鐵死亡專(zhuān)題:頂級(jí)期刊發(fā)文技巧之“逆向思維”

上期我們談到鐵死亡的“誕生”吉捶,文尾我們說(shuō)作者實(shí)驗(yàn)思路非常巧妙芥颈。今天赎败,就讓我們來(lái)看看作者思路究竟“”在哪里。

在文章《Ferroptosis: an iron-dependent form of nonapoptotic cell death》中尽爆,我們可以看到作者首先給出了Erastin誘導(dǎo)的細(xì)胞表型:廣泛積累的活性氧ROS(胞質(zhì)而非線粒體)怎顾,鐵離子依賴(lài)读慎。

其次漱贱,比較了鐵死亡與其他細(xì)胞死亡(凋亡,自噬夭委,壞死)的差異幅狮,如電鏡觀察到線粒體形態(tài)其他細(xì)胞死亡形式之間的差異,對(duì)細(xì)胞死亡抑制劑反應(yīng)性的差異株灸。

細(xì)心的小伙伴看到這里可能就有疑問(wèn)了崇摄,既然前面證明了活性氧源于胞質(zhì),似乎線粒體在該過(guò)程中所起到的作用并不大慌烧。這里又提到電鏡下線粒體形態(tài)改變是區(qū)別于其他細(xì)胞死亡的顯著特征逐抑,是不是有些矛盾

作者之前的工作中提到Erastin可以靶向線粒體VDAC,但對(duì)于鐵死亡是必要的屹蚊,但不是充分的厕氨,因此进每,我們可以認(rèn)為盡管線粒體活性氧不是鐵死亡中活性氧的主要來(lái)源,但線粒體對(duì)鐵死亡是有貢獻(xiàn)的命斧。

表型優(yōu)先田晚,比較差異,這兩點(diǎn)算常規(guī)操作国葬,不難想到贤徒。

接下來(lái)就是探究機(jī)制,作者并沒(méi)有一股腦地做轉(zhuǎn)錄組汇四,而是有的放矢接奈。盡管線粒體活性氧不是鐵死亡活性氧主要來(lái)源,在電鏡下觀察到顯著的線粒體形態(tài)改變通孽,于是作者就著重關(guān)注線粒體基因變化鲫趁。

筆者認(rèn)為這樣做有兩點(diǎn)好處

保證實(shí)驗(yàn)連貫性,前面將線粒體形態(tài)改變作為鐵死亡的突出特征利虫,后面若是找到非線粒體相關(guān)基因(雖說(shuō)不是不行挨厚,但很可能節(jié)外生枝),徒增煩惱糠惫。

大大縮小篩選范圍疫剃,相較于全轉(zhuǎn)錄組,線 ? ? 粒體的基因就少很多硼讽。

令人欣喜的是作者的確找到了幾個(gè)和鐵代謝(算是基本解決鐵離子問(wèn)題)以及脂質(zhì)代謝的基因(算是部分解決脂質(zhì)過(guò)氧化問(wèn)題)巢价。

這里嘗試代入我們自己的角色,如果是我們接下來(lái)會(huì)怎么做固阁,也許會(huì)試著對(duì)這些基因沉默或者過(guò)表達(dá)壤躲,結(jié)合激動(dòng)劑抑制劑,尋找信號(hào)通路調(diào)控機(jī)制备燃,最后動(dòng)物實(shí)驗(yàn)進(jìn)行體內(nèi)驗(yàn)證碉克。

作者做到這里,雖說(shuō)一定程度解釋了鐵死亡的機(jī)制并齐,但他覺(jué)得這樣還不夠(活性氧來(lái)源問(wèn)題呢)漏麦。

于是運(yùn)用逆向思維,既然正面難以推進(jìn)况褪,那就從反面入手撕贞,選擇鐵死亡的抑制劑,研究是如何遏制鐵死亡發(fā)生的测垛。

作者鑒定出鐵死亡的抑制劑ferrostatin-1捏膨,進(jìn)一步探究ferrostatin-1的調(diào)節(jié)機(jī)制時(shí)尷尬發(fā)現(xiàn),ferrostatin-1不抑制?MEK/ERK?通路食侮、螯合鐵或抑制蛋白質(zhì)合成号涯。

當(dāng)然熬北,這也難不倒作者,既然不參與調(diào)控诚隙,那就研究下ferrostatin-1清除自由基的能力吧(沒(méi)有領(lǐng)導(dǎo)力讶隐,就做個(gè)合格打工人吧!)久又。

一看巫延,果不其然,ferrostatin-1擁有十分出色的脂質(zhì)活性氧清除能力地消。

機(jī)制似乎走不通炉峰,那就加點(diǎn)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)看看效果吧。

我們知道鐵死亡神經(jīng)退行性疾病發(fā)揮作用脉执,那么ferrostatin-1是否可以預(yù)防這類(lèi)疾病?

