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Abcam《铁死亡和铜死亡解决方案》介绍了铁死亡、铜死亡的基本机制、信号通路和关键因子。同时列举了Abcam对应的产品，并加入了产品优势、客户评价和参考文献，欢迎大家扫描下方二维码获取完整版解决方案！
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铁死亡简介
2012 年，哥伦比亚大学的 Stockwell 教授等人将一种铁依赖性细胞死亡命名为铁死亡 。 2018 年铁死亡被细胞死亡命名委员会 (NCCD) 报告为程序性细胞死亡之一。铁死亡是一种铁依赖性的，区别于细胞凋亡、细胞坏死、细胞自噬的新型的细胞程序性死亡方式，在二价铁或酯氧合酶的作用下，催化细胞膜上高表达的不饱和脂肪酸，发生脂质体过氧化，从而诱导细胞死亡。
主要特征
当细胞胱氨酸运输蛋白受到抑制，胞内谷胱甘肽（GSH）会被耗尽，最终导致谷胱甘肽过氧化物酶（GPX4）的失活，导致脂质过氧化积累（这一积累过程需要铁离子的参与），达到一定程度即可诱发细胞死亡，GPX4酶受到抑制也可以直接导致这一作用。
形态学特征
细胞膜断裂和出泡，线粒体变小、膜密度增高、线粒体嵴减少或消失、线粒体外膜断裂，细胞核大小正常、但缺乏染色质凝聚。电镜下表现为细胞内线粒体变小及双层膜密度增高。
与疾病的关联
铁死亡与各种病理条件和疾病关联。铁死亡被认为是一种重要的肿瘤抑制机制，而过度的铁死亡与多种神经退行性疾病有关联。
信号通路图
图1 铁死亡信号通路
更多分子机制信息，请参见👉🏻细胞死亡新热点指南
Abcam代谢检测试剂盒优势
1
操作简单
针对不同的样本类型分别进行介绍；
2
数据稳定
试剂盒均按照严格的质控标准生产，确保结果的可重复性和长期供应的可靠性。
3
兼容性好
不同样本类型都可以使用现有实验室设备（如酶标仪）获得检测结果。
4
选择多样
海量检测试剂盒和试剂可供选择，方便研究不同代谢通路中的关键分析物和靶点。
检测指标 | 产品货号 | 产品名称 | 检测内容 | 检测 方式 |
铁代谢 | 👉🏻ab83366 | Iron Assay Kit (Colorimetric) | 铁含量 | 比色法 |
脂质过氧化 | 👉🏻ab118970 | 己糖激酶活性检测试剂盒 - 比色法 | 丙二醛 | 比色/荧光法 |
谷胱甘肽代谢 | 👉🏻ab102530 | Glutathione Peroxidase Assay Kit (Colorimetric) | 谷胱甘肽过氧化物酶 | 比色法 |
👉🏻ab239709 | GSH+GSSG / GSH Assay Kit (Colorimetric) | GSH/GSSG比率 | 比色法 | |
👉🏻ab83389 | Glutamate Assay Kit | 谷氨酸 | 比色法 | |
活性氧 | 👉🏻ab113851 | DCFDA / H2DCFDA- Cellular ROS Assay Kit | ROS | 荧光法 |
细胞活性 | 👉🏻ab228554 | Cell Counting Kit 8 (WST-8 / CCK8) | 细胞活力 | 比色法 |
👉🏻ab113849 | Luminescent ATP Detection Assay Kit | 细胞活力 | 化学发光法 | |
👉🏻ab83355 | ATP Assay Kit (Colorimetric/ Fluorometric) | 细胞活力 | 比色/荧光法 |
单品结果展示
铜死亡简介
2022年3月，Science杂志在其Cell Death主题下发表了文章（IF2021 = 47.728），《Copper induced cell death by targeting lipoylated TCA cycle protein》。文章中，研究人员将一种发生机制明显区别于已知的细胞凋亡、焦亡、坏死性凋亡及铁死亡的受控性细胞死亡方式，命名为“铜死亡”（Cuproptosis）。
铜死亡是继2012年铁死亡发现以来又一种金属离子依赖性细胞死亡方式，有着重要的生物学意义。与铁相似，铜也是所有生物体内不可缺少的一种微量元素，在哺乳动物细胞内一般含量极低。当细胞内的铜离子浓度超过阈值时，会表现出细胞毒性。
主要特征
依赖于线粒体呼吸——铜离子通过直接结合TCA循环中的脂酰化蛋白，导致脂酰化蛋白发生异常寡聚化，铁硫簇蛋白随之丢失，引起蛋白质毒性应激，最终造成细胞死亡。在此过程中，线粒体中的铁氧还原蛋白（Ferredoxin 1, FDX1）和蛋白质脂酰化是铜死亡的关键调节因子。
与疾病的关联
铜稳态遗传性疾病（如Wilson疾病与Menkes氏症候群）；多种癌症（包括乳腺癌、肺癌、胃肠道癌、口腔癌、甲状腺癌、胆囊癌、卵巢癌和前列腺癌）患者的肿瘤或血清中，铜水平会异常升高。铜螯合剂作为肿瘤的辅助治疗药物已进入临床实验阶段。
信号通路图
图3 elesclomol处理ABC1细胞后的代谢物变化情况
试剂盒推荐
铜死亡的主要过程依赖于细胞内铜离子的积累，铜离子直接结合三羧酸循环（TCA）循环中的脂酰化成分，导致相应蛋白聚集、丢失，阻断了TCA循环，引发蛋白质毒性应激，最终诱导细胞死亡。
FDX1 是蛋白质脂酰化的上游调节因子，敲除FDX1基因后分析细胞的代谢谱发现丙酮酸（pyruvate）和α-酮戊二酸（alpha-Ketoglutarate）变多，而琥珀酸（Succinate）耗尽。这是由于FDX1敲除后蛋白质脂酰化完全丧失，TCA循环受阻，Pyruvate Dehydrogenase（PDH）和alpha-Ketoglutarate （α-KG）Dehydrogenase等酶活性受抑制。
检测细胞内铜离子水平和TCA循环代谢情况可以用来分析细胞内铜死亡情况。
检测指标 | 产品货号 | 产品名称 | 检测内容 | 检测方式 |
