TargetMol抑制剂——RSL3（Cat. No. T3646, CAS. 1219810-16-8），抑制GPX4诱导铁死亡

1. 产品介绍

RSL3，货号T3646，CAS号1219810-16-8，别名RSL3 1S、1S、3R-RSL3。RSL3（RSL3 1S）是一种GPX4的抑制剂，抑制阻断GSH合成的system xc-（IC50=100 nM）。RSL3是一种不依赖VDAC的铁死亡激活剂，对携带致癌RAS的肿瘤细胞具有选择性。

RSL3分子结构式

2. 背景介绍

铁死亡（ferroptosis）是一种铁依赖的调控性细胞死亡形式，区别于凋亡、坏死等传统细胞死亡类型，其核心特征是脂质过氧化物在细胞膜上的积累。在这一过程中，谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）以及胱氨酸/谷氨酸交换转运体（system xc⁻）是两个关键的调节节点。GPX4是一种含硒的谷胱甘肽依赖性过氧化物酶，它能够将脂质过氧化物还原为相应的醇，从而防止脂质自由基的扩增与细胞膜损伤，其正常功能对于抑制铁死亡至关重要。研究表明，GPX4活性受损会导致脂质活性氧（ROS）积累并触发铁死亡，而这一过程的特征性生化表现是氧化脂质的快速累积和铁依赖性细胞死亡。与此不同，system xc-是位于细胞膜上的胱氨酸/谷氨酸逆向转运体，其主要功能是通过摄取胱氨酸维持胞内GSH（谷胱甘肽）水平，而GSH是GPX4行使抗氧化功能的必需辅因子。因此，阻断system xc⁻会减少胞内胱氨酸、降低GSH合成，从而间接削弱GPX4的功能并促进铁死亡。基于此，抑制system xc⁻或直接抑制GPX4都被认为是诱导铁死亡的有效策略[1]。

铁死亡通路的概述[1]

RSL3是一种小分子铁死亡诱导剂，在高通量筛选中首次被发现能够选择性杀伤携带致癌性RAS突变的细胞系。与通过抑制system xc⁻导致GSH缺乏的铁死亡诱导剂（如erastin）不同，RSL3通过直接与GPX4作用，抑制其催化活性以触发铁死亡。化学探针和亲和质谱研究表明，RSL3的活性异构体能够与GPX4的活性位点发生共价结合，使其失去还原脂质过氧化物的能力，进而促使脂质过氧化物的积累和铁死亡发生。此机制使得RSL3在纳摩尔级别即可有效降低敏感细胞的存活率，并对肿瘤细胞表现出相对选择性。此外，RSL3不致显著影响GSH水平本身，因此被归类为“Class II ferroptosis inducer（直接GPX4抑制型）”，与通过GSH缺乏间接失活GPX4的“Class I铁死亡诱导剂”区分开来[2]。

3. 应用文献精选

3.1. 文章标题：RSL3 Drives Ferroptosis Through GPX4 Inactivation and ROS Production in Colorectal Cancer

研究概览：

该研究在多种人结直肠癌细胞系（HCT116、HT29、LoVo）中系统评估了RSL3的抗肿瘤作用及其分子机制。实验结果表明，RSL3处理可显著降低细胞活力，并呈时间和剂量依赖性增加细胞内ROS及脂质过氧化水平，同时伴随GPX4蛋白功能受损。通过加入铁死亡抑制剂Ferrostatin-1、铁螯合剂以及GPX4过表达等干预手段，研究进一步验证RSL3诱导的细胞死亡主要依赖铁死亡通路而非凋亡或坏死。此外，RSL3处理还引发线粒体形态学改变和细胞膜脂质氧化损伤。该研究从分子、细胞及功能层面证实了RSL3通过抑制GPX4活性、促进ROS与脂质过氧化积累，从而驱动结直肠癌细胞发生铁依赖性程序性死亡，为利用铁死亡机制开展结直肠癌治疗策略提供了实验依据[3]。

铁调节蛋白的表达以及GPX4通过铁死亡对RSL-3诱导的细胞死亡的影响[3]

3.2. 文章标题：Identification of a targeted ACSL4 inhibitor to treat ferroptosis-related diseases

研究概览：

这项研究通过筛选激酶抑制剂库鉴定出小分子化合物AS-252424（AS），并发现它能够特异性结合脂肪酸代谢酶ACSL4的Gln464位点，抑制其酶活性，从而显著抑制细胞内脂质过氧化和铁死亡，在体外人鼠细胞模型中有效阻断包括RSL3诱导的铁死亡，同时利用纳米粒子载体在小鼠肾缺血再灌注损伤和急性肝损伤模型中缓解铁死亡相关的器官损伤，表明AS作为一种针对ACSL4的特异性铁死亡抑制剂具有作为铁死亡相关疾病潜在治疗药物的价值[4]。

AS-NPs抑制铁死亡[4]

4. 参考文献

[1] Cao JY, Dixon SJ. Mechanisms of ferroptosis. Cell Mol Life Sci. 2016 Jun;73(11-12):2195-209. doi: 10.1007/s00018-016-2194-1. Epub 2016 Apr 5. PMID: 27048822; PMCID: PMC4887533.

[2] Stockwell BR. Ferroptosis turns 10: Emerging mechanisms, physiological functions, and therapeutic applications. Cell. 2022 Jul 7;185(14):2401-2421. doi: 10.1016/j.cell.2022.06.003. PMID: 35803244; PMCID: PMC9273022.

[3] Sui X, Zhang R, Liu S, et al. RSL3 Drives Ferroptosis Through GPX4 Inactivation and ROS Production in Colorectal Cancer. Front Pharmacol. 2018 Nov 22;9:1371. doi: 10.3389/fphar.2018.01371. PMID: 30524291; PMCID: PMC6262051.

[4] Huang Q, Ru Y, Luo Y, et al. Identification of a targeted ACSL4 inhibitor to treat ferroptosis-related diseases. Sci Adv. 2024 Mar 29;10(13):eadk1200. doi: 10.1126/sciadv.adk1200. Epub 2024 Mar 29. PMID: 38552012; PMCID: PMC10980261.