同樣的疼阔,要是換作我們,選擇實(shí)驗(yàn)?zāi)P?b>可能會(huì)選擇基因敲除或敲入鼠半夷,抑或注射病毒及藥物自行造模婆廊。

作者并非如此,他們通過(guò)文獻(xiàn)了解到:在癲癇巫橄、中風(fēng)和其他創(chuàng)傷情況下發(fā)生在神經(jīng)系統(tǒng)中的興奮性毒性細(xì)胞死亡也被描述為氧化淘邻、鐵依賴(lài)性過(guò)程

于是選擇了大鼠海馬體切片培養(yǎng)物模型湘换,用谷氨酸進(jìn)行興奮性毒性刺激宾舅,模擬神經(jīng)退行性疾病癥狀(該模型是被報(bào)道過(guò)的),發(fā)現(xiàn)ferrostatin-1或者鐵螯合劑能夠抑制谷氨酸造成的細(xì)胞死亡(選擇該模型筆者認(rèn)為兩大優(yōu)點(diǎn)彩倚,一是節(jié)省造模時(shí)間筹我,二是相對(duì)于體內(nèi)復(fù)雜環(huán)境,變量單一可控)帆离。

接下來(lái)我們看看作者如何上演神來(lái)之筆蔬蕊,前人研究發(fā)現(xiàn)谷氨酸誘導(dǎo)的腦細(xì)胞死亡可以通過(guò)離子型谷氨酸受體的鈣流入和通過(guò)Na?+非依賴(lài)性胱氨酸/谷氨酸反向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白系統(tǒng)xc??對(duì)胱氨酸攝取的競(jìng)爭(zhēng)性抑制來(lái)啟動(dòng)。

于是作者便將該結(jié)論運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)中盯质,發(fā)現(xiàn)Erastin可以抑制系統(tǒng)xc???袁串。

文獻(xiàn)早已報(bào)道抑制系統(tǒng)xc???阻止了半胱氨酸依賴(lài)性谷胱甘肽(GSH)合成并抑制跨質(zhì)膜半胱氨酸氧化還原穿梭概而,這是削弱了細(xì)胞的抗氧化防御系統(tǒng)(側(cè)面解決活性氧問(wèn)題呼巷,并不直接)。

之前也排除了線粒體電子傳遞鏈作為鐵死亡中活性氧來(lái)源赎瑰,所以為了正面解決活性氧來(lái)源問(wèn)題王悍,作者檢查了NADPH氧化酶在鐵死亡中的作用,發(fā)現(xiàn)是經(jīng)Erastin處理細(xì)胞中活性氧來(lái)源之一餐曼。

至此压储,鐵死亡的開(kāi)山之作便問(wèn)世了鲜漩。

我們回顧一下作者實(shí)驗(yàn)思路:

1.?提出鐵死亡特征-鐵離子依賴(lài)脂質(zhì)過(guò)氧化集惋;

2.?與其他細(xì)胞死亡進(jìn)行差異比較孕似;

3.機(jī)制分析基于過(guò)線粒體形態(tài)改變從而選擇線粒體基因分析并找到鐵代謝脂質(zhì)代謝相關(guān)基因刮刑;從鐵死亡抑制劑ferrostatin-1探尋機(jī)制未果喉祭,發(fā)現(xiàn)ferrostatin-1可以清除脂質(zhì)活性氧,進(jìn)一步評(píng)估ferrostatin-1神經(jīng)退行性疾病作用雷绢,巧妙選擇谷氨酸刺激海馬體切片造模泛烙,進(jìn)一步引出系統(tǒng)xc???,從側(cè)面解決活性氧問(wèn)題翘紊,更進(jìn)一步研究其他活性氧生成系統(tǒng)蔽氨,發(fā)現(xiàn)NADPH氧化酶在鐵死亡中扮演重要角色。

我們不難發(fā)現(xiàn)帆疟,作者基于鐵死亡特征鹉究,從鐵離子脂質(zhì)踪宠,活性氧來(lái)源三方面探究機(jī)制坊饶,雖然均有所發(fā)現(xiàn),三者間更具體的調(diào)控關(guān)系有待進(jìn)一步厘清殴蓬。但不得不說(shuō)匿级,作者在前期工作的基礎(chǔ)上進(jìn)一步升華了讀者對(duì)鐵死亡的認(rèn)識(shí)

我們也不得不嘆服作者水平高超染厅,無(wú)論是通過(guò)逆向思維選擇鐵死亡抑制劑痘绎,抑或海馬體切片選擇,以及最后的隱藏彩蛋(作者有意弱化了RSL3在文章中出現(xiàn)的比重,在后續(xù)的一篇Cell文章《Regulation of Ferroptotic Cancer Cell Death by GPX4》中肖粮,RSL3出現(xiàn)的比重顯著提升)孤页,都體現(xiàn)出作者思維敏捷,有的放矢涩馆,值得我們借鑒學(xué)習(xí)行施。

文章在pubmed可免費(fèi)閱讀,為了規(guī)避版權(quán)問(wèn)題魂那,就不放插圖了蛾号。

參考文獻(xiàn):

1.Dixon, S. J.; ?Lemberg, K. M.; ?Lamprecht, M. R.; ?Skouta, R.; ?Zaitsev, E. M.; ?Gleason, C. E.; ?Patel, D. N.; ?Bauer, A. J.; ?Cantley, A. M.; ?Yang, W. S.; ?Morrison, B., 3rd; Stockwell, B. R., Ferroptosis: an iron-dependent form of nonapoptotic cell death. Cell 2012, 149 (5), 1060-72.

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
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