铜代谢 | 👉🏻ab272528 | Copper Assay Kit | 铜含量 | 比色法 |
👉🏻ab252901 | Hot Copper Assay Kit (Fluorometric) | 铜含量 | 荧光法 | |
TCA循环 | 👉🏻ab65342 | Hot Pyruvate Assay Kit | 丙酮酸 | 比色/荧光法 |
👉🏻ab287837 | Pyruvate Dehydrogenase Kit | 丙酮酸脱氢酶 | 比色法 | |
👉🏻ab109902 | Hot Pyruvate dehydrogenase (PDH) Enzyme Activity Microplate Assay Kit | 丙酮酸脱氢酶 | 比色法 | |
👉🏻ab83431 | Hot Alpha Ketoglutarate (alpha KG) Assay Kit | α-酮戊二酸 | 比色/荧光法 | |
👉🏻ab185440 | Hot alpha-Ketoglutarate Dehydrogenase Activity Assay Kit (Colorimetric) | α-酮戊二酸脱氢酶 | 比色法 | |
👉🏻ab204718 | Hot Succinate Assay Kit (Colorimetric) | 琥珀酸 | 比色法 | |
👉🏻ab228560 | Succinate Dehydrogenase Activity Assay Kit (Colorimetric) | 琥珀酸脱氢酶 | 比色法 | |
👉🏻ab102516 | Fumarate Assay Kit | 富马酸 | 比色法 | |
👉🏻ab196992 | Fumarase Activity Assay Kit (Colorimetric) | 富马酸酶 | 比色法 | |
👉🏻ab83391 | Malate Assay Kit | 苹果酸 | 比色法 | |
👉🏻ab183305 | Malate Dehydrogenase Activity Assay Kit (Colorimetric) | 苹果酸脱氢酶 | 比色法 | |
👉🏻ab200009 | Malate Dehydrogenase 1 (MDH1) Activity Assay | 苹果酸脱氢酶1 | 比色法 | |
👉🏻ab119693 | Malate Dehydrogenase 2 (MDH2) Activity Assay | 苹果酸脱氢酶2 | 比色法 | |
👉🏻ab239712 | Citrate Synthase Assay Kit | 柠檬酸合酶 | 比色法 | |
👉🏻ab119692 | Citrate Synthase Activity Assay Kit | 柠檬酸合酶 | 比色法 | |
👉🏻ab83396 | Citrate Assay Kit | 柠檬酸 | 比色/荧光法 |
铁死亡最初是在癌症治疗的化合物筛选过程中被定义的。随着人们对铁死亡研究的逐步深入，越来越多的铁死亡诱导化合物被发现。
铁死亡诱导剂[3]
货号 | 化合物 | 靶点 | 机理 |
👉🏻ab209693 | Erastin | System XC−; VDAC2/3 | Cysteine deprivation; |
👉🏻ab285437 | RSL3 | GPX4 | GPX4 inactivation and GSH deletion |
👉🏻ab141966 | Sorafenib | System XC− | cysteine deprivation |
👉🏻ab286999 | ML162 | GPX4 | GPX4 inactivation and GSH deletion |
👉🏻ab287001 | FIN56 | CoQ10 and GPX4 | CoQ10 deletion and GPX4 inactivation |
👉🏻ab287110 | Trigonelline Chloride | Nrf2 | Nrf2 inhibition |
👉🏻ab219408 | lapatinib | Ferroportin, Transferrin | increased cellular iron |
👉🏻ab141398 | Cisplatin | GSH | Decreased GSH levels and GPXs inactivation |
3️⃣ Xu, T, Ding, W, Ji, X, et al. Molecular mechanisms of ferroptosis and its role in cancer therapy. J Cell Mol Med. 2019; 23: 4900– 4912. https://doi.org/10.1111/jcmm.14511
铜死亡载体和诱导剂
货号 | 化合物 | 功能 |
👉🏻ab141198 | 8-Hydroxyquinoline (8HQ) | 铜离子载体 |
👉🏻ab287000 | L-Buthionine-(S,R)-Sulfoximine | 清除GSH，诱导铜死亡，γ-谷氨酰-半胱氨酸合成酶抑制剂 |
👉🏻ab144943 | D,L-Buthionine-(S,R)-sulfoximine | 清除GSH，诱导铜死亡，γ-谷氨酰-半胱氨酸合成酶抑制剂 |
Abcam Biochemicals供应近5000种小分子化合物，覆盖多种研究领域，包括神经学，肿瘤免疫学和表观遗传学。产品涵盖激动剂，拮抗剂、活化剂和抑制剂，可作为毒理和信号转导的研究工具。
Abcam Biochemicals产品的纯度通常为98%以上，质检时采用了HPLC、光学异构体分离用HPLC（手性HPLC）、NMR、TLC、质谱法等多种技术。产品详情可通过Abcam官网上的数据表和质量分析证书加以确认。
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