缺氧调控铁死亡
细胞铁对于维持多种代谢途径至关重要，而过量的游离铁可能导致氧化损伤或激起细胞死亡。低氧原代人巨噬细胞内的游离铁减少和铁蛋白表达增加，包括线粒体铁蛋白（FTMT），以存储铁。缺氧与铁死亡的关系吸引学者们的关注。
参考文献：
文章思路：
结果：
1. 缺氧条件下巨噬细胞的铁处理
探索缺氧对铁稳态的影响， 缺氧16小时后，细胞内铁减少，而上清液中的铁略有增加。巨噬细胞获得了低氧条件下的铁输出表型。二价金属转运蛋白1（DMT1）和转铁蛋白受体（TfR）参与铁的输入。缺氧细胞中DMT1 mRNA表达保持不变，TfR mRNA下降，铁输出基因铜蓝蛋白（CP）和FPN显著增加，这些表明缺氧时细胞内铁减少。铁蛋白重链（FTH）和轻链（FTL）mRNA表达增加，线粒体铁蛋白（FTMT）和载铁蛋白PCBP1的mRNA未改变，NCOA4的mRNA表达迅速下降。
2. 低氧条件下铁蛋白自噬降低
NCOA4参与铁蛋白的降解，我们分析了FTH、FTL、FTMT的蛋白质水平（图2B-D）。所有铁蛋白亚型均增加，敲低NCOA4可大大增强FTH和FTMT蛋白的表达，而未明显诱导FTL。铁输出增强与铁蛋白稳定相关的铁输入减少可能表明巨噬细胞利用这一机制减少细胞内低氧铁池，以减少氧化还原应激。
3. NCOA4介导FTMT在缺氧条件下的降解
探索NCOA4调控。在缺氧条件下NCOA4 mRNA降低，只有JNK抑制剂SP600125和PI3K抑制剂LY294002挽救这一下降。在常氧下抑制JNK也增加了NCOA4 mRNA的表达，认为JNK对NCOA4的负调控作用。染色质免疫沉淀（ChIP）分析发现缺氧条件下，与NCOA4基因结合的Pol II丰度显著降低，说明NCOA4的转录对缺氧敏感。总之，抑制新生NCOA4 mRNA的合成并结合JNK依赖性的降低可能是缺氧状态下NCOA4水平快速下降的原因。
JNK可增加几个靶基因的转录，还可以增强micro RNA（miR）表达。预测靶向NCOA4的miR，miR-6862-5p是候选对象。阻断JNK显著减少miR-682-5p，拮抗miR-6862-5p在常氧和缺氧下显著增加NCOA4 mRNA。这些表明JNK为miR-6862-5p的调节剂，并验证了NCOA4和THBD作为人类巨噬细胞中miR-6862-5p的新型靶标。
常氧下的FTMT或FTH表达不受JNK抑制剂影响，低氧下FTMT的增加被逆转。在缺氧条件下，只有FTMT受NCOA4的调节。在常氧条件下，SP600125对FTMT的表达没有影响，而NCOA4的敲低则使FTMT蛋白表达增加到缺氧条件下的水平。在缺氧条件下，SP600125降低了NCOA4蛋白量，而同时抑制NCOA4和阻断JNK可以恢复缺氧条件下的FTMT丰度。抑制铁蛋白自噬是缺氧状态下增加FTMT表达的必要因素。
4. 巨噬细胞的铁死亡
探索FTMT和FTH的表达与GPX4抑制剂和铁死亡诱导剂RSL-3的联系。RSL-3与Liproxstatin1(Lip)联合使用，已知可防止脂质过氧化，从而抑制铁死亡。考虑到铁蛋白的显著增加及其在细胞凋亡过程中的保护功能，检测了RSL-3处理后巨噬细胞的活力。在不存在或存在Liproxstatin-1的情况下用RSL-3处理的细胞活力无明显变化，MDA的形成保持不变。敲低FTMT或两种铁蛋白RSL-3都能降低常氧下的细胞活力，在低氧条件下降低FTMT并不允许RSL-3降低细胞活力。缺氧条件下，Liproxstatin-1可逆转RSL-3处理的siFTMT/FTH细胞活力的降低。在常氧条件下，siFTMT/FTH细胞中RSL-3细胞活力的降低不受Liproxstatin-1的影响。这些表明，在缺氧条件下两种铁蛋白都具有保护作用，这与RSL-3处理对FTMT和FTH的显著诱导一致。在巨噬细胞中，JNK作用于miR-6862-5p以降解NCOA4 mRNA。缺氧会降低NCOA4 mRNA的转录，这些联合作用降低了NCOA4的蛋白质含量。
5. 肿瘤细胞显示高NCOA4但低FTMT表达谱
在巨噬细胞中，通过NCOA4和铁蛋白可防止缺氧时的铁死亡。HT1080细胞 NCOA4的常氧水平较巨噬细胞高，在缺氧状态下并未下调NCOA4。敲低HT1080细胞中的NCOA4，引起FTMT和FTH的增加，表明NCOA4调节两种蛋白质。与巨噬细胞相反，在HT1080细胞中，FTH和NCOA4均对缺氧不敏感。巨噬细胞在缺氧条件下降低NCOA4从而降低铁蛋白自噬，从而增加FTMT。因此，HT1080细胞在缺氧条件下失去增加FTMT蛋白的能力。
在低氧巨噬细胞中，FTMT或FTH足以保护其免受铁死亡。由于HT1080细胞表达FTH，只有低水平的FTMT。探索在低氧条件下FTH是否能保护细胞免受铁死亡作用。缺氧HT1080细胞在条件下孵育20h，用RSL-3加/不加Liproxstatin-1处理。RSL-3处理的细胞失去了成纤维细胞的形状，变得圆形，可被Liproxstatin-1抑制。缺氧细胞中FTH的表达，显著增加，不受RSL-3或Liproxstatin-1的影响。RSL-3可使HT1080的活力降低约50%，Liproxstatin-1可完全补偿该作用。缺氧细胞活力仅降低约25%，这也是由于铁死亡。在常氧条件下敲低FTH降低了细胞活力，加入RSL-3并没有进一步降低细胞活力。在巨噬细胞中缺氧降低了NCOA4，从而增加了FTMT和FTH的水平，可保护HT1080细胞免受铁死亡。
