田渼雯 秦波 劉身文

鐵死亡(ferroptosis)是鐵依賴的，以細胞內(nèi)脂質(zhì)活性氧(reactive oxygen species，ROS)堆積為其特征的調(diào)節(jié)性細胞死亡 (regulated cell death,RCD)。目前發(fā)現(xiàn)可以抑制鐵死亡的物質(zhì)有鐵螯合劑、親脂抗氧化劑、多不飽和脂肪酸酰基磷脂 (polyunsaturated fatty acids phospholipids,PUFA-PLs) 和脂質(zhì)過氧化抑制劑,原理是通過耗盡脂質(zhì)過氧化的主要底物來達到抑制鐵死亡的效果[1-2]。目前鐵死亡已在組織缺血再灌注、神經(jīng)系統(tǒng)、急性腎衰竭、腫瘤方面得到廣泛研究與應用。近年來，研究人員在一些眼科疾病中發(fā)現(xiàn)了鐵死亡的存在。本文對鐵死亡在眼科疾病中的應用研究進展進行綜述。

1 鐵死亡概念的發(fā)展

細胞死亡根據(jù)形態(tài)學特征為3種:細胞凋亡、自體吞噬細胞死亡及壞死。細胞凋亡和自體吞噬細胞死亡是受信號通路調(diào)控的細胞死亡方式,而壞死被歸類為“意外細胞死亡”,被認為是被動的、不受信號通路所調(diào)控[1,3]。而鐵死亡則是近年來發(fā)現(xiàn)的特殊類型基因調(diào)控的細胞死亡方式——調(diào)節(jié)性細胞壞死，其特殊之處在于它受信號通路調(diào)控但不被凋亡和壞死抑制劑所抑制。并且鐵死亡還有著不同于其他死亡方式的形態(tài)學改變：線粒體萎縮和細胞膜密度增加[4]。

其實在很早以前，研究人員已經(jīng)觀察到了鐵死亡的現(xiàn)象，但把它歸為別的死亡類型，并有甚者覺得此種現(xiàn)象毫無意義[5]。研究者們首先發(fā)現(xiàn)細胞死亡和代謝的依賴關系，在20世紀70年代初,有報道稱在小鼠肝細胞壞死過程中發(fā)現(xiàn)了谷胱甘肽( glutathione,GSH) 耗盡,并且觀察到加入半胱氨酸或GSH可抑制此種細胞死亡[6]。在2012 年,Stockwall團隊在HT-1080 纖維肉瘤細胞模型中,發(fā)現(xiàn)一種特殊的化學物質(zhì)愛拉斯汀(erastin)，此種化學物質(zhì)既可以通過調(diào)節(jié)線粒體中電壓依賴性陰離子通道( voltage-dependent anion channel,VDAC) 發(fā)揮抗腫瘤作用，同時又可以抑制 Na+非依賴性胱氨酸/谷氨酸逆向轉(zhuǎn)運體 (System Xc- )系統(tǒng)中的重要組成亞單元溶質(zhì)載體家族7成員11重組蛋白( SLC7A11) 的功能,減少細胞內(nèi)GSH合成的原材料,導致依賴鐵離子的脂質(zhì)活性氧產(chǎn)量增加,誘導細胞發(fā)生鐵死亡[7]。

在隨后的幾年里,幾項研究證實了細胞內(nèi)半胱氨酸含量減少和GSH大量消耗在誘導細胞死亡中起了關鍵作用,并證明了親脂性抗氧化劑和鐵螯合劑可以抑制此種死亡方式，這些是鐵死亡的主要特征[8]。因為細胞內(nèi)ROS主要是細胞代謝產(chǎn)生，所以細胞代謝是鐵死亡的關鍵[9]。直到2012年細胞死亡命名委員會建議研究人員基于細胞死亡的分子學進行分類，鐵死亡自此有了自己的名字，并且逐漸引起了研究人員的重視[5]。

2 鐵死亡的機制

鐵死亡主要特征為：(1)GSH耗盡和脂質(zhì)過氧化；(2)依賴鐵離子的細胞內(nèi)ROS積累及鐵離子超載加速細胞死亡；(3)脂質(zhì)活性氧清除劑[如鐵抑制劑-1(ferrostatin-1，F(xiàn)er-1)]和鐵螯合劑(如去鐵胺)可以抑制此種死亡[10]。鐵死亡過程受多種信號通路調(diào)節(jié)，絕大部分上游通路主要是通過影響谷胱甘肽過氧化物酶4 (glutathione peroxidase 4，GPXs4)的活性，誘發(fā)鐵死亡[10]，并且GPXs4還是很多鐵死亡誘導劑的靶點。隨著對鐵死亡的深入了解，目前又發(fā)現(xiàn)了一些新的調(diào)節(jié)通路。

