科学家发现肝细胞铁外排通路

本报讯（记者黄辛）中科院上海生命科学研究院营养科学所王福俤研究组发现，当生命体缺铁时，健康肠道中的“铁泵蛋白”会加紧工作，从食物中吸收更多的铁。该研究揭示了铁泵蛋白Fpn 1在肝实质细胞铁外排、铁动员及维持机体铁稳态中的重要功能及机制，相关成果近日发表于国际期刊《肝脏病学》。
 
据介绍，铁作为人体必需微量元素，其稳态代谢维持需要多器官、多基因的精细调控。虽然肝脏在铁代谢中具有关键作用，但肝细胞铁外排通路及肝细胞铁外排与巨噬细胞铁再循环间的复杂调控网络尚不清晰。
 
论文第一作者、博士生张竹珍等在王福俤的指导下，把小鼠肝脏（储存铁的器官）、巨噬细胞（回收铁元素的重要角色）上的“铁泵蛋白”全部敲除后发现，小鼠并没出现严重的贫血症状。
 
研究人员解释说，理论上，没有了铁泵蛋白，小鼠应该会发生严重的贫血，因为生命体90%以上的铁元素靠回收再利用，而且肝脏铁在此时也应被动员起来，以满足机体所需。
 
实验发现，在正常状态下，只有少量铁从肝实质细胞通过Fpn 1释放到血液中；在缺铁状态下，肝实质细胞Fpn 1负责从肝脏释放大量用于机体所需的铁到血液中。通过强化铁饲料使小鼠肝脏储存一定量的铁，可有效预防缺铁饲料饲养诱发贫血发生；如果敲除肝细胞Fpn 1，肝细胞铁动员受阻，储存的铁不能被有效利用，小鼠很容易表现出缺铁性贫血症状。
 
进一步研究证实，当给小鼠喂食缺铁饲料后，与相同饮食的对照组小鼠相比，Fpn 1巨噬细胞、肝实质细胞双敲小鼠出现了严重的贫血，说明肠道铁吸收起到了重要的代偿作用。
 
该研究揭示了Fpn 1是介导肝细胞铁外排的重要蛋白质，阐明了Fpn 1介导的肝脏铁动员、巨噬细胞铁循环利用、肠道铁吸收与铁储存之间相互调节来维持整体的铁代谢平衡的调控网络，为铁代谢紊乱相关疾病的治疗提供了重要理论依据。