以往研究认为胚胎发育过程中的细胞死亡主要以凋亡为主,然而,Hannah K. C. Co 等人的研究揭示了铁死亡在其中的关键作用,并阐明了其传播机制。该研究成果具有开创性价值,提供了全新的视角,因此值得深入评述和讨论。
导 读
细胞死亡在发育与病理过程中扮演着至关重要的角色,而 Hannah K. C. Co 等人在《Nature》发表的研究揭示了铁死亡波的传播机制,挑战了传统细胞死亡的认知框架。该研究通过探讨活性氧(ROS)波如何介导铁死亡的触发和扩散,为理解细胞间通讯提供了新视角。研究不仅深化了对铁死亡在胚胎发育及病理过程中的作用认知,还为未来探索铁死亡与信号通路的关联奠定了理论基础。这一发现为发育生物学、疾病治疗以及相关领域提供了新的研究方向,并有望推动临床应用发展。
图1 胚胎发育过程中铁死亡触发波的雕刻机制
本文对 Hannah K. C. Co 等人在《Nature》期刊发表的研究论文 "Emergence of large-scale cell death through ferroptotic trigger waves" 进行了深入讨论。研究聚焦于发育与人类病理学中的大规模细胞死亡现象,并强调铁死亡在其中的关键作用。铁死亡波的传播不仅是理解细胞死亡机制的重要突破,更挑战了现有科学的认知,为该领域的研究开辟了新的方向。
研究表明,铁死亡在不同细胞环境中的传播依赖 ROS 波,该发现为发育与病理过程中的细胞死亡研究提供了新的视角,并构建了研究铁死亡与不同信号通路关系的理论框架。尽管当前研究仍受限于体内模型应用范围有限及分子特征描述尚不全面等挑战,未来研究应拓展至哺乳动物模型,深入探索分子机制,并评估其治疗潜力,以推动这些发现的临床应用。
这一里程碑式研究为铁死亡的深入研究奠定了坚实基础,可能对涉及过度细胞死亡的疾病治疗产生深远影响,并极大地推动发育生物学和临床研究的发展。
总结与展望
尽管本研究提供了铁死亡波传播的关键机制,但仍存在一些未解之谜,如其在复杂生理环境中的调控方式及具体分子特征。未来研究应拓展至哺乳动物模型,深入解析铁死亡波在不同组织和疾病背景下的作用,并探索其在神经退行性疾病、癌症及再生医学中的应用潜力。此外,结合单细胞多组学技术和体内实时成像,有望进一步揭示铁死亡波的动态调控网络。随着研究的深入,铁死亡或将成为精准医学的重要突破口,为相关疾病的干预提供新策略。
责任编辑
王守红 中国科学院成都生物研究所
陈可实 中国科学院广州生物医药与健康研究院
本文内容来自The Innovation 姊妹刊The Innovation Life 第3卷第1期发表的Commentary文章“Embryonic development mediated by ferroptotic trigger waves” (投稿: 2024-09-11;接收: 2024-12-25;在线刊出:2025-01-06)。
DOI:10.59717/j.xinn-life.2024.100114
引用格式:Liu S., Lai X., Xue X., et al. (2025). Embryonic development mediated by ferroptotic trigger waves. The Innovation Life 3: 100114.
作者简介
万 丹 中国科学院亚热带农业生态研究所副研究员。主持或参与了国家自然科学基金面上、青年基金项目、湖南省自然科学优秀青年基金、国家重点研发计划等项目10余项。2020年获得湖南省优秀青年基金支持,2021年入选中国科学院青促会会员,2023年入选湖湘青年英才计划。第一作者或通讯作者在The Innovation、SCIENCE CHINA Life Sciences、JAFC、Food Function等领域全权杂志发表SCI研究论文30多篇,参编中英文专著3部,申请国家发明专利10余项。兼职担任畜牧业标准化委员会猪业工作组和中国饲料工业协会团体标准委员会委员,中国科学院青年促进会生命分会副会长。
谢黎炜 福耀科技大学(暂名)生命与健康科学学院研究员、广东省科学院微生物研究所研究员、华南应用微生物国家重点实验室主任助理、肠道微生态与健康研究团队PI,南方医科大学珠江医院内分泌代谢科特聘教授,博士生导师;广东医科大学附属第一医院内分泌科,博士生导师。广东省基础与应用基础杰出青年基金获得者。主要研究方向:肠道菌群介导的组织间交互调节与人类健康,内容涉及系统微量元素代谢、肌肉和脂肪干细胞的生理调控机制以及肠道菌群与宿主营养代谢交互调节机理在代谢性疾病中的作用机制和转化应用,近5年,共发表高水平研究性论文40余篇,他引超过2000次,单篇最高超过200余次;研究成果主要发表在The Innovation(IF:32.2)、Journal of Clinical Investigation(IF:17.884)、Advanced Science(IF:15.608)、Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle(IF:12.29)、和SCIENCE CHINA-Life Sciences (IF: 9.1) 等国际知名期刊。获批中国发明专利6件,国际专利4件。获得国家自然基金面上(2项)、青年项目(1项)和地区重点项目(1项),广东省基础与应用基础杰出青年基金,科技创新-2030国家重大科技重大专项课题负责人,企业横向资金超过400万元。
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