2.1 胱氨酸/谷氨酸逆向轉(zhuǎn)運體途徑System Xc-在細胞內(nèi)發(fā)揮著重要的抗氧化功能。它可以排出細胞內(nèi)的谷氨酸(Glu)，并攝取細胞外的胱氨酸(Cys)，將攝取的Cys還原為半胱氨酸，由此參與GSH合成[11]。GSH 可在GPXs4 的作用下還原ROS和活性氮減少細胞毒性。因此抑制SystemXC-將導致細胞氧化損傷甚至死亡。越來越多的研究證明抑制System Xc- 為鐵死亡的關鍵環(huán)節(jié)。Dixon等[7]通過建立海馬腦片培養(yǎng)模型 (organ otypic hippocampal slice culture，OHSC)，推斷出谷氨酸所誘導的細胞死亡可能是鐵死亡的一條信號通路，深入研究后推斷出由System Xc- 介導細胞吸收胱氨酸的過程在鐵死亡中發(fā)揮重要作用。抑制System Xc- 會導致 SLC7A11 轉(zhuǎn)錄代償性的上調(diào)[12]。而在柳氮磺胺吡啶和 erastin 誘導的鐵死亡模型中，發(fā)現(xiàn)了 SLC7A11轉(zhuǎn)錄上調(diào)。加入erastin或細胞外谷氨酸水平較高時可以使半胱氨酸減少，從而抑制System Xc-導致GPXs4失活而誘發(fā)鐵死亡[13]。所以經(jīng)典的氧化應激途徑可以導致鐵死亡，為以后的研究打開了新的大門。

2.2 鐵代謝途徑鐵對于人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)至關重要，因為體內(nèi)鐵離子過量或失調(diào)與多種疾病的病理進展有關[14]。鐵的堆積可以將鐵死亡與其他氧化應激通路相區(qū)別開來，成為誘發(fā)細胞死亡的獨特機制。Fe2+還原氧氣形成超氧自由基，通過芬頓反應引起脂質(zhì)過氧化，誘導細胞鐵死亡[15]。因此各種引起鐵代謝紊亂的因素都可以潛移默化的影響鐵死亡，人體內(nèi)鐵的儲存利用平衡主要受到鐵蛋白(ferritin)和有關基因：鐵蛋白輕鏈(ferritin light chain,FTL)及鐵蛋白重鏈1(ferritin heavy chain 1,FTHl)等調(diào)控[16]。研究發(fā)現(xiàn)，抑制鐵反應元件結(jié)合蛋白2 (iron response element binding protein 2，IREB2) 可顯著增加 FTL 和 FTH1 的表達，從而抑制化學物質(zhì) erastin 誘導的鐵死亡[12]。參與脂質(zhì)過氧化的鐵來源于細胞內(nèi)不穩(wěn)定的鐵池[17]。核受體共激活因子4(nuclear receptor coactivator 4,NCOA4)介導的特異性自噬(稱為鐵蛋白自噬)可降解鐵蛋白，進而增加細胞漿不穩(wěn)定的鐵池水平來誘導鐵死亡[18]。由于NCOA4能識別和吸收鐵蛋白進入自噬體進行溶酶體降解，導致游離鐵的釋放,所以敲除或過表達NCOA4可分別抑制或誘導鐵死亡。鐵離子合成和加工過程中，依賴ACSL4的細胞磷脂組過程和三羧酸循環(huán)也被證明可以增加鐵死亡的敏感性。

