一、ALOX15——诱导铁死亡的关键因子
ALOX15在诱导铁死亡的信号通路中发挥着重要作用,其上游的主要基因为ACSL4和LPCAT3。ACSL4能够优先识别细胞内的花生四烯酸(AA)和AdA,并与辅酶A(CoA)结合,形成AA-CoA和AdA-CoA。随后,这些化合物通过LPCAT3转化为PE-AA和PE-AdA,这些磷脂是铁死亡信号传导中的关键成分。研究人员发现,ALOX15之所以能选择性地氧化PUFA-PL底物,是因为它与一种小支架蛋白PEBP1结合,PEBP1通过降低可用于氧化的AA水平,从而将PE-AA定向为ALOX15的酶底物。ALOX15将PE-AA和PE-AdA氧化为PE-AA-OOH和PE-AdA-OOH,当这些OOH-PE产物在细胞中大量积累时,细胞会通过铁死亡被清除。
然而,ALOX15引发的脂质过氧化诱导铁死亡的过程并非如此顺利,多项研究表明,ALOX15产生的脂质过氧化物会受到GPX4的抑制。GPX4是一种谷胱甘肽依赖性抗氧化酶,是细胞抵御脂质过氧化的主要酶,其活性的抑制是铁死亡发生的重要因素。通过减少膜结合的过氧化磷脂,GPX4促进细胞中磷脂氢过氧化物的还原,并将其转化为无毒的脂质醇,从而抑制细胞中的铁死亡。但值得注意的是,GPX4的还原作用也可能会被过量的ALOX15抑制,因此ALOX15产生的OOH-PE代谢物与GPX4的还原作用之间的平衡关系成为了细胞存活与铁死亡的关键。
二、ALOX12——参与P53介导的铁死亡
与ALOX15的相关研究相比,ALOX12在铁死亡中的作用直到2019年才被阐明。P53通过下调SLC7A11间接激活ALOX12,导致ROS的生成及积累,从而诱导铁死亡。与ALOX15相关的信号通路不同,P53介导的铁死亡不能通过GPX4进行抑制,而是需要上调SLC7A11或沉默ALOX12。此外,P53介导的铁死亡中也涉及到ALOX15。研究发现,P53可以通过激活SAT1上调ALOX15的表达,从而导致ROS的积累,进一步导致脂质过氧化和铁死亡,而SAT1调控ALOX15的分子机制仍有待深入研究。
三、LOXs其他成员——尚未发现与铁死亡密切关联
ALOX5是免疫反应中的重要调节因子,主要催化AA的氧化反应生成5-羟基花生四烯酸(5-HETE),参与多种炎症性疾病的发生。然而,ALOX5与铁死亡之间的研究相对较少,目前主流观点认为,ALOX5在催化AA过程中可能产生ROS,ROS的积累可能间接推动铁死亡的发生。此外,对于ALOX12B、ALOXE3、ALOX15B这三个亚型,相关研究仍显不足。ALOX12B和ALOXE3主要在上皮细胞中表达,参与皮肤屏障的建立,而ALOX15B则在前列腺、皮肤等组织中表达,可能与某些癌症的发生相关,但目前尚未有证据表明与铁死亡的直接关系。尽管在小鼠基因组中发现了ALOX5AP亚型,尚未有研究证实其与铁死亡的关联。
本期介绍了LOXs家族中各个亚型的功能,并详细阐述了ALOX12和ALOX15诱导铁死亡的分子机制。我们[尊龙凯时]致力于提供科研所需的高质量产品,拥有丰富的基因研究资源,并可提供与LOXs基因过表达相关的产品。如果您对我们的服务感兴趣或有技术需求,欢迎联系[尊龙凯时],我们将竭诚为您服务。