生物世界 2026-11-05 16:29:05
撰文丨王聪
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
当受到损伤或应激压力时,细胞会产生相应反应以维持组织稳态,其中两种反应是细胞衰老(Cellular Senescence)和铁死亡(Ferroptosis),然而,细胞如何在这细胞衰老和铁死亡这两种结局之间作出选择,目前仍不清楚。
2026 年 11 月 2 日,塔夫茨大学的研究人员在国际顶尖学术期刊 Cell 上发表了题为:Fatty acid desaturation controls cellular fate decisions between senescence and ferroptosis(脂肪酸去饱和调控细胞在衰老与铁死亡之间的命运决定)的研究论文。
该研究表明,多不饱和脂肪酸(PUFA)代谢塑造细胞命运决定:DGLA(一种 ω-6型多不饱和脂肪酸)的缺失会促进衰老,而 DGLA 补充则会触发铁死亡。
在其整个生命周期中,细胞会受到各种应激因素的影响,包括大分子损伤、表观遗传紊乱、代谢转变以及线粒体功能障碍。若未得到解决,这些损伤随时间累积可导致退行性疾病和癌症,从而需要激活保护性细胞反应。其中两种细胞反应是细胞衰老和铁死亡。
衰老是一种高度异质性的状态,主要表现为稳定的增殖停滞,并伴随分泌复杂的生物活性分子混合物(包括细胞因子、生长因子、蛋白酶和氧脂素),这些分子统称为衰老相关分泌表型(SASP),可对组织和全身稳态产生显著影响。衰老细胞会驱动年龄相关病理,而选择性清除衰老细胞,可在小鼠模型中预防年龄相关疾病并延长寿命。
铁死亡是一种裂解性细胞死亡形式,通过铁依赖性地扩散膜结合脂质过氧化物而发生。据推测,铁死亡具有促炎作用,因为细胞裂解会将包括多种免疫原性损伤相关分子模式(DAMP)在内的细胞内容物释放到细胞外空间,但铁死亡在衰老中的作用仍不清楚。
细胞衰老与铁死亡具有多项共同特征,二者均为具有肿瘤抑制活性的应激反应。已知细胞衰老诱导因素(包括致癌性 RAS、基因毒性应激、MiDAS 以及细胞周期阻滞的激活),可增强细胞对铁死亡的敏感性。尽管存在这些关联,细胞衰老与铁死亡之间的关系,仍缺乏深入探索。
该团队此前已确定,氧脂类合成是衰老的一个关键特征,既增强细胞周期阻滞,又促进 SASP 多个组分的表达。由于多不饱和脂肪酸(PUFA)是合成这些氧脂类的底物,研究团队试图探究诱导衰老是否会导致 PUFA 代谢发生改变,以及这些改变可能产生何种后果。通过这些研究,研究团队发现了 PUFA 代谢的改变,这一改变通过降低促铁死亡性 PUFA——二高-γ-亚麻酸(DGLA)的水平,使衰老细胞免于铁死亡。
具体来说,该研究发现,衰老细胞会增加多种多不饱和脂肪酸(PUFA)的摄取和膜水平,但一种特定的中间 PUFA——二高-γ-亚麻酸(DGLA)——水平会降低。外源性补充 DGLA 会导致细胞发生铁死亡。
衰老细胞还表现出与铁死亡相关的其他特征,包括不稳定铁、脂氧合酶表达以及低水平膜脂质过氧化。口服补充 DGLA 可降低老年小鼠的衰老标志物,并改善年龄相关功能结局。最后,研究团队发现,DGLA 去饱和率降低的肥胖人类个体,其脂肪组织衰老标志物也较低。
该研究的核心发现:
衰老细胞重塑多不饱和脂肪酸代谢,并选择性耗竭二高-γ-亚麻酸(DGLA);
DGLA 补充可触发衰老细胞的铁死亡清除;
口服 DGLA 可降低小鼠衰老标志物水平并改善衰老表型;
DGLA 水平升高与肥胖人群脂肪衰老减轻相关。
综上所述,这些数据表明,多不饱和脂肪酸(PUFA)代谢的改变,是驱动细胞在衰老与铁死亡之间作出选择的关键因素。
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(26)01139-6
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发布时间:2026-11-03 12:05:59
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