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磷脂的构成和分布影响膜的理化性质，进而决定膜的结构和功能。铁死亡是一种最近发现的铁依赖的、非凋亡的调控性细胞死亡形式，其主要特征是细胞质膜磷脂的过氧化。其中，磷脂酰基链的饱和度对细胞铁死亡的敏感性起着决定性作用，但是细胞质膜磷脂的组成是否影响铁死亡还不完全清楚。
2023年3月16日，Journal of Genetics and Genomics在线发表中国科学院遗传与发育生物学研究所黄勋研究员团队题为“Phosphatidylcholine deficiency increases ferroptosis susceptibility in the C. elegans germline”的研究论文。该研究发现起始于溶酶体的“维生素B12-一碳代谢-磷脂酰胆碱(PC)合成”通路异常，导致PC部分缺乏，从而增加线虫生殖腺对铁死亡的敏感性。
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该论文作者在前期研究中发现spin-4基因突变降低“B12-一碳代谢-PC合成”通路的活性，并伴有线虫不育的表型[1]。在本研究中，作者发现SPIN-4蛋白定位于溶酶体膜，spin-4突变体中出现类似于溶酶体储积疾病的溶酶体异常增大表型。此外，作者进一步发现增加PC合成、添加铁死亡抑制剂、阻止细胞内的活性氧产生和螯合游离的铁都可以抑制spin-4突变体和多个PC合成相关突变体的不育表型，说明PC缺乏导致生殖腺对铁死亡的敏感性增加。
spin-4突变降低“B12-一碳代谢-PC合成”通路活性
导致生殖腺铁死亡和不育
铁死亡与许多病理条件有关，例如缺血再灌注损伤、退行性疾病和癌症。综上所述，该研究不仅揭示了调节铁死亡敏感性的新机制，也为相关疾病提供了新的治疗靶点。
作者简介
中国科学院遗传与发育生物学研究所已毕业博士研究生朱景林为该论文第一作者，黄勋研究员为通讯作者。相关工作得到国家自然科学基金委和科技部项目的资助。
引用本文
Jinglin Zhu, Wei Meng, Sin Man Lam, Guanghou Shui and Xun Huang. (2023). Phosphatidylcholine deficiency increases ferroptosis susceptibility in the C. elegans germline. Journal of Genetics and Genomics.
参考文献
[1] Jinglin Zhu, Sin Man Lam, Leilei Yang, Jingjing Liang, Mei Ding, Guanghou Shui, and Xun Huang. (2022). Reduced phosphatidylcholine synthesis suppresses the embryonic lethality of seipin deficiency. Life Metabolism. loac02.
微信号 / JGG遗传学报
Email / jgg@genetics.ac.cn
Website / http://www.jgenetgenomics.org/