综述:铁死亡相关长链非编码RNA在疾病中的作用

【字体: 时间:2025年06月07日 来源:BMC Biology 4.4

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  这篇综述系统阐述了铁死亡(ferroptosis)与长链非编码RNA(lncRNA)的交叉研究进展,重点探讨了FRlncRNAs在癌症预后模型构建(如AP003555.1/ZFPM2-AS1等标志物)、耐药性调控(通过miRNA海绵作用或蛋白互作)及非恶性疾病(如神经退行性疾病、心血管疾病)中的分子机制,为靶向干预提供新策略。

  

引言

铁死亡是一种铁依赖性的程序性细胞死亡形式,由细胞内铁和脂质积累驱动,涉及脂质代谢、活性氧(ROS)和铁调节三大核心要素。其独特的线粒体形态变化(如嵴减少、外膜破裂)区别于凋亡、坏死性凋亡等其他死亡方式。近年研究发现,长度超过200 nt的长链非编码RNA(lncRNA)通过结合铁死亡相关miRNA或蛋白,在多种疾病中发挥调控作用,被称为铁死亡相关lncRNA(FRlncRNA)。

铁死亡的关键机制

铁死亡的核心驱动力是多不饱和脂肪酸磷脂(PUFA-PL)的过氧化,受三大系统调控:

  1. 脂质代谢:ACSL4和LPCAT3催化PUFA与磷脂结合形成PUFA-PL,经脂氧合酶(ALOXs)和POR氧化为PUFA-PL-OOH。
  2. 抗氧化防御:谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)将PUFA-PL-OOH还原为PUFA-PL-OH;非GPX4系统(如FSP1/CoQ10、GCH1/BH4)通过清除自由基抑制铁死亡。
  3. 铁调节:不稳定铁池通过芬顿反应产生活性氧,铁依赖酶(如ALOXs)进一步促进脂质过氧化。

FRlncRNA在癌症预后中的应用

通过TCGA等数据库构建的FRlncRNA预后模型已成为癌症预测新工具。例如:

  • AP003555.1:在结直肠癌(CRC)多个模型中显示优越预测性能,与基因组不稳定性相关。
  • ZFPM2-AS1:作为肝细胞癌(HCC)预后标志物,与免疫浸润和铜死亡(cuproptosis)通路交叉调控。
  • MKLN1-AS:通过调节HBV-HCC患者的免疫治疗响应,成为个体化治疗靶点。

FRlncRNA调控癌症进展的分子机制

FRlncRNA通过两种主要方式影响铁死亡:

  1. miRNA海绵作用:如SLC16A1-AS1吸附miR-143-3p上调SLC7A11;PVT1结合miR-214-3p抑制GPX4降解。
  2. 直接蛋白互作:如lncRNA A2M-AS1结合PCBP3调控铁代谢;FTX与FEN1互作抑制ACSL4活性。

FRlncRNA在非恶性疾病中的角色

  • 神经退行性疾病:NEAT1通过miR-150-5p/BAP1轴加剧帕金森病中铁死亡。
  • 心血管疾病:lncRNA NORAD通过m6
    A修饰稳定GPX4,减轻主动脉夹层。
  • 缺血再灌注损伤:外泌体递送的TUG1通过SRSF1/ACSL4轴保护肾脏。

治疗潜力与挑战

干细胞衍生的外泌体lncRNA(如Mir9-3hg)和纳米载体(如MT1DP@FA-LPs)已展现治疗前景,但体内成像技术和器官特异性靶向仍是难点。未来需深入探索FRlncRNA的临床转化路径,为疾病治疗提供新视角。

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