类型b:这是一篇发表在《Frontiers in Immunology》上的综述论文,由上海中医药大学附属光华医院风湿科的Junyu Fan、Ting Jiang和Dongyi He*共同完成,于2023年3月30日发表。论文题目为《Emerging insights into the role of ferroptosis in the pathogenesis of autoimmune diseases》,系统总结了铁死亡(ferroptosis)在自身免疫性疾病发病机制中的最新研究进展。
铁死亡的核心机制及其与免疫系统的交互作用
铁死亡是一种由铁依赖性脂质过氧化驱动的调节性细胞死亡形式,其核心机制涉及三个关键生物学过程:脂质代谢、氧化应激生物学和铁稳态。在脂质代谢方面,长链脂酰辅酶A合成酶家族(ACSLs)和溶血磷脂酰胆碱酰基转移酶3(LPCAT3)通过将多不饱和脂肪酸(PUFAs)整合到细胞膜磷脂中,促进脂质过氧化。氧化应激方面,谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)是抑制铁死亡的关键酶,其活性依赖于谷胱甘肽(GSH)的还原能力。此外,铁死亡抑制蛋白1(FSP1/CoQ10)、GTP环化水解酶1(GCH1/BH4)和二氢乳清酸脱氢酶(DHODH)构成了GPX4非依赖性的三条抗铁死亡途径。铁稳态方面,铁通过芬顿反应促进活性氧(ROS)生成,而铁蛋白的自噬降解(ferritinophagy)可调节细胞内游离铁水平,从而影响铁死亡的敏感性。
铁死亡对免疫细胞功能的影响
铁死亡与多种免疫细胞的功能密切相关。中性粒细胞中,铁死亡可通过脂质过氧化促进中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)的形成,这与系统性红斑狼疮(SLE)的发病相关。自然杀伤(NK)细胞在肿瘤微环境中因铁死亡相关蛋白表达异常导致功能受损。树突状细胞(DCs)中,GPX4抑制或PPARγ激活会诱导铁死亡,进而削弱其抗原提呈能力。巨噬细胞的不同极化状态(M1/M2)对铁死亡的敏感性存在差异,M1型巨噬细胞因诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的高表达而更具抵抗性。T细胞中,GPX4缺失会引发CD8+ T细胞铁死亡,而滤泡辅助性T细胞(Tfh)的存活依赖GPX4介导的抗氧化途径。B细胞亚群(如边缘区B细胞和B1细胞)因高表达脂肪酸转运蛋白CD36而对铁死亡敏感。
铁死亡在自身免疫性疾病中的具体作用
在系统性红斑狼疮(SLE)中,干扰素-α(IFN-α)通过抑制GPX4转录引发中性粒细胞铁死亡,导致自身抗原释放和炎症加剧。类风湿关节炎(RA)的滑膜成纤维细胞(FLSs)中,GPX4和铁蛋白重链1(FTH1)的上调抑制铁死亡,促进滑膜增生;而联合使用铁死亡诱导剂(如IKE)与TNF抑制剂可有效缓解关节损伤。炎症性肠病(IBD)的肠上皮细胞铁死亡与内质网应激和NF-κB信号通路相关,铁死亡抑制剂(如Fer-1)通过激活NRF2/HO-1通路减轻结肠炎。多发性硬化症(MS)中,小胶质细胞的铁死亡抵抗性可能通过NRF2途径抑制神经炎症。特发性炎症性肌病(IIM)的高铁状态和线粒体ROS异常提示铁死亡可能参与其肌肉损伤过程。
研究意义与未来方向
该综述首次系统整合了铁死亡与自身免疫疾病的分子关联,提出了靶向铁死亡通路(如GPX4、ACSL4或铁代谢)的治疗潜力。例如,通过调节Tfh细胞的铁代谢可能改善SLE的自身抗体产生,而联合铁死亡诱导剂与现有免疫疗法(如TNF抑制剂)可能增强RA治疗效果。未来研究需解决以下问题:铁死亡生物标志物的特异性检测方法、铁死亡干预的时空特异性策略,以及如何选择性诱导病理细胞铁死亡而不影响正常细胞。
论文价值与亮点
本文的突出贡献在于:
1. 阐明了铁死亡与免疫细胞功能的双向调控关系,特别是Tfh和B细胞亚群的铁死亡敏感性差异;
2. 揭示了不同自身免疫疾病中铁死亡的共性机制(如GPX4下调)和个性特征(如SLE中IFN-α的特异性作用);
3. 提出了“铁死亡-免疫微环境-疾病进展”的交互框架,为开发新型免疫代谢疗法提供理论依据。
该综述为自身免疫疾病的机制研究和治疗策略开辟了新视角,尤其强调了铁死亡调控网络的复杂性和临床转化潜力。