揭開細胞死亡觸發波的神秘面紗

【Journal reading】

題目：Emergence of latge-scale cell death through ferroptotic trigger waves

期刊：Nature (2024).

作者：Hannah K. C. Co (第一), Sheng-hong Chen (通訊) 等.

[Molecular and Cell Biology, Taiwan International Graduate Program, Academia Sinica and Graduate Institute of Life Science, National Defense Medical Center, Taipei, Taiwan]

在胚胎發育過程以及人類病理中，經常能觀察到大規模的細胞死亡現象。但是這些局部且短暫的死亡信號，是如何克服簡單擴散的空間限制，從而引發大規模細胞死亡呢?

鐵死亡(ferroptosis)作為一種新型的調控性細胞死亡機制，能夠通過觸發波(trigger waves)在大範圍細胞群體間傳播。雖然之前就有研究觀察到鐵死亡有以波浪狀傳播的現象，但是要怎麼量化數據仍是一個難題，造成了鐵死亡調控原理研究上的限制。這篇文章的作者為了突破這樣的限制，他們利用RPE細胞對光敏感的特性，對這些細胞照射藍光來控制要在什麼時間和位置啟動鐵死亡，並引發經過erastin處理的RPE細胞的死亡。

實驗證實了當抑制細胞cystine攝取或抑制GPX4時，會導致ROS水平升高，並且透過Fenton反應等正反饋回路加劇脂質過氧化，進而促使細胞死亡訊號以穩定的速度在細胞間傳播。結果還顯示，鐵死亡的觸發波依賴於細胞內鐵和ROS的積累，且和其他細胞死亡形式不同，它並非通過簡單擴散，而是透過一種自我再生的化學波來傳播，能保持穩定的速度和強度。此外，實驗進一步證明鐵死亡在發育中的肌肉重塑過程中發揮了關鍵作用，尤其是在胚胎外胚層中，這樣大規模的細胞死亡現象能幫助塑形和分離肌肉結構。這些發現不僅為我們提供了理解鐵死亡在胚胎發育和病理學中作用的新視角，也指出了它在組織塑形和疾病調控中的潛在應用。

原文連結 : https://www.nature.com/articles/s41586-024-07623-6

facebook : https://www.facebook.com/FCT.Lab

X : https://x.com/fct_lab