赫尔姆霍兹慕尼黑研究中心与东北大学的研究人员合作，发现了一种特定的氧化还原蛋白作为铁死亡的关键调节因子——一种受调控的氧化细胞死亡形式。铁死亡因其在治疗耐药和转移性癌症方面的潜力以及在神经退行性疾病中的作用而备受关注。虽然使癌细胞对铁死亡敏感提供了有希望的抗癌方法，但防止神经元铁死亡可能有助于减缓阿尔茨海默病和多发性硬化症等神经退行性疾病的进展。因此，研究的重点是最终决定铁死亡敏感性的新细胞机制。研究团队发现，过氧化物酶6（PRDX6）作为铁死亡的关键调节因子，同时作为硒载体蛋白，在细胞防御氧化应激中发挥重要作用。他们的研究结果表明，PRDX6可能成为治疗癌症和神经退行性疾病的重要靶点。该研究于2024年11月14日发表在《分子细胞》杂志上，研究团队由赫尔姆霍兹慕尼黑代谢与细胞死亡研究所及东北大学医学研究生院的高级科学家三岛英树博士和赫尔姆霍兹慕尼黑代谢与细胞死亡研究所的康拉德教授领导。
PRDX6：硒载体蛋白和铁死亡调节因子
硒，以希腊月亮女神塞勒涅命名，是人类健康不可或缺的微量营养素，也是多种硒蛋白的重要组成部分。其中，硒酶谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）尤为突出，通过保护细胞免受有害的（磷脂）过氧化，从而预防铁死亡。研究团队之所以关注PRDX6，是因为它具有类似于GPX4的过氧化物酶活性。尽管PRDX6的过氧化物酶功能相对较弱，但缺乏PRDX6的细胞表现出对铁死亡的显著敏感性，尤其是在癌细胞中。这一意外发现激发了研究人员进一步探索PRDX6在细胞硒代谢中的关键作用。除了作为过氧化物酶外，PRDX6还作为硒载体蛋白，对于高效的细胞内硒转运至关重要。这种硒转运作用促进了硒蛋白的合成，从而调节GPX4水平，影响铁死亡敏感性。
“PRDX6是一种硒载体蛋白，其分子身份长期以来一直被假设但未被确定。”赫尔姆霍兹慕尼黑代谢与细胞死亡研究所及东北大学医学研究生院的高级科学家三岛英树博士说道。
PRDX6缺乏减少肿瘤生长并降低大脑中的硒蛋白水平
研究人员进一步探讨了PRDX6在小鼠中的重要性，结果显示PRDX6缺乏抑制了肿瘤生长。此外，缺乏PRDX6的小鼠大脑中的硒蛋白水平降低，强调了PRDX6在硒转运和神经保护中的重要性。这些发现突显了PRDX6在癌症生物学和脑健康中的重要性。
抗癌和神经退行性疾病疗法的潜在应用
这一发现为新的治疗方法开辟了令人兴奋的可能性。由于耐药和转移性癌症特别容易发生铁死亡，抑制癌细胞中的PRDX6可以增加铁死亡敏感性，为癌症治疗提供新的途径。“此外，PRDX6在维持大脑中硒蛋白水平的新角色，也为神经退行性疾病疗法带来了希望。”康拉德解释道。这些关于PRDX6功能的新见解将与弗里德曼·安格利实验室在维尔茨堡大学进行的伴随研究一起发表在同一期的《分子细胞》杂志上，突显了这些发现对未来癌症和神经退行性疾病研究的重大科学兴趣和潜在影响。
来源：东北大学
期刊引用：伊藤俊等（2024）。PRDX6通过指导细胞硒利用来决定铁死亡敏感性。《分子细胞》。doi.org/10.1016/j.molcel.2024.10.028。
(全文结束)