2.3 脂質(zhì)代謝途徑依賴鐵的脂質(zhì)過氧化是鐵死亡過程中的一重要環(huán)節(jié)，細胞中發(fā)生脂質(zhì)過氧化的程度由多不飽和脂肪酸的含量和位置決定，所以其間接決定了鐵死亡程度[19]。觸發(fā)鐵死亡最常見的脂質(zhì)屬于含PUFA膜磷脂家族，有毒的脂質(zhì)ROS是由PUFA-PLs產(chǎn)生，它存在于整個細胞的膜中，線粒體、溶酶體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)均為脂質(zhì)ROS積累的部位[14,20-21]。對于脂質(zhì)代謝的研究表明，含有花生四烯酸或其衍生物或腎上腺素的磷脂酰乙醇胺是氧化和促進鐵死亡的關鍵磷脂[23]。2種依賴鐵的脂質(zhì)過氧化反應分為：(1)涉及芬頓過程的非酶自由基鏈反應，此過程產(chǎn)生劇毒的羥基和過氧自由基；(2)酶依賴過程包括含鐵的酶，如脂氧合酶[20]。Ng等[15]研究表明，2/15-脂氧合酶介導的脂質(zhì)過氧化物是GPXs4失活所引起鐵死亡的下游途徑。 而脂質(zhì)過氧化引起鐵死亡的機制，以及這種現(xiàn)象在細胞中發(fā)生的確切位置，都是目前正在積極研究的問題。

2.4 p53途徑p53是眾所周知的抑癌基因。有研究證明，p53抑制腫瘤細胞生長與其提高鐵死亡敏感性有關[24]。p53可通過直接抑制SystemXC-中的SLC7A11或通過上調(diào)位于p53下游與多胺代謝有關的SAT1來誘導鐵死亡[25]。除了可以調(diào)節(jié)以GPXs4為核心的通路，Chu等[26]還發(fā)現(xiàn)p53可以激活一種新的鐵死亡調(diào)節(jié)通路。他們通過實驗觀察到p53激活鐵死亡過程中，GPXs4的功能沒有受到明顯影響。研究數(shù)據(jù)表示p53激活鐵死亡的過程可能通過一種不同的途徑起作用。進一步的實驗發(fā)現(xiàn)失活的花生四烯酸-12-脂加氧酶(ALOX12)基因(位于人類17p13.1染色體上，位置非常接近p53位點)可抑制p53介導的腫瘤生長，敲除一個ALOX12等位基因足以抑制p53介導的鐵死亡和腫瘤加速生長。進而確定了一種ALOX12介導的鐵死亡通路，并且這條通路是p53依賴性抑制腫瘤生長的關鍵[26]。

2.5 核轉(zhuǎn)錄因子途徑核轉(zhuǎn)錄因子(transcription factors,NRF2)是抗氧化反應中關鍵的調(diào)節(jié)因子，在保護肝細胞性癌細胞免受鐵死亡方面起核心作用[27]。Sun等[27]通過實驗發(fā)現(xiàn)了一條以NRF2為核心的鐵死亡信號通路。在氧化應激條件下，NRF2蛋白降解減少，并啟動多步激活途徑，抑制多種癌癥細胞凋亡并促進化療的耐藥性，Sun等[27]研究顯示，在加入鐵死亡誘導劑下，通過滅活keep-1蛋白，增加p62表達，進而阻止了NRF2降解，并增強了隨后的NRF2核積累。進一步的研究發(fā)現(xiàn)，p62-Keap1-NRF2通路通過上調(diào)參與鐵和ROS代謝的多個基因包括Ⅰ型血紅素氟合酶、FTH1來抑制鐵死亡，并且在體外和體內(nèi)實驗中通過抑制NRF2的表達提高了erastin 和索拉非尼對于肝癌細胞的抗癌活性[27]。故抑制p62-Keap1-NRF2途徑可顯著增強肝癌細胞的抗癌活性。

2.6 鐵死亡的調(diào)節(jié)因子鐵死亡的機制還處于探索階段，經(jīng)過近幾年的研究發(fā)現(xiàn)了一些誘發(fā)和抑制鐵死亡的因子。誘發(fā)因子有：(1)長鏈?；?CoA合成酶家族成員4(ACSL4)：通過增加細胞膜中長多不飽脂肪酸和ω6脂肪酸的含量來刺激鐵死亡[22]；(2)半胱氨酰-tRNA合成酶(CARS)：通過轉(zhuǎn)硫酸化途徑來刺激鐵死亡[28]；(3)Ⅰ型血紅素氧合酶：是一種血紅素，通過降解酶釋放鐵來促進鐵的堆積[29]； (4)脂氧合酶(LOX)：通過催化PUFAs的雙氧反應來刺激鐵死亡[30]；(5)氧化氮代謝產(chǎn)物(NOX)：通過增加ROS的產(chǎn)量來刺激鐵死亡[31]；(6)精脒/精胺N1乙?；D(zhuǎn)移酶(SAT1)：通過增加花生四烯酸的過氧化反應來刺激鐵死亡[32];(7)膜蛋白轉(zhuǎn)鐵蛋白受體 1(TFR1)：通過改變鐵的吸收量來刺激鐵死亡[33]。抑制因子有：(1)鐵蛋白：通過減少游離的鐵離子來抑制鐵死亡[31]；(2)熱休克蛋白5 (HSPA5)：通過抑制 GPX4 降解來抑制鐵死亡[34]；(3)熱休克蛋白1 (HSPB1)：保護細胞免受脂質(zhì)活性氧的影響[31]；(4)線粒體鐵蛋白：增加鐵的儲存來抑制鐵死亡[35]。

