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撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

铁死亡(Ferroptosis)是 2012 年由哥伦比亚大学Brent Stockwell实验室发现的一种铁依赖性的新型细胞程序性死亡方式,由过度堆积的过氧化脂质(peroxidized lipids)诱导发生,其形态特征,作用方式以及分子机制与其他程序性死亡方式截然不同。同时,细胞中存在多个对抗铁死亡的防御途径,例如GPX4通过谷胱甘肽(GSH)特异性催化过氧化脂质来抑制铁死亡的发生;FSP1通过产生辅酶 Q10(CoQ10)的抗氧化形式促进癌细胞对铁死亡的抵抗。

然而,目前我们对于调控FSP1表达和稳定性的机制仍知之甚少,这阻碍了将FSP1 作为癌症治疗靶点的研究。

近日,Nature Structural & Molecular BiologyNature Cell Biology同时发表了两项研究,揭示了维生素 B2 代谢与铁死亡抗性之间的关联,为基于铁死亡的癌症治疗带来了新思路。

2026 年 3 月 13 日,加州大学伯克利分校的研究人员在 Nature 子刊Nature Structural & Molecular Biology上发表了题为:Vitamin B2 metabolism promotes FSP1 stability to prevent ferroptosis 的研究论文。

该研究表明,维生素 B2(也叫做核黄素)代谢通过促进 FSP1 稳定性,以阻止铁死亡。

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铁死亡(Ferroptosis)是一种由过度脂质过氧化驱动的受调控的细胞死亡形式,在癌症治疗中已成为一个颇具前景的靶点。

FSP1是铁死亡抗性的关键调控因子,但其表达和稳定性的调控机制,仍有待深入探索。

为了揭示 FSP1 丰度的调控因子,研究团队使用经过基因组编辑的双荧光 FSP1 报告细胞系进行了 CRISPR–Cas9 筛选,确定了决定 FSP1 表达水平的转录和翻译后机制。

值得注意的是,该研究发现,核黄素激酶(Riboflavin Kinase)和黄素腺嘌呤二核苷酸(Flavin Adenine Dinucleotide,FAD)合酶这个对从维生素 B2(也叫做核黄素)合成FAD至关重要的酶,是FSP1 稳定性的关键影响因素。生化和细胞分析表明,FAD 结合对于 FSP1 的活性和稳定性都至关重要。FAD 缺乏以及阻碍 与 FAD 结合的 FSP1 突变,通过涉及 E3 连接酶 RNF8 的泛素-蛋白酶体途径触发了 FSP1 的降解。

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与通过清除自由基来抑制铁死亡的其他维生素不同,维生素 B2通过 FAD 辅因子结合来支持铁死亡抗性,确保 FSP1 的稳定性和功能正常。

总的来说,该阐明了 FSP1 丰度的调控机制,揭示了维生素 B2 代谢与铁死亡抗性之间的一种新联系,这对靶向 FSP1 的癌症治疗策略具有重要意义。

值得一提的是,德国维尔茨堡大学的研究人员同一天在Nature Cell Biology期刊发表了题为:Riboflavin metabolism shapes FSP1-driven ferroptosis resistance 的研究论文。

该研究表明,核黄素(也叫做维生素 B2)代谢影响 FSP1 驱动的铁死亡抗性。

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该研究通过 CRISPR–Cas9 筛选,发现了核黄素(即维生素 B2)是铁死亡敏感性的调节剂。该研究证明了核黄素有助于 FSP1 的稳定性以及脂溶性抗氧化剂的循环利用,从而减轻磷脂过氧化。该研究还表明,核黄素的抗代谢物玫瑰黄素(Roseoflavin)能够有效抑制 FSP1 活性,显著损害 FSP1 的功能,从而使癌细胞对铁死亡更加敏感。

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这项研究为调控 FSP1-抗氧化剂循环途径提供了合理策略,并强调了靶向核黄素代谢通路的癌症治疗潜力,这对理解营养素之间的相互作用以及它们对细胞抗氧化能力的贡献具有重要意义。

论文链接

https://www.nature.com/articles/s41594-026-01759-x

https://www.nature.com/articles/s41556-025-01856-x

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