Nat Comm丨吴聪颖、胡晓青团队等报道机械受限触发细胞铁死亡

体内细胞常面临“空间危机”——肿瘤内部拥挤不堪，关节炎软骨持续承压。

这些“隐形挤压”如何左右细胞命运？2025年11月28日，北京大学基础医学院吴聪颖团队、澳大利亚昆士兰大学Samantha J. Stehbens团队及北京大学第三医院胡晓青团队在Nature Communications发表研究Mechanical confinement induces ferroptosis through mitochondrial dysfunction，首次揭示长期物理挤压下细胞“挤”亡的奥秘——机械应力通过细胞核与线粒体触发“铁死亡”，为骨关节炎等压力疾病治疗开辟新径。

研究团队采用精密微加工技术，将细胞约束在3微米高的狭窄空间，模拟体内极端拥挤环境。

结果发现，细胞并未立即死亡，而是数小时后“悄然崩溃”，且死亡方式非缺氧、营养匮乏或已知凋亡途径，而是因脂质过氧化物累积引发的“铁死亡”。受限细胞中，脂质活性氧水平飙升，铁死亡抑制剂可有效阻止死亡。

进一步探索发现，受限条件下，磷脂酶cPLA2从细胞质转位至线粒体，催化产生花生四烯酸；线粒体分裂蛋白Drp1形成液滴状聚集体，引发线粒体断裂与mtROS积累。

去核实验证实，细胞核是感知空间受限的关键——去核后，cPLA2线粒体易位、Drp1聚集体形成及线粒体断裂均被抑制。机制研究表明，cPLA2与Drp1通路独立却协同诱导脂质过氧化，推动铁死亡发生。

研究还将机制与骨关节炎关联验证。结果显示，力学受限可诱导人软骨细胞发生Drp1依赖的线粒体断裂及cPLA2线粒体易位，最终引发铁死亡。OA组织中，软骨细胞内ROS与脂质ROS水平显著升高，cPLA2出现线粒体定位，复现了体外研究的“力学–线粒体–铁死亡”通路，证实了其临床相关性。

该研究首次系统证实长时程力学受限可诱导铁死亡，揭示细胞核-线粒体力学耦联及调控机理，为理解力学受限调控细胞命运提供新见解，并为OA治疗提供潜在靶点。

本文第一作者周芳博士，共同通讯作者为吴聪颖研究员、Samantha J. Stehbens教授及胡晓青教授。

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-66353-z

制版人： 十一

学术合作组织

（*排名不分先后）

战略合作伙伴

（*排名不分先后）

转载须知

【非原创文章】本文著作权归文章作者所有，欢迎个人转发分享，未经作者的允许禁止转载，作者拥有所有法定权利，违者必究。

BioArt

Med

Plants

人才招聘

近期直播推荐

点击主页推荐活动

关注更多最新活动！