尽管已经研究了数十年，但是恶性神经胶质瘤的治疗仍然是世界范围内的挑战。神经胶质瘤的治疗主要包括外科切除结合放疗和化学疗法。由于神经胶质瘤具有高恶性和对细胞凋亡的抵抗性，预后仍然很差。因此，迫切需要针对神经胶质瘤的新疗法。RSL3是一种小分子化合物，可通过限制GPX4的活性来触发肥大症。它首次以诱导型铁依赖非凋亡细胞死亡的，随后将其命名为“ferroptosis”。被定义为一种由GPX4组成型控制的细胞内微环境的氧化扰动引发的调节性细胞死亡。异常铁代谢和过度的脂质过氧化是ferroptosis两种生化特性。越来越多的证据表明自噬和受精卵症同时发生。作为肥大病的诱导剂，RSL3可以诱导各种癌细胞死亡，例如大肠癌，肾细胞癌，急性淋巴细胞白血病细胞，横纹肌肉瘤，黑素瘤。尽管RSL3减少了U87和U251胶质瘤细胞中的激活转录因子4诱导的血管生成，但对于RSL3对神经胶质瘤细胞的治疗作用知之甚少。目前尚不清楚RSL3是否可以诱导神经胶质瘤细胞自噬死亡。
　　 为了满足无限增殖的能源需求，肿瘤细胞增加葡萄糖的吸收，并从线粒体氧化磷酸化切换它们的能量源以糖酵解，其被称为Warburg效应。通过糖酵解，每个葡萄糖分子最终在细胞质中被催化成两个丙酮酸分子和两个三磷酸腺苷分子。己糖激酶II，血小板型磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶M2是癌细胞中糖酵解的关键限速酶。所有这些酶已被证明有助于神经胶质瘤细胞的发生和增殖。触发糖酵解功能障碍已成为杀死癌细胞的一种有前途的策略。尽管已经进行了广泛的研究以研究与肥大病相关的途径中的RSL3的机制，但仍不清楚RSL3是否可以在神经胶质瘤细胞中诱导糖酵解功能障碍。在这项研究中通过使用人U373，U87和U251神经胶质瘤以及异种移植神经胶质瘤小鼠模型研究了糖酵解在RSL3产生的致命自噬中的作用及其潜在机制。
　　 为了研究RSL3对神经胶质瘤细胞的治疗效果，进行MTT测定以检查经RSL3处理的U373，U87和U251细胞的活力。使用LDH释放测定法检查RSL3诱导的U373，U87和U251细胞死亡。将RSL3孵育3小时导致这些神经胶质瘤细胞中明显的死亡，当将RSL3的剂量从1μmol/L增加至16μmol/L时。表明RSL3不仅抑制神经胶质瘤细胞的活力，而且以剂量依赖的方式引发神经胶质瘤细胞的死亡。RSL3处理的神经胶质瘤细胞中是否能激活自噬，采用蛋白质印迹法分析了自噬相关蛋白的水平。经RSL3处理后，beclin-1，ATG5，ATG12和LC3B等神经胶质瘤细胞自噬标记蛋白水平均明显提高。自噬通量在RSL3处理的细胞中被激活。在将细胞与RSL3孵育之前，先用5mmol/L的自噬抑制剂3-MA预处理细胞1小时。3-MA的预处理减轻了由RSL3引起的细胞死亡和自噬相关蛋白水平的变化。另一种自噬抑制剂baf-A1在1.5μmol/L时也表现出相似的抑制RSL3诱导的细胞死亡的作用。由于baf-A1可以抑制自噬体和自溶体的融合，导致LC3B的水平升高，从而导致LC3B的积累。siRNA来敲低ATG5，并研究其对RSL3诱导的神经胶质瘤细胞毒性的影响。用siRNA抑制ATG5可使细胞对RSL3诱导的死亡具有抵抗力，并抑制蛋白质水平的变化。这些结果表明RSL3诱导神经胶质瘤细胞自噬死亡。为了测试RSL3是否对神经胶质瘤细胞的糖酵解有影响，研究人员测定了经RSL3处理的细胞中包括ATP和丙酮酸在内的两种糖酵解终产物的浓度。细胞内ATP和丙酮酸含量均以剂量依赖性方式降低。进行了蛋白质印迹，以测定神经胶质瘤细胞中包括HKII，PFKP和PKM2在内的三种糖酵解关键酶的蛋白质水平。所有上述酶的蛋白水平以剂量依赖的方式RSL3处理的细胞下调。这些表明RSL3通过调节HKII，PFKP和PKM2引起糖酵解功能障碍。为了证明糖酵解功能障碍在RSL3诱导的神经胶质瘤细胞死亡中的作用，为U251和U373细胞提供了5mmol/L和10mmol/L的外源丙酮酸钠1h，然后在指定的温度下将其与RSL3孵育浓缩3小时。补充外部丙酮酸钠可以防止RSL3诱导的神经胶质瘤细胞死亡。可以通过调节AMPK和ULK1抑制RSL3诱导的自噬。为了评估RSL3对神经胶质瘤细胞的治疗效果，将具有皮下异种移植神经胶质瘤的裸鼠用RSL3处理。每天以10mg/kg体重的剂量用RSL3治疗十五次后，异种移植神经胶质瘤的体积明显变小。这表明RSL3在体内抑制神经胶质瘤细胞的生长。当在第16天处死小鼠时，使用蛋白质印迹法分析去除的神经胶质瘤组织中自噬相关蛋白的水平。ATG5，beclin-1LC3B的蛋白质水平均显着增加，而p62的水平则下降。这些数据表明RSL3在体内激活了自噬。RSL3处理还降低了神经胶质瘤组织中的ATP和丙酮酸含量以及HKII，PFKP和PKM2的蛋白质水平。发现RSL3处理上调了AMPK，p-AMPK，ULK1和p-ULK1的蛋白水平，这可能解释了RSL3诱导的糖酵解功能异常可能激活自噬的原因。因此，体内数据表明RSL3对神经胶质瘤细胞生长的抑制作用与糖酵解功能障碍和自噬激活有关。
