mGWAS细胞色素P450氧化还原酶参与了细胞铁死亡时磷脂的过氧化反应

研究背景：
细胞铁死亡是一种非细胞凋亡形式的受调节细胞死亡，其广泛涉及肾脏、肝脏和大脑等多种组织的退行性疾病，是多种原发性和难治性癌症的易感因素。

磷脂氢过氧化物在细胞膜中的积累是细胞铁死亡的标志和限速步骤。

利用全基因组的crispr-cas9介导的抑制因子筛选，和系统脂质组学分析，揭示细胞色素P450氧化还原酶（POR）参与细胞铁死亡的机制。

研究思路：
研究结果：
1.CRISPR筛选鉴定POR为铁死亡作用基因
利用全基因组CRISPR/Cas9的无偏筛选方式来寻找铁死亡过程中的正向促进蛋白。

设计了两组互补的全基因组的CRISPR-Cas9筛选：透明细胞肾癌细胞、UACC-257黑色素瘤细胞，在所有的筛选中，POR都是处于前列的靶标。

POR
在铁死亡中的必要作用也被mRNA干扰技术在大量的癌细胞体系中验证：结果都表明POR缺失的细胞发生铁死亡的概率大大减弱（图1）。

2.POR在多种癌症谱系中介导铁死亡
为了验证POR的前铁作用，我们使用了三个序列独立的sgRNAs来耗尽cas9表达的UACC-257细胞中的POR蛋白。

POR耗竭以剂量依赖的方式抑制花生四烯酸对ML210/RSL3的敏感性（图2）
3.POR通过促进脂质过氧化来介导铁死亡作用
学者推测POR有两种参与铁死亡的方式，一是调节胞内NADPH的活性而间接影响不饱和脂肪酸的丰度，二是通过还原细胞色素P450中的铁离子来保持胞膜上的亚铁离子浓度，从而直接的参与磷脂过氧化反应。

脂质组分析指向第二种可能性：POR缺失的细胞虽然拥有正常的脂质组成分，却不能够响应GPX4的活性缺失而积累过氧化磷脂，从而将POR的作用锁定在过氧化反应这一关键
步骤。

对786-O和769-P细胞进行了氧化还原脂质组学研究。

Lip-1治疗有效地抑制氧化不饱和磷脂酰乙醇胺(PUFA-PEs;图3)的积累。

研究结论：
POR是通过参与细胞内膜磷脂的过氧化修饰来促进铁死亡的执行，从而填补了铁死亡研究中仍然未知的执行蛋白这一重要空白。

这项研究有可能为针对铁死亡的药物开发带来新的契机。

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