3 鐵死亡在眼科的研究進展

目前鐵死亡主要臨床應用于神經(jīng)系統(tǒng)疾病、腫瘤和缺血再灌注損傷。但最近研究表明，眼科相關疾病也涉及鐵死亡。以下就其在角膜上皮(RPE)細胞和視網(wǎng)膜色素上皮細胞、青光眼、糖尿病視網(wǎng)膜病變(DR)、視網(wǎng)膜缺血-再灌注損傷(RIRI)、視網(wǎng)膜母細胞瘤(RB)、視網(wǎng)膜色素變性中的最新發(fā)現(xiàn)做簡要敘述。

3.1 角膜上皮細胞角膜不斷受到外界自然環(huán)境損害,這些損害產(chǎn)生的氧化應激與角膜疾病緊密相關[36]。研究結(jié)果表明,GPXs4 作為重要的抗氧化酶,將潛在毒性的脂質(zhì)過氧化轉(zhuǎn)化成為無毒的脂醇，以維持角膜上皮細胞的氧化還原穩(wěn)態(tài)和促進傷口愈合，并且其還是是鐵死亡脂質(zhì)過氧化介導通路的中心調(diào)節(jié)劑[25]。當GPXs4 表達降低時會導致細胞氧化應激產(chǎn)生細胞毒性,進而引起角膜上皮細胞的生存能力和傷口愈合能力降低。Sakai等[36]研究了GPXs4對人角膜上皮細胞毒性、致死機制、細胞活性、創(chuàng)面愈合等影響。實驗首先分為實驗組(5組)：特異性地別敲除siRNA轉(zhuǎn)染人角膜上皮細胞的氧化氫酶、GPx1、GPXs4、超氧化物歧化酶(SOD)1和SOD2；對照組為siRNA轉(zhuǎn)染人角膜上皮細胞。以乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase,LDH)活性作為細胞毒性指標。發(fā)現(xiàn)只有敲除GPXs4或SOD1的實驗組LDH活性顯著升高，并且GPXs4組LDH活性明顯高于SOD1組LDH活性。進一步用100 mL過氧化氫處理GPXs4組與對照組。對照組LDH活性不受100 mL過氧化氫的影響，而實驗組LDH明顯升高，說明在人角膜上皮細胞中，GPXs4對氧化應激有重要作用。研究人員進一步研究了GPXs4引起人角膜上皮細胞死亡的機制，發(fā)現(xiàn)α-生育酚可防止GPXs4基因敲除引起的細胞凋亡誘導因子(apoptosis inducing factor,AIF)易位，鐵蛋白-1改善了由于GPXs4基因敲除引起細胞活力下降和LDH升高的現(xiàn)象。上述實驗結(jié)果表明，鐵死亡對GPXs4缺乏的角膜上皮細胞的細胞毒性和細胞死亡有一定的影響。研究人員研究了GPXs4基因敲除對角膜上皮細胞創(chuàng)面愈合系統(tǒng)的影響。出現(xiàn)創(chuàng)面2 d后，在GPXs4si RNA處理的細胞中觀察到創(chuàng)面愈合明顯延遲，加入a-生育酚后明顯改善了GPXs4基因敲除引起的愈合延遲現(xiàn)象[36]。所以在缺乏GPXs4引起氧化應激的角膜上皮細胞死亡中,鐵死亡發(fā)揮著一定的作用。這些研究表明，抑制鐵死亡可以對角膜上皮細胞起保護作用。

