东北大学和慕尼黑亥姆霍兹中心的研究人员发现了一种特定的还原蛋白，该蛋白是铁死亡（一种受调节的氧化细胞死亡形式）的关键调控因子。铁死亡因其在治疗耐药性和转移性癌症方面的潜力以及其在神经退行性疾病中的作用而受到广泛关注。通过使癌细胞对铁死亡敏感，可以提供一种有前景的抗癌方法；而防止神经元铁死亡可能有助于减缓阿尔茨海默病和多发性硬化症等神经退行性疾病的进展。因此，研究的重点是新的细胞机制，这些机制最终决定了铁死亡的敏感性。
研究团队发现，过氧化物酶6（PRDX6）作为铁死亡的关键调控因子，同时充当硒载体蛋白，在细胞防御氧化应激中发挥重要作用。他们的研究结果表明，PRDX6可能成为治疗癌症和神经退行性疾病的重要靶点。该研究于2024年11月14日发表在《分子细胞》杂志上。
研究团队由慕尼黑亥姆霍兹中心代谢与细胞死亡研究所高级科学家、东北大学医学研究生院的Eikan Mishima博士和慕尼黑亥姆霍兹中心代谢与细胞死亡研究所的Marcus Conrad教授领导。
PRDX6：硒载体蛋白和铁死亡调控因子
硒以希腊月亮女神塞勒涅命名，是一种对人体健康至关重要的微量营养素，是多种硒蛋白的重要组成部分。其中，硒酶谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）尤为突出，它在防止铁死亡方面发挥关键作用，保护细胞免受有害的（磷脂）过氧化。
研究团队之所以关注PRDX6，是因为其已知的过氧化物酶活性类似于GPX4。尽管PRDX6的过氧化物酶功能相对较弱，但缺乏PRDX6的细胞对铁死亡的敏感性显著增加，特别是在癌细胞中。这一意外发现激发了研究人员进一步探索PRDX6在细胞硒代谢中的关键作用。
除了作为过氧化物酶外，PRDX6还作为硒载体蛋白，对高效的细胞内硒转运至关重要。这种硒转运作用促进了硒蛋白的合成，从而调节GPX4水平，影响铁死亡的敏感性。Mishima解释说：“PRDX6是一种硒载体蛋白，其分子身份长期以来一直被假设但未被确定。”
PRDX6缺乏抑制肿瘤生长并降低大脑中的硒蛋白水平
研究人员进一步研究了PRDX6在小鼠中的重要性，结果显示PRDX6缺乏抑制了肿瘤生长。此外，缺乏PRDX6的小鼠大脑中的硒蛋白水平降低，突显了PRDX6在硒转运和神经保护中的重要性。这些发现强调了PRDX6在癌症生物学和脑健康中的重要性。
抗癌和神经退行性疾病疗法的潜力
这一发现为新的治疗方法提供了令人兴奋的可能性。由于耐药性和转移性癌症对铁死亡特别敏感，抑制癌细胞中的PRDX6可以增加铁死亡的敏感性，为癌症治疗提供新途径。“此外，PRDX6在维持大脑中硒蛋白水平的新作用使其在神经退行性疾病疗法中具有前景，”Conrad解释道。
这些关于PRDX6功能的新见解将与弗里德曼·安格利实验室在维尔茨堡大学进行的伴随研究一起发表在同一期的《分子细胞》杂志上，突显了这些发现对未来癌症和神经退行性疾病研究的重要科学兴趣和潜在影响。
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