近日,兰州大学公共卫生学院研究团队揭示了cGAS−STING通路激活所介导ROS生成并进一步诱导细胞凋亡和铁死亡的发生是锰神经毒性的重要机制。相关成果以“The role and mechanism of the cGAS−STING pathway-mediated ROS in apoptosis and ferroptosis induced by manganese exposure”为题发表在生物学领域权威期刊《Redox Biology》(中科院一区TOP,IF=11.9)。
我国重金属污染问题依然严峻,对生态环境安全和人民群众健康构成持续威胁,防控工作任重道远。锰过量暴露不仅可引发神经毒性,损害神经系统功能,更是众多重金属健康风险中的一个突出缩影。该研究发现,锰可以通过激活cGAS−STING通路来介导ROS的产生,随后诱导细胞凋亡和铁死亡。在机制上,锰激活的cGAS−STING通路能够引起氧化应激,其特征是ROS和MDA的产生增加,同时GSH-Px和SOD活性降低。此外,该激活途径还可以通过介导ROS的生成进一步调控Bax/Bcl-2的表达和线粒体细胞色素C的释放来触发细胞凋亡。同时,过度激活的cGAS−STING通路会导致ROS积累,从而通过调节SLC7A11、GPX4、FSP1、DHODH和ACSL4的表达,破坏铁稳态,诱导铁死亡。关键的是,抑制cGAS−STING通路或ROS均可改善锰所诱导的氧化应激、细胞凋亡和铁死亡。
综上所述,这项研究发现锰暴露通过激活cGAS−STING通路介导ROS的生成并进一步诱导细胞凋亡和铁死亡的神经毒性的新机制。靶向cGAS−STING途径或ROS是减轻锰神经毒性的一种有前景的治疗策略。研究结果揭示了一种潜在的锰神经毒性调控机制,为防控锰神经毒性相关疾病的医学研究提供了一个新视角。
该论文的通讯作者为兰州大学公共卫生学院王慧青年研究员,其指导的2022级硕士研究生张志敏为第一作者,该研究得到了陇原青年英才、国家自然科学基金、甘肃省自然科学基金等项目的经费支持。
文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2213231725002745