2024/9/15 14:02:00

1. 线粒体ROS的产生

ROS的来源:线粒体是大多数哺乳动物细胞中ROS(活性氧)的重要来源。在氧化磷酸化过程中,线粒体内部会产生大量的ROS。

ROS与铁死亡的关系:ROS的增加会促进铁死亡的发生。过量的ROS会导致脂质过氧化,进而引发细胞死亡。线粒体靶向的抗氧化剂或酶可以抑制这一过程。

 

2. 线粒体脂质ROS的积累

脂质ROS的生成:在铁死亡过程中,线粒体中的脂质ROS会显著增加。这部分ROS的积累与线粒体GSH(谷胱甘肽)的消耗有关。

抗氧化酶的作用:GPX4(谷胱甘肽过氧化物酶4)等抗氧化酶在抑制线粒体脂质ROS积累中起重要作用。GPX4可定位于胞质和线粒体膜间隙,其线粒体形式在细胞死亡过程中起到减轻线粒体氧化损伤的作用。

 

3. 线粒体铁离子的代谢

铁离子的吸收与储存:线粒体能够吸收细胞外的铁离子,并通过特定的转运体将其导入线粒体内部。这些铁离子可用于合成血红素和Fe-S簇,或储存在线粒体铁蛋白中。

铁代谢与铁死亡:线粒体铁代谢的受损会导致铁死亡。过量的线粒体Fe^2+会介导ROS的产生或导致酶活性异常,从而引发铁死亡。

 

4. 线粒体DNA的释放与免疫反应

mtDNA的释放:在铁死亡过程中,线粒体DNA(mtDNA)可能会从线粒体释放到细胞质中。

免疫反应:释放的mtDNA会激活大量的先天免疫反应,尤其是环状GMP-AMP合酶(CGAS)-STING1依赖性DNA传感途径,进而启动I型干扰素反应、自噬或细胞死亡。

 

5. 三羧酸循环与能量代谢

TCA循环的作用:三羧酸(TCA)循环是线粒体基质中的关键酶途径,与胞质中的各种代谢途径相互作用。

能量代谢与铁死亡:TCA循环在调节能量代谢和氧化还原平衡中起重要作用,其异常可能促进铁死亡的发生。例如,线粒体ETC(电子传递链)复合物的抑制剂可以影响铁死亡的发生。

 

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