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单细胞巯基组学分析揭示铁死亡过程中的代谢异质性

2026-04-11 12:16 未知 Nature Communications 阅读 0
核心摘要: 铁死亡是一种铁依赖性脂质过氧化驱动的细胞死亡方式,在肿瘤治疗中具有潜力。针对传统方法难以解析单细胞代谢异质性的局限,研究团队开发了基于活细胞标记的单细胞巯基组学分析技术,可精准定量单细胞还原型巯基水平。研究发现细胞群体在铁死亡诱导中呈现显著代谢异质性,部分耐药亚群通过上调谷胱甘肽合成和抗氧化酶活性逃避死亡。该技术为铁死亡动态监测和肿瘤耐药机制研究提供了新平台。

铁死亡(Ferroptosis)作为一种由铁依赖性脂质过氧化驱动的调节性细胞死亡方式,在肿瘤治疗领域展现出巨大的潜力。然而,长期以来,由于缺乏高灵敏度的单细胞检测手段,科学家们难以解析细胞群体在铁死亡过程中的代谢异质性,这限制了我们对铁死亡耐药机制的深入理解。

近期,研究人员在《Nature Communications》上发表了一项突破性研究,开发了一种基于活细胞标记的单细胞巯基组学分析技术。该方法通过特异性探针实时标记细胞内的还原型巯基化合物(尤其是谷胱甘肽,GSH),实现了对单细胞水平氧化还原状态的精准定量。

研究发现,在铁死亡诱导过程中,细胞群体表现出显著的代谢异质性。部分细胞亚群通过上调谷胱甘肽合成通路及抗氧化酶活性,展现出对铁死亡的显著耐药性。通过单细胞测序与巯基组学数据的整合分析,研究团队进一步鉴定出与铁死亡耐药相关的关键代谢基因,这些基因在耐药细胞亚群中呈现出特异性的高表达。

该研究不仅为铁死亡的动态监测提供了强有力的技术平台,还揭示了肿瘤细胞在应对铁死亡压力时的复杂代谢重编程机制。这一发现对于优化铁死亡诱导剂的临床应用,以及克服肿瘤耐药性具有重要的科学意义和临床转化价值。


Journal Reference: Yuan, H., et al. Single-cell thiol profiling enabled by live-cell labeling reveals metabolic heterogeneity in ferroptosis. Nature Communications (2026).

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