作用：通过 “生物素转换” 方法检测发现，NETs 刺激可增加CD43⁺ B细胞中蛋白质 S-亚硝基化水平，且 NETs 刺激后CD43⁺ B细胞中氧化型 SHP-1水平增加；使用NAC处理可抑制 NETs 诱导的CD43⁺ B细胞IL-10产生，表明ROS参与NETs诱导的SHP-1氧化和IL-10产生过程。此外，NETs中的蛋白质（如MPO和组蛋白）可诱导CD43⁺ B细胞产生ROS、蛋白质S-亚硝基化和IL-10，且NAC可抑制这些诱导作用，进一步证明NETs通过增加ROS诱导 CD43⁺ B细胞产生IL-10。 参考资料 Masucci MT, Minopoli M, Del Vecchio S and Carriero MV (2020) The Emerging Role of Neutrophil Extracellular Traps (NETs) in Tumor Progression and Metastasis. Front. Immunol. 11:1749. doi: 10.3389/fimmu.2020.01749 Fang Q, Stehr AM, Naschberger E, Knopf J, Herrmann M and Stürzl M (2022) No NETs no TIME: Crosstalk between neutrophil extracellular traps and the tumor immune microenvironment. Front. Immunol. 13:1075260. doi: 10.3389/fimmu.2022.1075260 Lee et al., Neutrophil extracellular traps promote pre-metastatic niche formation in the omentum by expanding innate-like B cells that express IL-10, Cancer Cell (2024), https://doi-org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1016/j.ccell.2024.12.004

【导读】 肝细胞癌（HCC）对经动脉化疗栓塞（TACE）治疗的响应及其潜在机制尚不清楚。 11月19日，复旦大学/广西医科大学/新加坡国立大学研究人员合作共同在期刊《Journal of Experimental & Clinical Cancer Research》上发表了研究论文，题为“The prognostic role of ACSL4 in postoperative adjuvant TACE-treated HCC: implications for therapeutic response and mechanistic insights”，在这项研究中，研究人员检测了ACSL4及其家族成员在HCC临床样本和细胞系中的表达。研究人员进一步探讨了ACSL4在肝细胞癌和异种移植小鼠模型中葡萄糖饥饿诱导的细胞死亡中的作用。 研究人员发现CEBPA-ACSL4通路在保护HCC细胞免受葡萄糖饥饿诱导的细胞死亡中起着至关重要的作用，这表明ACSL4和CEBPA可以作为有价值的预后指标和在PA-TACE治疗HCC的背景下的潜在治疗靶点。 https://jeccr-biomedcentral-com.libproxy1.nus.edu.sg/articles/10.1186/s13046-024-03222-5#Sec18 背景信息 01 肝癌，特别是肝细胞癌（HCC），是一个重大的全球健康挑战，在以前低风险的西方国家发病率显著上升。这一趋势与代谢性疾病的增加有关，包括非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）和糖尿病，这些疾病通常与脂质代谢异常有关。越来越多的证据表明脂质代谢在HCC发病中起着关键作用，某些脂质代谢途径中的关键酶，如CCAAT/增强子结合蛋白α (CEBPA)和CPT1，通过调节脂质合成和氧化参与HCC，这是肿瘤生长和生存所必需的过程。 ACSL4是ACSL家族成员之一，对脂肪酸活化至关重要，在HCC中出现失调，并与HCC患者预后不良相关。