3.2 RPE細胞年齡相關性黃斑變性(AMD)是黃斑神經(jīng)退行性疾病,是發(fā)達國家老年人出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的視力下降的主要原因[37]。 氧化應激和自由基損傷被認為是導致RPE細胞損傷引起AMD進展的主要原因，并且晚期AMD也與RPE和Bruch膜中高水平的鐵有關[38]。GSH是RPE細胞中最有效的抗氧化劑，在視網(wǎng)膜和RPE中水平較高[39]。而GSH減少會導致細胞死亡。Sun等[39]利用AMD體外培養(yǎng)的標準模型證明GSH減少誘發(fā)RPE死亡的方式包含鐵死亡和自噬，并觀察到鐵死亡抑制劑比細胞凋亡或壞死性抑制劑更有效地抑制原代 RPE 細胞的死亡。同一研究進一步證明,自噬參與了 GSH減少所誘發(fā)的鐵死亡[40]。Totsuka等[41]進一步證明鐵死亡在RPE細胞死亡中發(fā)揮了重要作用。他們通過體外實驗比較了半胱氨酸蛋白水解酶抑制劑、壞死抑制劑和鐵死亡抑制劑對暴露于500 μmol·L-1叔丁基化過氧氫(tBH)的ARPE-19活性的影響。結(jié)果顯示，這3種抑制劑都可以在低濃度tBH時候提高細胞活力。然而，對于高濃度的tBH，只有鐵死亡抑制劑才能提高ARPE-19細胞的活力。原代培養(yǎng)的人胎RPE細胞的實驗也得到了同樣的結(jié)果。研究人員進一步評估了暴露于500 μmol·L-1tBH的ARPE-19細胞的總ROS水平和脂質(zhì)過氧化水平。探針探測的總ROS水平在3 h和6 h上調(diào)，但經(jīng)過鐵死亡抑制劑處理后可以顯著抑制該上調(diào)。同樣，用BODIPY評估的脂質(zhì)過氧化程度也與總ROS水平變化一致。監(jiān)測到GSH 水平明顯下降。并且進一步觀察到在tBH處理ARPE-19細胞后細胞內(nèi)Fe2+水平增加，但預先加入Fer-1或DFO后Fe2+無明顯變化[41]。因此,抑制鐵死亡可能會成為干性AMD新的靶點[41]。

Danon病(DD病)是一種單基因X-連鎖疾病，DD病患者的視力可能從年輕時開始下降。研究發(fā)現(xiàn)，DD病患者的視網(wǎng)膜上都有RPE排列紊亂這一特點[25]。并且有研究發(fā)現(xiàn)溶酶體膜關聯(lián)2蛋白(LAMP 2)糖蛋白384 Arg基因突變可能是導致DD病患者視力下降的原因，此突變不僅會誘發(fā)視錐、視桿細胞營養(yǎng)不良[25]，而且會損傷RPE細胞之間的緊密連接[42]。鐵死亡可能是LAMP 2缺乏和ROS暴露的重要細胞死亡機制之一。實驗發(fā)現(xiàn)，細胞凋亡抑制劑或壞死抑制素-1并不能阻止ROS引起LAMP 2-kd細胞在人RPE-19細胞中的死亡，但鐵螯合劑(desferrioxamine mesylate,DFO)可以阻止此種細胞死亡[43]。同理，與DFO作用相似的鐵死亡抑制劑——快速反應鐵螯合劑2,2-聯(lián)吡啶類，可同時保護LAMP 2-kd細胞在原代胎視網(wǎng)膜色素上皮和人RPE-19細胞中不受磷酸三丁酯(thp)誘導引起細胞死亡[43]。并且此種鐵螯合劑的效果與已發(fā)表的ROS誘導的鐵死亡研究結(jié)果一致[41]。而LAMP2基因突變細胞對于鐵死亡的高敏感性進一步支持了鐵死亡誘導劑的敏感性增加的這一現(xiàn)象[44]。研究發(fā)現(xiàn)，LAMP 2基因缺失的ARPE-19細胞漿中半胱氨酸水平下降，由于半胱氨酸是GSH的前體，LAMP 2基因缺失細胞GSH降低。此外，半胱氨酸和谷氨酰胺預處理24 h可顯著降低thp-誘導的LAMP 2-kd細胞死亡[44]。這些研究結(jié)果進一步證實了在DD病患者視網(wǎng)膜中，由于LAMP2基因缺失可通過半胱氨酸的還原作用引起ROS誘導的RPE鐵死亡,可以通過補充鐵螯合劑和半胱氨酸來保護DD病患者的視網(wǎng)膜。

