مرگ سلولی یک پدیده طبیعی زندگی است و تحقیقات مرتبط با آن نقطه داغی در زمینه علوم زیستی بوده است. از مکانیسم های مختلف یک جمله، نحوه مرگ سلولی نیز متفاوت است، آپوپتوز سلولی رایج، پیروپتوز، نکروز، مرگ چوب و غیره. در میان آنها، مرگ آهن، نوع جدیدی از روش مرگ سلولی که در سال 2012 نامگذاری شد، در سالهای اخیر مورد توجه تحقیقات قرار گرفته است. مانند آهن، مس نیز یک عنصر کمیاب ضروری در تمام موجودات زنده است و معمولاً در سطوح بسیار پایین در سلول های پستانداران نگهداری می شود. غلظت یون مس داخل سلولی بالاتر از آستانه برای حفظ مکانیسم هموستاتیک نیز سمیت سلولی را نشان می دهد.

در مارس 2022، مجله Science یک مقاله علمی تحت عنوان مرگ سلولی ناشی از مس با هدف قرار دادن پروتئین چرخه TCA لیپویله تحت موضوع مرگ سلولی آن منتشر کرد و اولین نویسنده آن پیتر تسوتکوف از تیم تاد آر. گلوب از موسسه براد هاروارد و MIT است. . در این مقاله، مکانیسم وقوع در جزوه محققین به وضوح با حالت شناخته شده مرگ سلولی کنترل شده آپوپتوز سلولی، پیروپتوز، آپوپتوز نکروزه، و مرگ آهن، به نام "مرگ مس" (Cuproptosis) متفاوت است.

از طریق تجزیه و تحلیل پدیده‌ها، مکانیسم‌ها و مدل‌های بیماری، محققان دریافتند که مرگ مس از طریق اتصال مستقیم مس به اجزای لیپواسیله شده چرخه اسید تری کربوکسیلیک (TCA) رخ می‌دهد. این منجر به تجمع پروتئین های لیپویله و از دست دادن پروتئین های خوشه ای آهن-گوگرد می شود که باعث استرس پروتئوتوکسیک و در نهایت مرگ سلولی می شود.

محققان ابتدا 489 رده سلولی مختلف را با ساختارهای مختلف یونوفور مس آزمایش کردند و نشان دادند که یونوفور مس می تواند مرگ سلولی را القا کند که عمدتاً به تجمع مس درون سلولی بستگی دارد. برای بررسی اینکه آیا این حالت مرگ تحت تأثیر حالت‌های شناخته شده مرگ سلولی قرار می‌گیرد، محققان سلول‌ها را با از بین بردن BAXhe BAK1، یک عامل کلیدی آپوپتوز سلولی، و استفاده از مهارکننده‌های شناخته‌شده حالت مرگ سلولی (مهارکننده‌های کاسپاز آپوپتوز، مرگ آهن فروستاتین) درمان کردند. -1، necro stain-1 تا آپوپتوز نکروزان، و سیستئین N-لوزالمعده در پاسخ به استرس اکسیداتیو)، و دریافتند که مرگ سلولی ناشی از یونوفور مس از بین نرفت. این نشان می دهد که مرگ سلولی توسط یونوفور مس مکانیسمی متمایز از حالت شناخته شده مرگ سلولی است.

در همین حال، محققان مشاهده کردند که سلول هایی که بیشتر به تنفس میتوکندریایی وابسته هستند، حدود 1000 برابر بیشتر از سلول های وابسته به گلیکولیتیک به القا کننده های یون مس حساس هستند. درمان با آنتی اکسیدان های میتوکندری، اسیدهای چرب و عوامل عملکردی میتوکندری می تواند حساسیت سلول ها به یون های مس را به میزان قابل توجهی تغییر دهد.

علاوه بر این، مهارکننده های پیچیده زنجیره انتقال الکترون (ETC) و همچنین مهار جذب پیرووات میتوکندریایی، مرگ سلولی ناشی از مس را کاهش داد، که هیچکدام از آنها تأثیری بر مرگ آهن نداشتند. در همان زمان، مشخص شد که میزان متابولیت‌های مرتبط با چرخه اسید تری کربوکسیلیک (TCA) در سلول‌های تیمار شده با حامل مس تغییر می‌کند، که نشان می‌دهد مرگ سلولی ممکن است در مرحله چرخه اسید تری کربوکسیلیک (TCA) عمل کند.

برای بررسی بیشتر مسیرهای متابولیکی مرگ مس، یک صفحه نمایش از دست دادن عملکرد CRISPR-Case9 در کل ژنوم، هفت ژن مرتبط با مرگ سلولی ناشی از یونوفور مس، از جمله FDX 1 را شناسایی کرد. مطالعات تأیید کردند که FDX 1 و لیپویلاسیون پروتئین زمانی که عوامل کلیدی هستند مرگ سلولی ناشی از یونوفور مس مس بیش از حد باعث از بین رفتن FDEX 1 پروتئین های لیپویله شده و منجر به از بین رفتن کامل عملکرد لیپویلاسیون پروتئین و تجمع پیروات درون سلولی، A-cupro glutarate و مصرف سوکسینات می شود که نشان دهنده از دست دادن

به طور کلی، این تیم نوع جدیدی از روش مرگ سلولی را کشف کرد و نام آن را مرگ مس (Cuproptosis) گذاشت تا آن را از روش‌های مرگ سلولی موجود متمایز کند. فرآیند اصلی مرگ مس به تجمع یون‌های مس درون سلولی بستگی دارد که مستقیماً به اجزای لیپویله چرخه اسید تری کربوکسیلیک (TCA) متصل می‌شود و منجر به تجمع و تنظیم‌زدایی این پروتئین‌ها می‌شود و چرخه اسید تری کربوکسیلیک (TCA) را مسدود می‌کند. تحریک استرس پروتئوتوکسیک و القای مرگ سلولی. این تیم همچنین نشان داد که FDX 1 یک تنظیم کننده کلیدی مرگ مس و یک تنظیم کننده بالادست اسیلاسیون پروتئین است.

فراوانی FDX 1 و پروتئین‌های لیپویله شده با انواع تومورهای انسانی مرتبط است. رده های سلولی با سطوح بالای پروتئین های لیپویله شده به مرگ مس حساس تر هستند. این یافته ها نشان می دهد که یونوفور مس ممکن است یک درمان بالقوه برای سلول های سرطانی با چنین ویژگی های متابولیکی باشد.