之前的研究报道了ACSL4在肿瘤组织中的高表达与索拉非尼治疗的HCC患者预后良好相关，这是由于ACSL4在索拉非尼诱导的铁死亡中起促进作用。尽管ACSL4在脂质合成代谢和促铁死亡中有作用，但在不同情况下，ACSL4在促进HCC和影响患者生存中的作用尚未完全阐明。 经动脉化疗栓塞（TACE）和经动脉栓塞（TAE）通常用于治疗中期HCC患者，几乎一半的HCC患者预计在病程中接受TACE/TAE治疗。在临床上，TACE也被用作预防HCC手术切除后复发的术后辅助治疗，其疗效得到了随机对照试验的支持，但并非所有患者都受益于该策略。 在机制上，TACE通过缺血栓塞引起的缺氧和化疗药物的细胞毒性发挥其治疗作用。然而，缺血诱导的缺氧可以上调缺氧诱导因子（HIF），这是已知的癌症进展的驱动因素。TACE和TAE结果之间的差异表明TACE中化疗药物的潜在冗余，强调需要更深入地了解控制TACE疗效的分子机制。 体外实验表明，ACSL4对肝细胞葡萄糖饥饿存活至关重要 02 TACE治疗可引起缺血和细胞毒性作用，这两种作用均可诱导HCC细胞死亡。缺血包括营养剥夺和缺氧。根据对TACE治疗效果的观察，研究人员研究了ACSL4是否在由此产生的细胞应激下调节细胞存活，特别是缺血和细胞毒性作用。ACSL4低表达（ACSL4-low）的人HepG2、HCC-M、SNU-398细胞系和大鼠N1S1细胞系对葡萄糖和谷氨酰胺双饥饿敏感，而ACSL4高表达（ACSL4-high）的Huh7、Hep3B和PLC/5细胞不受影响。葡萄糖补充挽救了诱导的细胞死亡，强调葡萄糖饥饿是关键的促死亡应激。 ACSL4保护HCC细胞免受葡萄糖饥饿诱导的细胞死亡 研究人员通过一系列实验证实了ACSL4的重要作用。抑制ACSL4酶活性使细胞对葡萄糖饥饿诱导的死亡敏感，而ACSL4敲除和敲除增加了细胞死亡敏感性。相反，ACSL4过表达可使低ACSL4细胞免于葡萄糖饥饿引起的死亡。 与ACSL4对葡萄糖饥饿的保护作用相反，ACSL4在葡萄糖充满条件下对缺氧或与顺铂或阿霉素（TACE中常用的两种化疗药物）联合使用时不影响细胞死亡。此外，ACSL4促进HCC细胞的克隆形成、迁移和侵袭。另外，ACSL4的表达稳定，不受葡萄糖饥饿处理的影响。这些发现共同表明ACSL4在葡萄糖饥饿期间对HCC细胞存活至关重要。 ACSL4促进脂肪酸分解代谢以支持饥饿的HCC细胞 03 葡萄糖饥饿导致ACSL4-KO细胞比对照细胞更多的ATP消耗，而过表达ACSL4的细胞保持稳定的ATP水平。据报道，ACSL4是维持化疗耐药三阴性乳腺癌（TNBC）细胞线粒体膜电位（MMP）所必需的。一致地，ACSL4被发现是维持HCC细胞中MMP的必要条件，特别是在葡萄糖饥饿条件下。ACSL4参与脂肪酸活化，对脂质合成代谢和分解代谢都是必需的。在营养充足的条件下，ACSL4-KO细胞比对照组含有更少的脂滴和甘油三酯。令人惊讶的是，葡萄糖饥饿诱导ACSL4-KO细胞中脂滴和甘油三酯的意外积累，而对照细胞中这些水平下降。一致地，ACSL4过表达表现出相反的效果。这些结果表明，在葡萄糖饥饿期间，ACSL4的作用从脂质生物合成转变为脂质分解代谢。 ACSL4诱导脂肪酸活化和β-氧化，促进细胞存活 04 甘油三酯分解代谢释放脂肪酸，脂肪酸主要在线粒体和过氧化物酶体中通过β-氧化进一步分解。葡萄糖饥饿后，ACSL4高水平的细胞显示出显著增加的β-羟基丁酸（β-HB）水平，这是ACSL4介导的脂肪酸氧化增强的直接指标。通过补充活化的AA-CoA而不是其前体，ACSL4-low细胞从葡萄糖饥饿诱导的死亡中获救，强调了ACSL4在脂肪酸代谢的关键激活步骤中的特殊作用。与此一致，补充AA-CoA促进了ATP和β-HB的生成。 此外，研究人员通过脂肪酸β-氧化测试了线粒体耗氧量（OCR）。葡萄糖饥饿后，高acsl4的HCC细胞具有更高的ATP-linked OCR和更高的最大OCR。然而，经乙莫克舍预处理后，这些作用减弱或消除。关键的是，虽然花生四烯酸（AA）的补充显著提高了ACSL4高细胞的ATP连接率和最大耗氧量（OCR），但在ACSL4低细胞中没有观察到这些增强，说明代谢效率依赖于ACSL4表达水平。再一次，乙莫克舍预处理消除了这种效果。综上所述，这些结果强调了ACSL4介导的脂肪酸激活和随后的β-氧化对葡萄糖饥饿期间HCC细胞存活的重要性。 结论 05 总之，HCC组织中CEBPA和ACSL4的上调与较差的患者生存相关，并预示着对PA-TACE治疗的不良反应。