3.3 DRDR是工作年齡人群致盲的首要病因[45]。神經(jīng)元凋亡和反應性膠質(zhì)變性最近被認為是DR的早期改變，但目前還沒有找到神經(jīng)變性確切的原因[46]。由于人腦和眼的神經(jīng)與血管有著同一起源，已有研究發(fā)現(xiàn)阿爾茨海默病特征性病理改變Tau 相關蛋白的異常高度磷酸化所引起神經(jīng)元細胞的凋亡及退行性改變在DR的發(fā)生發(fā)展過程發(fā)揮關鍵作用[47]。一項研究表明,tau 的過度表達和過度磷酸化誘導了神經(jīng)細胞發(fā)生鐵死亡[48]。另有研究發(fā)現(xiàn)，阿爾茨海默病成年小鼠模型中，GPXs4 減少可以導致海馬神經(jīng)元與星形膠質(zhì)細胞減少[49]，而GPXs4 減少所引起的細胞死亡是鐵死亡的特征。并且越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，氧化應激與DR的發(fā)病及病程進展有關[50]。最近的研究進一步證明，光感受器氧化應激和功能障礙可能發(fā)生在糖尿病患者早期血管組織病理學之前[51]。視網(wǎng)膜是一個耗氧量高的組織，當它處于高糖狀態(tài)時，還原性GSH等抗氧化劑被大量消耗，比其他器官更容易受到損傷[50]。NRF2分子是體內(nèi)重要的抗氧化應激物質(zhì)，目前很多研究發(fā)現(xiàn)，激活NRF2通路可以保護糖尿病患者的視網(wǎng)膜組織[52-54]。多項關于肝癌細胞的研究發(fā)現(xiàn)，抑制NRF2分子表達可以增加肝癌細胞中的化學物質(zhì)erastin和索拉非尼的抗癌活性，即抑制NRF2會誘發(fā)鐵死亡而消滅肝癌細胞[55]。所以鐵死亡可能成為研究DR的新方向。

3.4 RIRIRIRI是臨床上多種視網(wǎng)膜血管性疾病所造成的共同的病理損傷過程，當缺血的視網(wǎng)膜恢復供血后再灌注在一定程度上加劇了細胞的死亡，對視網(wǎng)膜功能造成極大的破壞，可引起視網(wǎng)膜神經(jīng)元損傷以及視神經(jīng)節(jié)細胞凋亡[56]。目前對于受損的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞及萎縮的視神經(jīng)，治療效果并不理想。因此，找到新的治療靶點具有重要臨床意義[57]。近年來發(fā)現(xiàn)抑制鐵死亡能有效減輕腦、心臟、肝臟和腎臟缺血性損傷[33,58]，證明鐵死亡參與了人體重要器官的缺血性損傷。而視網(wǎng)膜血管神經(jīng)與腦部血管神經(jīng)有著相同的胚胎起源，并且在2個器官之間已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了很多相同的發(fā)病機制，故推測鐵死亡在視網(wǎng)膜RIRI也發(fā)揮著重要作用。并且有研究證實RIRI的炎癥反應可增強血管的滲透性并參與視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞的死亡。最近有研究發(fā)現(xiàn)鐵死亡過程多伴有炎癥表現(xiàn)[59]。鐵死亡中存在的某些炎癥介質(zhì)在RIRI的炎癥反應中也可以發(fā)現(xiàn)，這些證據(jù)更加支持了我們的假設，但目前尚無相關實驗研究。

3.5 青光眼青光眼是一種主要以視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞(RGC)進行性丟失為病理基礎的特征性視神經(jīng)損害和視野缺損的致盲疾病。越來越多的證據(jù)表明，鐵死亡促進了RGC的死亡。眾所周知，刺激谷氨酸受體[N-甲基-D-天冬氨酸受體， (NMDA)]可通過激活GTP結(jié)合蛋白Dexras1誘導細胞攝取鐵，進而激活二價金屬離子轉(zhuǎn)運體1(DMT1)[25]。選擇性鐵螯合劑可大幅降低NMDA的毒性，而小鼠中Dexras1的缺失也可減輕NMDA誘導的RGC死亡[25],此結(jié)果表明，Dexras1在鐵代謝和鐵死亡過程中起至關重要的作用。其他實驗結(jié)果證實了谷氨酸受體在RGC死亡中可能會起到作用。Sakamoto等[60]發(fā)現(xiàn)，玻璃體內(nèi)注射NMDA可導致RGC中Fe2+堆積，并且注射7 d后細胞數(shù)量減少，同時加入鐵螯合劑可防止NMDA引起的視網(wǎng)膜損傷，減少Fe2+堆積和脂質(zhì)過氧化。有研究表明，青光眼患者血清中鐵離子水平較健康人明顯增高。目前也有觀點認為鐵離子是原發(fā)性開角型青光眼的危險因素[62]，這些證據(jù)支持了我們的推測。但鐵死亡與青光眼確切的聯(lián)系還需要實驗去證實。

