艾锐Polar-SIM助力《Nature》发文：活细胞超分辨成像揭示精胺抑制铁死亡新机制

研究背景

铁死亡（Ferroptosis）是一种铁依赖性、由脂质过氧化驱动的非凋亡性细胞死亡形式，其在肿瘤抑制、缺血-再灌注损伤、神经退行性疾病等多种病理过程中发挥着关键作用。经典理论认为，铁死亡的防御主要依赖SLC7A11-GSH-GPX4抗氧化轴，以及FSP1、DHODH等GPX4非依赖性机制。然而，细胞内是否存在内源性代谢物通过直接螯合铁离子来调控铁死亡，此前尚不清楚。

多胺（Polyamines）是生物体内广泛存在的阳离子小分子，参与DNA稳定、RNA加工、蛋白质合成及离子通道调控等基本生命活动。其中，精胺（Spermine）作为多胺代谢通路的终末产物，其生理功能一直备受关注，但精胺是否直接参与铁死亡调控，以及是否通过螯合铁离子发挥作用，长期缺乏直接的原位可视化证据。

助力研究    

2026年6月3日，中山大学李隽、宋立兵团队联合美国德克萨斯大学唐道林、法国巴黎大学Guido Kroemer团队，在国际顶级期刊 《Nature》 发表重磅研究，首次揭示精胺是一种内源性铁螯合物，通过降低细胞内不稳定二价铁离子（labile Fe²⁺）水平，有效抑制脂质过氧化和铁死亡。这一发现不仅拓展了铁死亡调控网络，也为肝细胞癌治疗和缺血-再灌注损伤干预提供了全新思路。

Polar-SIM 在文中的贡献

要证明精胺在活细胞内直接螯合Fe²⁺，仅凭体外生化实验远远不够，需要在活细胞层面实现纳米级分辨率的双色共定位成像。艾锐Polar-SIM超高分辨率显微镜凭借其约60 nm的超高分辨率和极低的光毒性，成功突破了光学衍射极限，为这一挑战提供了关键技术支撑。

研究团队利用Polar-SIM对活细胞进行双色超分辨成像，使用FerroOrange（红色）特异性标记细胞内不稳定Fe²⁺，同时使用NBD-SPM（绿色）标记精胺类似物。结果显示，两种荧光信号在细胞内呈现显著的空间共定位（Figure 2f），绿色与红色信号高度重叠。这一超分辨成像证据首次在活细胞原位层面直接证实了精胺能够与Fe²⁺发生直接螯合，将此前体外生化实验的推论转化为可直观观测的视觉事实，为全文“精胺作为内源性Fe²⁺螯合物”的核心结论提供了最关键的可视化证据支撑。

Fig. 2 Spermine functions as a ferrous ion chelator. f, Interaction of spermine and Fe²⁺ was examined in cells analysed by super-resolution microscopy. Scale bars, 4 µm, except Enlarged (1 µm).

图2 精胺作为亚铁离子螯合剂的功能。 f，通过超分辨显微镜检测细胞中精胺与Fe²⁺的相互作用。比例尺：主图4 µm，放大图为1 µm。

总结

本研究首次揭示精胺作为内源性铁螯合物抑制铁死亡的全新机制，为肝细胞癌治疗和缺血-再灌注损伤干预提供了重要靶点。在这一突破性发现中，艾锐Polar-SIM超高分辨率显微镜通过双色超分辨成像，首次在活细胞原位直接证实了精胺与Fe²⁺的螯合，为核心结论提供了最关键的可视化证据。Polar-SIM凭借其超高分辨率、极低光毒性及高保真重建算法等核心优势，在铁死亡、细胞代谢、肿瘤微环境等生命科学前沿研究领域正发挥着不可替代的作用。

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-026-10597-2