在机制上，ACSL4在HCC细胞中发挥双重作用，在营养丰富的条件下促进脂质积累，并在葡萄糖剥夺时促进脂质分解代谢和能量产生，以支持细胞存活。CEBPA通过上调ACSL4的转录介导CEBPA的促生存作用。因此，ACSL4及其上游调节因子CEBPA可作为HCC TACE治疗的预后指标和潜在治疗靶点。 【参考资料】 https://jeccr-biomedcentral-com.libproxy1.nus.edu.sg/articles/10.1186/s13046-024-03222-5#Sec18 【关于投稿】 转化医学网（360zhyx.com）是转化医学核心门户，旨在推动基础研究、临床诊疗和产业的发展，核心内容涵盖组学、检验、免疫、肿瘤、心血管、糖尿病等。如您有最新的研究内容发表，欢迎联系我们进行免费报道（公众号菜单栏-在线客服联系），我们的理念：内容创造价值，转化铸就未来！ 转化医学网（360zhyx.com）发布的文章旨在介绍前沿医学研究进展，不能作为治疗方案使用；如需获得健康指导，请至正规医院就诊。 热门推荐活动 点击免费报名 🕓 上海｜11月21日-24日 ▶ 第七届上海国际肿瘤内科学论坛 🕓 全国｜2024年12月-2025年03月 ▶ 中国转化医学产业大会 🕓 上海｜2025年02月28日-03月01日 ▶ 第四届长三角单细胞组学技术应用论坛暨空间组学前沿论坛 点击对应文字 查看详情

铁死亡(Ferroptosis)，一种受调节的细胞死亡方式，其特征是不受约束铁依赖性（磷酸）脂质过氧化。值得注意的是，铁死亡在治疗对化疗耐药和高侵袭的癌症极具潜力。因此，寻找潜在的治疗靶点来诱导铁死亡已经成为治疗这些耐药癌症的重要策略。在细胞中存在多种防御系统来排毒（detoxify）有害的磷脂氢过氧化物（PLOOH），以避免铁死亡。其中，硒 (selenium)依赖性谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）通过消耗谷胱甘肽（GSH）直接将PLOOH还原为相应的醇来抑制铁死亡。作为硒蛋白家族成员之一，GPX4在其活性位点携带硒代半胱氨酸（selenocysteine,Sec），这对于其实现完整的GPX4酶活性，防止过氧化物引起的不可逆过氧化以及酶失活至关重要。除了GSH/GPX4系统之外，一系列基因筛查表明还存在其它的铁死亡监测系统, 比如NAD(P)H/ferroptosis suppressor protein-1 (FSP1)/ubiquinone or vitamin K system, di-/tetrahydrobiopterin/GTP cyclohydrolase 1 (GCH1)/dihydrofolate reductase (DHFR) system, and 7-dehydrocholesterol reductase(DHCR7)。与 GPX4 不同，这些系统可以还原磷脂过氧自由基 （phospholipid peroxyl radicals）来阻止脂质过氧化链反应。类似于 GPX4，不依赖于硒的过氧化还原6(PRDX6)，属于六个硫醇特异性抗氧化蛋白家族成员之一，据报道直接将 PLOOH 还原成相应的醇。有趣地是，PRDX6 是一种双功能酶 （bifunctional enzyme）具有谷胱甘肽过氧化物酶和磷脂A2 (PLA2) 活性，其过氧化物酶活性取决于47位有催化活性的半胱氨酸残基并使用辅因子GSH 作为生理还原剂。早期研究表明PRDX6 的基因扰动使癌细胞更容易容易发生铁死亡。此外，PRDX6 已被在遗传筛选和基因簇分析中反复确认是识别参与铁死亡调节的基因。然而，PRDX6对铁死亡易感性或其对 PLOOH的还原调节机制，仍然知之甚少。 在这项研究中，作者着手阐明PRDX6 通过防止失控脂质过氧化来调节铁死亡的所谓机制。与预期相反，PRDX6决定铁死亡敏感性既不取决于其细胞内 PLOOH 还原也不取决于其PLA2 活性，而是作为硒受体蛋白参与包括GPX4在内的硒蛋白生物合成过程。这些发现表明PRDX6是细胞内硒利用关键参与者，从而加深了对PRDX6如何影响铁死亡敏感性的理解。 PCOOH reduction capacity is preserved in GPX4-deficient cells 为了评估GPX4 在 PLOOH 还原中的确切贡献，作者建立了一种基于质谱的方法来评估使用细胞裂解物样品的PLOOH 还原程度（图1A). 