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铁死亡具有调控BMSCs活性的作用2023-06-30 08:33:28

Meng等则发现大剂量地塞米松可以诱导BMSCs出现铁死亡现象,并且在对激素性骨质疏松大鼠模型使用褪黑素进行干预后,实验结果揭示褪黑素能通过激活PI3K/AKT /mTOR信号通路抑制铁死亡,从而抑制激素性骨质疏松的发生。但是,目前为止,关于铁死亡、BMSCs与骨质疏松的相关性研究仍较少,其机制仍需进一步探究。

骨组织中的成骨细胞来源于BMSCs,在接受外界刺激后,发挥效应作用,最终分化为成熟的骨骼细胞,但当其分化及效应功能被影响时,成骨机制被破坏,导致骨质疏松的发生。铁死亡具有调控BMSCs活性的作用,这也间接对成骨细胞一定程度的影响,此外不少研究发现铁死亡对成骨细胞也起到直接干预作用。有研究揭示使用不同浓度的枸橼酸铁铵干预成骨细胞,发现成骨细胞内的铁死亡现象增强,凋亡信号调节激酶1、p38通路蛋白的表达增强,其活性和成骨能力下降,这可能提示铁过载通过ASK1/p38信号通路介导铁死亡破坏成骨细胞的活性与功能。铁死亡机制中,膜转运蛋白FPN1对于细胞内铁的外排起关键作用,有学者发现在FPN1过表达的铁死亡模型成骨细胞中,成骨细胞的骨矿化功能被减弱和ROS含量增加,但在使用药物进行干预后,可以实现成骨细胞受损功能的逆转。
 
冯菀仪等则使用丙酮醛干预小鼠胚胎成骨细胞,发现小鼠胚胎成骨细胞的成骨分化功能受损。进一步观察发现,细胞内铁离子浓度升高,线粒体膜电位丢失,胞内活性氧水平升高,GPX4的表达降低,具有典型的铁死亡表现,但在应用N-乙酰半胱氨酸或铁抑素-1 对受损细胞进行干预后,其铁死亡现象改善,细胞活性得到恢复。因此,不难看出,铁死亡通过不同信号通路及蛋白对于成骨细胞的活性及增殖分化功能具有重要的调控作用。不仅如此,铁死亡介导成骨细胞对骨稳态起到破坏作用,也会引发骨质疏松。Lin等构建糖尿病骨质疏松大鼠模型,发现大鼠血清铁蛋白水平显著升高,SLC7A11和GPX4的表达明显降低。
 
出自《铁死亡调控在骨质疏松症中的作用机制及中药干预研究》作者庄文德 郭浩华 陈振。