太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)在Erastin处理或高温胁迫下铁死亡的分子机制

本研究针对高温胁迫和Erastin诱导下太平洋牡蛎血细胞铁死亡(ferroptosis)的激活机制展开，揭示了线粒体萎缩、脂质过氧化(LPO)积累、活性氧(ROS)升高及谷胱甘肽(GSH)耗竭等关键特征，证实了SLC7A11-GSH-GPX4系统抑制与VDAC2降解在铁死亡中的核心作用，为水产养殖抗逆研究提供新视角。

　　

全球变暖导致海水温度持续升高，对贝类养殖业造成严重威胁，夏季大规模死亡事件频发。太平洋牡蛎作为重要经济物种，其死亡机制与铁死亡(ferroptosis)这种新型细胞死亡方式的关联尚不明确。铁死亡是一种铁依赖性的程序性细胞死亡，以抗氧化系统崩溃、铁代谢紊乱和脂质过氧化积累为特征，在癌症治疗中已被小分子化合物Erastin成功诱导，但在无脊椎动物中的激活机制仍是空白。

中国的研究团队通过分析Erastin处理和高温胁迫下的牡蛎血细胞，发现两者均导致细胞皱缩、线粒体嵴断裂、JC-1单体荧光增强等典型铁死亡形态。分子水平上，CgVDAC2蛋白表达下降，促铁代谢基因下调而脂质过氧化相关基因上调，证实高温通过类似Erastin的机制激活三条关键通路：SLC7A11-xCT-GSH-GPX4抗氧化系统抑制、游离铁积累和线粒体膜通透性改变。

研究采用扫描电镜观察超微结构，检测LPO/ROS/GSH含量变化，结合蛋白印迹和qPCR分析基因表达。结果显示：高温组血细胞LPO和ROS含量分别增至对照的3.03倍和2.43倍，GSH降至0.91倍；CgVDAC2蛋白条带强度显著减弱；促抗氧化基因表达下降而促铁死亡基因上调。

在"讨论"部分，作者强调这是首次在贝类中系统阐明高温诱导铁死亡的分子机制，为解释夏季牡蛎死亡提供了理论依据。研究不仅拓展了铁死亡在无脊椎动物领域的认知，也为水产抗逆品种选育和养殖环境调控提供了新靶点，如通过调控GPX4或VDAC2表达增强牡蛎耐热性。

该成果发表于《Developmental》期刊，由Leng Jinyuan等完成，得到中国国家自然科学基金(32222086, 32230110)等项目的支持。研究团队特别指出，铁死亡可能是气候变化背景下海洋生物适应性进化的重要调控节点，未来可进一步探索其与其它环境胁迫的交叉作用机制。