为此,氘标记的磷脂酰胆碱氢过氧化物（PCOOH-d9)与酶或细胞裂解液一起孵育1小时，之后使用色谱-串联质谱(LC-MS/MS)评估 PCOOH 还原程度。基于亲和力纯化的GPX4（Affinity-purified GPX4）可以剂量依赖地还原PCOOH-d9，验证了方法的可行性（图1B).。当PCOOH-d9与HT-1080的细胞裂解液孵育后，大约70%的PCOOH被还原（图1C). GPX4 KO HT-1080细胞裂解液的还原能力比野生型WT降低10%左右,但是可以通过过表达GPX4来恢复。然而，有趣的是，PCOOH还原活性仍然保留在GPX4 KO 细胞中（PCOOH 减少65%）。这些发现表明GPX4 可能不是负责整体细胞PCOOH 还原的主要酶，并暗示可能存在非GPX4依赖的PCOOH 还原途径。因此，作者把注意力转移到了PRDX6上，一种假定的GPX4替代酶，据报道具有还原PLOOH的活性。 Overexpression of PRDX6 fails to protect against ferroptosis 接下来，作者使用建立的LS-MS/MS方法探索了PRDX6对PCOOH 还原能力。重组PRDX6表现出PCOOH还原活性；然而，其活性远低于GPX4（图1D）。尽管GPX4 在45 nM可以完全将PCOOH 还原，但即使浓度为 300 uM，PRDX6也仅能还原约 60% 的PCOOH。此外，从 PRDX6 KO HT-1080 细胞收集细胞裂解液也表现出PCOOH 还原能力（图 1E）。此外，从PRDX6 KO 细胞收集细胞裂解液和重组hPRDX6显示出相当的PCOOH还原能力。此外，小鼠PRDX6 的过度表达并不能保护细胞免受铁死亡（图1F）。因此，作者得出结论，过度表达PRDX6与 GPX4 不同，不会显著增加细胞还原PCOOH 的能力，也不抑制铁死亡。 PRDX6 deletion decreases GPX4 expression and sensitizes cancer cells to ferroptosis 进一步研究PRDX6 在铁死亡中的潜在调节作用，作者检查了它对GPX4 表达的影响。值得注意的是，敲除PRDX6显着降低了 HT-1080细胞中GPX4蛋白表达（图2A），这与任何其它 PRDX 家族成员的敲除形成对比(PRDX1-5)(图2B)。 GPX4表达降低也在多种PRDX6 KO 癌细胞系中观察到（图2C）。PRDX6和 GPX4 蛋白表达显著的相关性分析(www.depmap.org)也支持这一发现（图2D）。和 WT 细胞相比,经过多种铁死亡诱导剂和增敏剂处理的PRDX6敲除的HT-1080细胞对铁死亡的敏感性增加（图 2E）。PRDX6 KO HT-1080 细胞对铁死亡增加的敏感性完全被铁死亡抑制剂liproxstatin-1 (Lip-1) 抑制。此外，PRDX6 KO 持续增加对铁死亡的敏感性在RSL3和erastin处理的各种癌细胞系中也被观察到（图2F）。这些结果表明PRDX6对GPX4表达有着重要作用，进而调控铁死亡。 PRDX6 is involved in intracellular selenium metabolism 基因本体分析显示硒蛋白合成因子富集。此外，作者发现无偏倚共必需数据库工具也表明PRDX6与参与硒蛋白合成的基因之间存在很强的功能联系（图3A 3B）。作者发现PRDX6 KO细胞和WT细胞之间GPX4 mRNA的水平没有明显差异（图3C）。之后，作者研究了在PRDX6 KO中硒补充 （selenium supplementation）对GPX4的影响。添加L-Selenocystine (L-硒代胱氨酸) (the dimeric and oxidized form of L-selenocysteine; Sec2) or sodium selenite (Na2SeO3)到细胞培养基中，可以剂量依赖的增加GPX4的表达(图 3D)。此外，硒补充可以降低PRDX6 KO 细胞的铁死亡敏感性(图3E)。为了进一步探索selenium, PRDX6 和GPX4的关系，作者研究了硒缺乏（selenium deficiency）的影响。当细胞在硒缺乏的培养基培养48 h后，WT细胞的GPX4表达下降，而在PRDX 6 KO细胞中几乎检测不到GPX4的表达。