3.6 RBRB是一種多發(fā)于嬰幼兒的眼部惡性腫瘤，具有一定的致死和致盲性。由于該病發(fā)病機制復雜，目前尚無有效的治療方法。其中p53基因突變和RB1基因缺失在DB發(fā)病機制中扮演重要角色，且2個基因已經(jīng)被證實參與鐵死亡的過程。眾所周知，RB1基因在肝癌發(fā)揮重要作用，并且最近研究已經(jīng)證明晚期肝癌患者唯一的一線藥物索拉非尼可誘發(fā)肝細胞癌發(fā)生鐵死亡，并且通過下調(diào)RB蛋白可顯著提高肝癌胞對鐵死亡的敏感性，更有利于索拉非尼發(fā)揮抗癌作用[63]。目前有學者認為在不同的生物學條件下，鐵死亡是一種天然的腫瘤抑制機制，這種腫瘤抑制可能代表這種獨特的細胞死亡方式的真實生理作用[9]。通過這些間接證據(jù)，推測鐵死亡可以成為研究視網(wǎng)膜母細胞瘤的新的方向。

3.7 視網(wǎng)膜色素變性視網(wǎng)膜色素變性是由于視桿細胞和視錐細胞大量死亡。越來越多的研究表明鐵死亡參與了視網(wǎng)膜色素變性的病理過程[25]。用鐵螯合劑(去鐵胺)處理小鼠視網(wǎng)膜色素變性模型可觀察到，伴隨著視網(wǎng)膜鐵蛋白和脂質(zhì)過氧化水平的降低,鐵參與的氧化應激反應和光感受器變性也隨之減輕[64]。在強熒光照射下，與對照組大鼠相比，使用去鐵胺可減少視網(wǎng)膜光損傷，更好地保存光感受器細胞核[65]。此外，在小鼠視網(wǎng)膜色素變性模型中，鐵螯合藥物可保護部分視錐細胞，并顯著改善視覺功能[66]。這些實驗結(jié)果間接支持視網(wǎng)膜色素變性的發(fā)病機制中涉及光感受器細胞的鐵死亡。更重要的證據(jù)則是某些抗氧化酶活性的增加可以保護光感受器免受氧化損傷[25]。正如前文所述，GPXs4是一種抗氧化酶，在是鐵死亡過程中重要的調(diào)節(jié)因素。已有研究表明，誘導轉(zhuǎn)基因小鼠光感受器GPXs4表達可以保護視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)和功能[67]。 SOD1是視網(wǎng)膜抗氧化系統(tǒng)的另一個重要組成部分，轉(zhuǎn)基因小鼠體內(nèi)過表達SOD1可保護視網(wǎng)膜免受嚴重氧化損傷[25]。在視網(wǎng)膜色素變性的小鼠模型中，SOD1缺乏癥通過引起SOD1與GPXs4表達減弱導致視網(wǎng)膜氧化損傷增加和視錐細胞功能加速喪失[68]。所以鐵死亡可以成為研究視網(wǎng)膜色素變性新的方向。

4 展望

近年來，越來越多的研究人員投身到鐵死亡的研究中，使得鐵死亡在各個方面的研究均取得了很大進步。鐵死亡是個非常復雜的細胞死亡方式，雖然已發(fā)現(xiàn)鐵死亡在眼科疾病中發(fā)揮重要作用，但就目前的研究成果來看，關于鐵死亡在眼科疾病中發(fā)揮生物學效應的確切機制尚缺乏臨床研究支持。相信在不久的將來，隨著國內(nèi)外對鐵死亡機制研究的不斷深入，其能為眼科疾病提供更有價值的治療方法。