近日郑春福教授和高洁副研究员应邀在《Trends inMicrobiology》发表综述“Whenferroptosis meets pathogenic infections”。值得一提的是，这是郑春福教授继2021年第一次被邀请后(When PARPs Meet Antiviral InnateImmunity)的第二篇。
《TrendsinMicrobiology》为CellPress旗下的微生物学领域顶级期刊，1993年创刊，主要出版微生物学领域的新进展综述，包括细胞生物学、免疫学、遗传学以及微生物进化，年发文量不到80篇。在所有134种微生物专业期刊的影响因子中排名第5。2022年最新影响因子18.230。
凋亡、坏死或自噬是不同类型的调节细胞死亡(RCD)，被认为是宿主细胞抵御病原体，如病毒、细菌或真菌的策略。同时，病原体可诱导或阻断不同类型宿主细胞的RCD，促进增殖或逃避宿主免疫监测。铁死亡是一种新发现的RCD。有证据表明，病原体调空铁死亡，促进其复制，传播和疾病发生。然而，铁死亡与病原感染之间的相互作用仍有待完全阐明。本文综述了病原感染与宿主铁死亡过程相互作用的研究进展，重点介绍了病原体如何利用铁死亡的潜在机制，并讨论了病原感染导致铁死亡可能的治疗措施。
图1. 铁死亡通路及病原调控。
铁死亡是一种依赖于铁的脂质ROS积累；因此，细胞内的铁负荷对其启动具有重要意义。铁通过转铁蛋白受体（TfR1）进入细胞，并由内体的Steap3转化为亚铁。多余的亚铁通常以铁蛋白的形式储存在铁蛋白中，它将通过铁蛋白吞噬作用被降解以促进铁死亡。通过Fenton反应从铁质中产生的HO·可以促进脂质ROS的累积。同时，亚铁可以通过催化PUFA-PL变成PLOO·来增加脂质ROS，从而促进铁死亡。然而，在细胞膜上有三个中心抗氧化系统来对抗这些脂质ROS：GSH/GPX4、FSP1/CoQ10和GCH1/BH4。此外，DHODH/CoQ10和GSH/GPX4系统在线粒体中也有效。在SLC7A11-GSH-GPX4轴中，半胱氨酸通过系统Xc- 反应器在细胞内运输，半胱氨酸被转化为半胱氨酸，然后是GSH。GSH的水平限制了GPX4的酶活性，GPX4是对抗铁死亡的主要抗氧化剂。打算利用或操纵铁死亡的病原体很可能针对这种关键步骤。C. neoformams、SARS-CoV-2、CV-A6或结核杆菌抑制GSH或GPX4的表达，通过诱导铁死亡来复制或传播。同时，EB病毒可以通过促进NRF2（GPX4的上游转录因子）来抑制铁蛋白的形成，从而促进EB病毒相关的肿瘤发生。此外，EBV可以促进PUFA的合成。绿脓杆菌表达LOX以氧化宿主PUFA-PL，而HHV-7和M. oryzae可能分别通过Cox4i2和NADP-ME2增加脂质ROS。在亚铁积累的途径中，NDV可以通过NCOA4下的铁蛋白降解（铁蛋白吞噬）增加亚铁水平，而HBV可以针对TfR1来减少亚铁。其他抗氧化系统在与病原体有关的铁死亡中被操纵几乎没有相关报道，因为新探索的途径还没有在这个领域中被广泛研究。