硒补充后可以几乎完全恢复GPX4的表达(图3F)。尽管WT HT-1080细胞在硒缺乏的条件下可以存活，但是PRDX6 KO细胞活力显著下降, LIP-1和硒补充可以恢复细胞活力。这就表明硒剥夺（selenium deprivation）诱导PRDX6 KO 细胞铁死亡 (图3G 3H)。硒剥夺后也观察到了脂质过氧化 (图3I). 这些结果表明PRDX6参与硒的代谢以及硒蛋白的调控表达，包括GPX4。支持这一观点，其他硒蛋白（如SELENOT）的表达水平，与WT细胞相比，在PRDX6 KO细胞中，SELENOS和SEPHS2的含量也较低（图3J）。 Cysteine 47 of PRDX6 is involved in selenium handling 为了探究PRDX6硒代谢的分子基础，作者关注的是与其功能相关的不同活性位点：PLA2活性（S32）、过氧化物酶活性（C47）以及其它半胱氨酸残基（C91）（图4A）。作者对hPRDX6中的这些残基进行了定点突变，并使其稳定在PRDX6 KO HT-1080细胞中表达。尽管S32A和C91S突变体可以将GPX4和GPX1的表达水平恢复至野生型（WT）水平，但C47S突变体未能使GPX4的表达恢复（图4B）。此外，PRDX6 KO细胞对RSL3和erastin的铁死亡敏感性可以通过过表达PRDX6 WT、S32A和C91S来降低，但C47S突变体则没有（图4C和4D）。接下来，作者在硒缺乏的培养基中培养了不同PRDX6的突变体，只有PRDX6 KO 和C47S突变体的细胞死亡，额外补充硒源可以拯救细胞(图4E 4F). 这些数据表明，在硒缺乏下，PRDX6中的过氧化位点C47对有效的细胞内硒处理和以GPX4为代表的硒蛋白的表达从而保护细胞对抗ferroptosis，是必不可少的。 后续的相关实验证明PRDX6是硒受体蛋白 (selenium-acceptor protein)。 Prdx6-deficient mice exhibit lower selenoprotein expression in brain 接下来，为了研究了PRDX6在硒代谢的生理功能，作者分析了PRDX6缺乏的小鼠整个身体。然而，在正常的饮食条件下，PRDX6 KO小鼠脑部中GPX4和GPX1的表达要远低于WT小鼠。但在肝和肾的表达水平却相当（图7A）。这些结果表明在某些特定组织内，PRDX6在硒蛋白表达的重要作用。 PRDX6 deficiency suppresses tumor growth synergistically with ferroptosis inducers 为了进一步评估体内PRDX6耗竭的影响，作者使用皮下植入WT或PRDX6 KO人肺癌A549细胞到异种移植小鼠模型上。BALB/c裸体小鼠用对照或咪唑酮erastin（IKE）来处理，是一种代谢更稳定铁死亡诱导剂。经过IKE给药的PRDX6 KO小鼠肿瘤要比WT细胞的肿瘤体积更小(图7B and 7C)。在PRDX6 KO肿瘤中GPX4和GPX1的水平也很低(图7D)。因此，在体内移除PRDX6增加了肿瘤对铁死亡诱导剂的敏感性。 总结：本文研究结果表明PRDX6是铁死亡的一个重要调控蛋白。其作为硒受体蛋白，PRDX6有助于细胞内硒的高效利用，从而促进硒蛋白的生物合成，包括谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）。PRDX6缺乏会降低小鼠大脑中GPX4的表达，增加肿瘤细胞对铁死亡的敏感性。 另一篇文章与本文以背靠背的形式同时发表在Molecular cell上。 往期链接 “小小疫苗”养成记 | 医药公司管线盘点  人人学懂免疫学 | 人人学懂免疫学（语音版）    综述文章解读 | 文献略读 | 医学科普 | 医药前沿笔记 PROTAC技术 | 抗体药物 | 抗体药物偶联-ADC 核酸疫苗 | CAR技术 | 化学生物学 温馨提示 医药速览公众号目前已经有近12个交流群（好学，有趣且奔波于医药圈人才聚集于此）。进群加作者微信（yiyaoxueshu666）或者扫描公众号二维码添加作者，备注“姓名/昵称-企业/高校-具体研究领域/专业”，此群仅为科研交流群，非诚勿扰。 简单操作即可星标⭐️医药速览，第一时间收到我们的推送 ①点击标题下方“医药速览”   ②至右上角“...”  ③点击“设为星标