細胞鐵對于維持多種代謝途徑至關重要，而過量的游離鐵可能導致氧化損傷或激起細胞死亡。低氧原代人巨噬細胞內的游離鐵減少和鐵蛋白表達增加，包括線粒體鐵蛋白（FTMT），以存儲鐵。缺氧與鐵死亡的關系吸引學者們的關注。
參考文獻：

文章思路：

結果：
1. 缺氧條件下巨噬細胞的鐵處理
    探索缺氧對鐵穩態的影響， 缺氧16小時后，細胞內鐵減少，而上清液中的鐵略有增加。巨噬細胞獲得了低氧條件下的鐵輸出表型。二價金屬轉運蛋白1（DMT1）和轉鐵蛋白受體（TfR）參與鐵的輸入。缺氧細胞中DMT1 mRNA表達保持不變，TfR mRNA下降，鐵輸出基因銅藍蛋白（CP）和FPN顯著增加，這些表明缺氧時細胞內鐵減少。鐵蛋白重鏈（FTH）和輕鏈（FTL）mRNA表達增加，線粒體鐵蛋白（FTMT）和載鐵蛋白PCBP1的mRNA未改變，NCOA4的mRNA表達迅速下降。

2. 低氧條件下鐵蛋白自噬降低
    NCOA4參與鐵蛋白的降解，我們分析了FTH、FTL、FTMT的蛋白質水平（圖2B-D）。所有鐵蛋白亞型均增加，敲低NCOA4可大大增強FTH和FTMT蛋白的表達，而未明顯誘導FTL。鐵輸出增強與鐵蛋白穩定相關的鐵輸入減少可能表明巨噬細胞利用這一機制減少細胞內低氧鐵池，以減少氧化還原應激。                                                        

3. NCOA4介導FTMT在缺氧條件下的降解
    探索NCOA4調控。在缺氧條件下NCOA4 mRNA降低，只有JNK抑制劑SP600125和PI3K抑制劑LY294002挽救這一下降。在常氧下抑制JNK也增加了NCOA4 mRNA的表達，認為JNK對NCOA4的負調控作用。染色質免疫沉淀（ChIP）分析發現缺氧條件下，與NCOA4基因結合的Pol II豐度顯著降低，說明NCOA4的轉錄對缺氧敏感。總之，抑制新生NCOA4 mRNA的合成并結合JNK依賴性的降低可能是缺氧狀態下NCOA4水平快速下降的原因。
    JNK可增加幾個靶基因的轉錄，還可以增強micro RNA（miR）表達。預測靶向NCOA4的miR，miR-6862-5p是候選對象。阻斷JNK顯著減少miR-682-5p，拮抗miR-6862-5p在常氧和缺氧下顯著增加NCOA4 mRNA。這些表明JNK為miR-6862-5p的調節劑，并驗證了NCOA4和THBD作為人類巨噬細胞中miR-6862-5p的新型靶標。
    常氧下的FTMT或FTH表達不受JNK抑制劑影響，低氧下FTMT的增加被逆轉。在缺氧條件下，只有FTMT受NCOA4的調節。在常氧條件下，SP600125對FTMT的表達沒有影響，而NCOA4的敲低則使FTMT蛋白表達增加到缺氧條件下的水平。在缺氧條件下，SP600125降低了NCOA4蛋白量，而同時抑制NCOA4和阻斷JNK可以恢復缺氧條件下的FTMT豐度。抑制鐵蛋白自噬是缺氧狀態下增加FTMT表達的必要因素。

4. 巨噬細胞的鐵死亡
    探索FTMT和FTH的表達與GPX4抑制劑和鐵死亡誘導劑RSL-3的聯系。RSL-3與Liproxstatin1(Lip)聯合使用，已知可防止脂質過氧化，從而抑制鐵死亡。考慮到鐵蛋白的顯著增加及其在細胞凋亡過程中的保護功能，檢測了RSL-3處理后巨噬細胞的活力。在不存在或存在Liproxstatin-1的情況下用RSL-3處理的細胞活力無明顯變化，MDA的形成保持不變。敲低FTMT或兩種鐵蛋白RSL-3都能降低常氧下的細胞活力，在低氧條件下降低FTMT并不允許RSL-3降低細胞活力。缺氧條件下，Liproxstatin-1可逆轉RSL-3處理的siFTMT/FTH細胞活力的降低。在常氧條件下，siFTMT/FTH細胞中RSL-3細胞活力的降低不受Liproxstatin-1的影響。這些表明，在缺氧條件下兩種鐵蛋白都具有保護作用，這與RSL-3處理對FTMT和FTH的顯著誘導一致。在巨噬細胞中，JNK作用于miR-6862-5p以降解NCOA4 mRNA。缺氧會降低NCOA4 mRNA的轉錄，這些聯合作用降低了NCOA4的蛋白質含量。

5. 腫瘤細胞顯示高NCOA4但低FTMT表達譜
    在巨噬細胞中，通過NCOA4和鐵蛋白可防止缺氧時的鐵死亡。HT1080細胞 NCOA4的常氧水平較巨噬細胞高，在缺氧狀態下并未下調NCOA4。敲低HT1080細胞中的NCOA4，引起FTMT和FTH的增加，表明NCOA4調節兩種蛋白質。與巨噬細胞相反，在HT1080細胞中，FTH和NCOA4均對缺氧不敏感。巨噬細胞在缺氧條件下降低NCOA4從而降低鐵蛋白自噬，從而增加FTMT。因此，HT1080細胞在缺氧條件下失去增加FTMT蛋白的能力。
    在低氧巨噬細胞中，FTMT或FTH足以保護其免受鐵死亡。由于HT1080細胞表達FTH，只有低水平的FTMT。探索在低氧條件下FTH是否能保護細胞免受鐵死亡作用。缺氧HT1080細胞在條件下孵育20h，用RSL-3加/不加Liproxstatin-1處理。RSL-3處理的細胞失去了成纖維細胞的形狀，變得圓形，可被Liproxstatin-1抑制。缺氧細胞中FTH的表達，顯著增加，不受RSL-3或Liproxstatin-1的影響。RSL-3可使HT1080的活力降低約50%，Liproxstatin-1可完全補償該作用。缺氧細胞活力僅降低約25%，這也是由于鐵死亡。在常氧條件下敲低FTH降低了細胞活力，加入RSL-3并沒有進一步降低細胞活力。在巨噬細胞中缺氧降低了NCOA4，從而增加了FTMT和FTH的水平，可保護HT1080細胞免受鐵死亡。