　　 RSL3在体外和体内抑制神经胶质瘤细胞的活力，并以剂量依赖的方式触发神经胶质瘤细胞的死亡。在经RSL3处理的细胞中，beclin1，ATG5，ATG12，LC3B的蛋白水平升高，而p62的水平降低，这可以通过3-MA，baf-A1预处理和用siRNA敲除ATG5来抑制。形态上，在用stubRFP-sensGFP-LC3慢病毒转染的U87细胞中观察到自噬通量激活的证据。RSL3处理还导致体内和体外ATP和丙酮酸含量下降，并伴有HKII，PFKP和PKM2蛋白质水平降低。补充外部丙酮酸钠不仅通过调节AMPK和ULK1抑制RSL3诱导的自噬活化，而且减轻了RSL3引起的细胞死亡。Ferroptosis是新近建立的受调节的细胞死亡，主要由铁依赖性ROS积累引起的脂质过氧化引发。触发肥大病以消除神经胶质瘤细胞已成为一种有前途的癌症治疗策略。RSL3是一种促肥大病的诱导剂，可有效诱导各种癌细胞的死亡。证明了RSL3在体外和体内抑制神经胶质瘤细胞的活力，并以剂量依赖的方式诱导U373，U87和U251细胞系中的细胞死亡。
　　 RSL3在U87和U251细胞中诱导了肥大作用。在RSL3处理的细胞中可以激活自噬。Beclin1，ATG5，ATG12，LC3B，p62是自噬标记蛋白，其水平可以反映自噬的发生。蛋白质印迹显示RSL3以剂量依赖的方式增加了Beclin1，ATG5，ATG12，LC3B的蛋白质水平，并降低了p62的水平。siRNA预处理3-MA，baf-A1和敲除ATG5可防止自噬相关蛋白的变化和RSL3引起的细胞死亡。术语“自噬通量”是指自噬分子机器通过溶酶体降解识别，分离和处置其底物的速率。自噬通量的增加是自噬激活的有力证据。与对照组相比，经stubRFP-sensGFP-LC3慢病毒转染的U87细胞在RSL3处理后表现出更多的红色和绿色荧光点。在经RSL3处理的细胞中也检测到仅出现红色荧光的点，这反映了自噬体-溶酶体融合的发生。因此，在RSL3诱导的神经胶质瘤细胞死亡中证实了自噬通量的激活。
　　 沃伯格代谢描述了一种亲增殖表型，其中有氧糖酵解被增强和线粒体代谢在癌细胞抑制了。HKII，PKFP和PKM2是三种主要的限速酶，它们促进胶质瘤细胞最终执行糖酵解以产生ATP和丙酮酸。干扰糖酵解的稳态以杀死肿瘤细胞已被用于开发各种抗癌药。RSL3对糖酵解的作用尚不清楚。首先证明RSL3在统计学上降低了糖酵解的两种最终产物ATP和丙酮酸。糖酵解功能障碍伴有HKII，PKFP和PKM2蛋白质水平降低。丙酮酸钠的补充可从统计学上减轻RSL3诱导的细胞死亡。因此，研究人员证明了RSL3诱导神经胶质瘤细胞糖酵解功能障碍。鉴于RSL3同时诱导自噬和糖酵解功能障碍。自噬与经RSL3处理的细胞中糖酵解之间的关系。低葡萄糖水平可通过激活AMPK诱导自噬。在糖酵解功能异常的情况下，活化的AMPK可以通过使ULK1磷酸化来诱导自噬。这表明自噬可以通过能量消耗来调节。发现在经RSL3处理的细胞中AMPK，p-AMPK，ULK1和p-ULK1的蛋白质水平有所提高，这可以解释为对RSL3诱导的糖酵解功能障碍的细胞内补偿反应。补充丙酮酸可防止由RSL3引起的自噬相关蛋白水平的变化。这些结果表明，由RSL3引起的自噬细胞死亡受糖酵解功能障碍的调节。
　　 尽管研究人员没有调查丙酮酸钠的添加如何抑制自噬，但以前的报道为海外医疗网研究人员提供了一些关键的线索。一方面，糖酵解功能障碍可能导致氧化应激。有指示HKII或PKM2的抑制可引起ROS积累。丙酮酸被发现通过维持谷胱甘肽过氧化物酶4和5的水平来抑制细胞内ROS的产生。另一方面，ROS是自噬的主要诱导因子之一。ROS自噬的内部调节机制可以概括为转录和转录后调节，研究人员推断丙酮酸的补充通过调节ROS来调节RSL3诱导的自噬。总之，研究人员在研究中证明了RSL3通过引起糖酵解功能障碍诱导自噬性胶质瘤细胞死亡。