2026年9月16日,浙江理工大学生命科学与医药学院付彩云教授团队与浙江大学张强、王福俤、闵军霞教授及上海交通大学医学院巴乾研究员团队合作,在国际顶级期刊《Nature》发表了题为“Mitochondrial fission factor senses and governs ferroptosis”的研究论文。研究首次锁定线粒体分裂因子 MFF 的 Ser155 磷酸化作为铁死亡特异性 “放大开关”,解析了由17-HETE脂质信号、PKCβ-DUSP22 调控轴介导,线粒体过氧化物酶体协同重塑放大铁死亡的完整分子机制;同时开发相分离型铁死亡活细胞传感器 MFF-SPARK,利用该平台筛选得到阿维菌素 B1,证实其可在体内增强肿瘤铁死亡,为肿瘤靶向治疗提供新靶点、新型检测工具与候选药物分子。浙江理工大学为第二完成单位,我校生命科学与医药学院2023级硕士、2025级博士(硕博连读)研究生戴小燕为共同第一作者(排名第二),2023级硕士研究生郑可可、2024级硕士研究生钱泓为论文作者。付彩云教授为该论文共同通讯作者。

铁死亡(Ferroptosis)是由铁依赖的脂质过氧化驱动的一种调节性细胞死亡,与肿瘤、缺血性器官损伤、神经退行性疾病等密切相关。此前的研究已勾勒出GPX4/FSP1抗氧化系统、胱氨酸转运和铁代谢等关键通路在铁死亡调控中的基本轮廓,但一个关键环节始终悬而未决:初始的氧化信号,究竟如何被放大为不可逆的死亡?
研究团队平行诱导了凋亡、坏死性凋亡与铁死亡,借助定量磷酸化蛋白质组学,从7587个磷酸化位点中锁定线粒体分裂因子MFF。研究发现,脂质信号分子17-HETE促进MFF Ser155磷酸化,进而同时驱动线粒体与过氧化物酶体碎裂,增强两者间的活性氧互作,把死亡信号一步步放大——如果说GPX4失活点燃的是“火星”,MFF依赖的细胞器重塑,就是把火星吹成烈焰的“放大器”。
为实时“看见”这一过程,团队自主研发了MFF-SPARK——一种基于相分离原理的新型铁死亡活细胞传感器:MFF一旦被磷酸化,细胞内即出现肉眼可见的绿色液滴,加药后20分钟即可检出,对经典铁死亡诱导剂高度敏感,而对凋亡及坏死性凋亡诱导剂无响应。借助这一工具,团队进一步鉴定出调控MFF磷酸化的激酶PKCβ与磷酸酶DUSP22,并从约1000种线粒体靶向化合物中筛选出可激活该通路的avermectin B1。在皮下移植瘤小鼠模型中,avermectin B1与铁死亡激活剂IKE联用可显著抑制肿瘤生长,小鼠体重无明显变化,系统安全性评估未见明显异常。这款长期用于农业和养殖业的传统大环内酯类药物,为肿瘤铁死亡增敏治疗提供了新的候选药物分子。

(MFF 感知铁死亡信号、协调线粒体与过氧化物酶体协同崩溃的机制模型)
作者简介:

付彩云,博士,二级教授,博士生导师和博士后导师,浙江理工大学生命科学与医药学院副院长、多肽及蛋白药物研究所所长,国家级领军人才,全国巾帼建功先进集体领衔人,浙江省有突出贡献中青年专家,青年多肽科学家奖获得者,中纺联教学成果二等奖第一完成人(部委级),重大疾病靶向治疗新技术和应用浙江省工程研究中心主任,中国科协十大代表,民进中央青工委委员。2008年博士毕业于兰州大学生命科学学院,师从王锐院士。同年入职浙江理工大学生命科学与医药学院工作至今。
付彩云教授围绕肿瘤诊治新靶标发掘与新药物研发领域,以通讯或第一作者在Nature(IF:56.099),Proc Natl Acad Sci USA(IF: 9.5),J Am Chem Soc(IF: 16.6,2篇),Angew Chem Int Ed(IF: 17.6),Cancer Letters(IF: 11.8,2篇),Adv Sci(IF: 14.1,3篇),Cell Death & Disease(IF: 12.2),Coordin Chem Rev(IF: 25.6,2篇),Signal Transduct Target Ther(IF: 81.2,6篇),Mil Med Res(IF: 29)等杂志发表学术论文40余篇,5篇被遴选为封面论文,3篇入选ESI高被引论文和ESI热点论文,影响因子大于10的论文24篇。在肿瘤靶向治疗药物研发、肿瘤标志物鉴定领域以第一发明人授权国家发明专利10项(应用转化6项)。主持国家自然科学基金(4项)和省自然科学基金重大项目在内的国家级和省部级项目15项。基于前期原创性发现,已开展一项多中心随机对照前瞻性II期临床研究。
戴小燕,浙江理工大学生命科学与医药学院2023级硕士研究生、2025级博士(硕博连读)研究生。
郑可可,浙江理工大学生命科学与医药学院2023级硕士研究生。
钱 泓,浙江理工大学生命科学与医药学院2024级硕士研究生。

(戴小燕)

(郑可可)

(钱 泓)
供稿:付彩云教授团队