外泌体与铁死亡抵抗

    铁死亡，作为铁依赖的脂质活性氧累积引发的一种程序性死亡方式，这种死亡方式广泛存在于多种病理状态，各类细胞抵抗铁死亡的能力也有所差别。一篇发表在Developmental Cell上面的文章为大家带来了铁死亡抵抗的新思路，外泌体和铁死亡的故事正在上演。

文章思路：

结 果：
1. Prominin2是一种铁死亡应激反应蛋白
    细胞从细胞外基质（ECM）中脱离是一种促铁死亡应激。比较附着和ECM分离的MCF10A永生乳腺上皮细胞中mRNA表达，发现ECM分离的MCF10A细胞中prominin2迅速上调，在分离的Hs578t乳腺癌细胞也有PROM2增加。在MCF10A和Hs578t细胞中沉默prominin2均导致在ECM分离条件下丧失生存能力，铁死亡抑制剂的处理能挽救细胞活力，泛caspase抑制剂没有此效应。MCF10A和Hs578t细胞用GPX4抑制剂RSL3处理后prominin2表达升高，另一种乳腺癌细胞系MDA-MB-231细胞无此效应。MCF10A和Hs578t细胞对诱导细胞死亡的RSL3的耐药浓度高达2.5 mM，而低至0.5 mM的RSL3浓度即能杀死MDA-MB-231细胞。

2. prominin2增加铁死亡抵抗
    GPX4抑制剂RSL3和ML210、间接GPX4抑制剂FIN56、GSH消耗剂erastin， MCF10A细胞对这些化合物的抵抗力比Hs578t细胞强，沉默prominin2敏感性增加。铁蛋白抑制素1可拯救prominin2缺失的细胞的活力丧失，表明对prominin2缺失细胞的高敏感性不是由另一种诱导细胞死亡模式引起的。MDA-MB-231细胞过表达prominin2可抑制RSL3，ML210，FIN56和Estin引起的细胞死亡。

3.Prominin2促进多囊泡和外泌体的形成
    Prominin2响应RSL3对GPX4的抑制而定位在离散的细胞质中，GPX4抑制后观察到prominin2和TSG101（多囊泡MVB的标记物），这种共定位在核周区域中最为突出。经RSL3处理的MCF10A细胞含有更多的MVB，在prominin2沉默的细胞中没有观察到这种作用。在Prominin2缺失的MCF10A和Hs578t细胞中显示TSG101阳性细胞减少，MDA-MB-231中外源性prominin2表达增加了TSG101阳性数量，铁死亡敏感性降低。TSG101表达的减少增加了MCF10A和Hs578t细胞对RSL3诱导的细胞死亡的敏感性，ferrostatin-1可挽救这一死亡。这些数据表明GPX4抑制刺激prominin2的表达和prominin2依赖性MVB的形成，促进铁死亡抗性。
    MVB可以与质膜融合并释放ILV如外泌体，在RSL3处理细胞中观察到MVB中的ILV与外泌体的大小一致。经RSL3处理的细胞存在大量的外泌体蛋白，表明GPX4抑制增加外泌体形成。这些外泌体包含prominin2，CD63和TSG101，表明它们是由prominin2依赖性MVB形成所产生的。抑制外泌体释放增加了MCF10A和Hs578t细胞对RSL3的敏感性，但不影响敲低prominin2的细胞的活力。

4.MVB /外泌体铁运输促进铁死亡抵抗
    在RSL3处理过的MCF10A和Hs578t细胞中观察到铁蛋白与prominin2共定位，这些细胞中的外泌体中含有铁蛋白。RSL3处理MDA-MB-231，铁蛋白表达不增加，过表达prominin2的细胞铁蛋白增加。MCF10A和Hs578t细胞中敲低铁蛋白重链（FTH1）和轻链（FTL）增加了GPX4抑制所触发的细胞死亡，这一死亡可由铁制抑素1或铁螯合剂去铁胺（DFO）修复。对照和RSL3处理的MCF10A和Hs578t细胞的游离铁浓度无明显差异，但当敲除prominin2或FTH1和FTL后游离铁浓度增加，Prominin2过表达防止RSL3反应性铁离子浓度的增加。降低TSG101表达阻滞MVB途径增加细胞内铁浓度。这些结果表明阻塞MVB /外泌体介导的铁蛋白输出导致GPX4抑制后细胞内铁含量积累。

5.ECM分离的细胞通过Prominin2介导的MVB/外泌体形成抵抗铁死亡
    ECM分离的prominin2敲低的MCF10A和Hs578t细胞的铁死亡可被铁螯合剂去铁胺修复，铁输出缺陷促进细胞死亡。ECM分离增加了prominin2细胞的游离铁浓度，ECM脱离增加MVB，并且这种增加取决于prominin2。MVB与质膜融合表明有外泌体释放， ECM分离的MCF10A和Hs578t细胞中有明显的prominin2和TSG101的共定位。这些表明生理的铁死亡应激可被prominin2/MVB铁输出途径所规避。