抑制铁死亡(Ferroptosis)可能是治疗顺铂诱导前庭毒性的新策略:聚焦椭圆囊I型毛细胞保护
《Molecular Therapy》:Inhibiting Ferroptosis in Type I Hair Cells of the Utricle Might Be a Promising Strategy for Treating Cisplatin-Induced Vestibulotoxicity
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时间:2025年10月18日
来源:Molecular Therapy 12
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本研究针对顺铂化疗所致前庭功能障碍的临床难题,揭示了前庭毛细胞(vHCs)中铁死亡(ferroptosis)的关键作用。研究人员通过建立顺铂诱导的vestibulotoxicity模型及Atoh1-Gpx4-/-基因敲除小鼠,证实I型毛细胞对顺铂更敏感,且ferroptosis标志物(ROS、Fe2+、线粒体嵴减少等)被激活。FDA批准的madecassic acid通过调控Acsl3和Gpx4有效减轻vHCs丢失,为防治前庭毒性提供了新靶点。
癌症化疗药物顺铂(cisplatin)在有效杀伤肿瘤的同时,常导致严重的副作用,其中前庭毒性(vestibulotoxicity)会引发患者眩晕、平衡障碍等问题,显著降低生活质量。目前临床上缺乏有效的防治手段,其机制也未完全阐明。近年来,铁死亡(ferroptosis)——一种铁依赖性的脂质过氧化驱动的新型细胞死亡方式——在多种疾病中被广泛关注,但是否参与顺铂所致前庭毒性尚不清楚。
发表在《Molecular Therapy》上的这项研究,首次系统证实了顺铂通过诱导前庭毛细胞(vestibular hair cells, vHCs)铁死亡导致前庭功能障碍,并发现I型毛细胞更具敏感性。研究人员进一步利用基因敲除小鼠和药物干预实验,揭示了GPX4(谷胱甘肽过氧化物酶4)和ACSL3(酰基辅酶A合成酶长链家族成员3)在其中的关键调控作用,并发现FDA已批准的madecassic acid(羟基积雪草酸)可通过该通路有效保护毛细胞。
研究主要采用了以下关键技术方法:通过建立顺铂诱导的小鼠前庭毒性模型模拟临床病变;利用Atoh1-Gpx4-/-条件性基因敲除小鼠特异性在毛细胞中敲除Gpx4基因;使用荧光检测、电镜观察分析铁死亡标志物如活性氧(ROS)、Fe2+、线粒体形态等;采用药物干预(Ferrostatin-1、madecassic acid)进行挽救实验。样本来自小鼠模型及体外培养组织。
Cisplatin administration induces vestibular dysfunction and hair cell loss
顺铂处理导致小鼠前庭功能显著下降,并引起I型和II型毛细胞进行性丢失,其中I型毛细胞对顺铂更敏感。
Cisplatin induces ferroptosis in vestibular tissue
在顺铂处理的前庭组织中,多种铁死亡关键调控基因(如Gpx4、Acsl3、Slc7a11等)表达发生改变,脂质过氧化水平升高,证实铁死亡被激活。
Ferroptosis contributes to the loss of vHCs in Atoh1-Gpx4-/- mice
在毛细胞特异性敲除Gpx4的小鼠中,观察到ROS和Fe2+水平升高、线粒体嵴减少、细胞膜破裂和胞质空泡化等典型铁死亡特征,且表型与顺铂诱导的损伤高度相似。
Madecassic acid alleviates vHCs loss induced by Gpx4 ablation and cisplatin administration
FDA批准的药物madecassic acid能够通过上调ACSL3和GPX4表达,显著减轻由Gpx缺失或顺铂引起的毛细胞丢失,起到保护作用。
研究结论表明,顺铂通过诱导铁死亡导致前庭I型毛细胞损伤,从而引发vestibulotoxicity。抑制铁死亡(如使用Fer-1或madecassic acid)可有效保护毛细胞、改善前庭功能。该研究不仅揭示了顺铂前庭毒性的新机制,也为临床防治提供了新策略——靶向铁死亡通路(尤其是ACSL3和GPX4)可能成为治疗顺铂所致前庭功能障碍的有效方法。
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