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缺铁会抑制先天免疫系统的重要功能

两个月,两个星期前

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发布于2022年10月6日下午2点

有两种蛋白质可以确保细胞在需要时吸收铁。如果这两种控制蛋白在小鼠体内都被切断,这些动物就会像预期的那样出现严重贫血。令人惊讶的是,与此同时,先天性免疫防御的一种细胞类型——中性粒细胞——也急剧减少,德国癌症研究中心的科学家现在首次证明了这一点。铁缺乏是一种已知的对抗传染性病原体的防御机制,它是一把双刃剑,因为它同时抑制了先天免疫系统一个重要手臂的防御能力。

平衡的铁代谢是我们健康的必要前提。针对铁缺乏或铁过剩的药物是世界上最广泛使用的治疗方法之一。铁是血液中不可缺少的成分这一事实几乎是常识:金属是血色素血红蛋白的重要组成部分,血红蛋白负责在红细胞中运输氧气。

细胞的铁供应由两种蛋白质IRP-1和IRP-2控制。如果细胞缺乏铁,IRP-1和IRP-2就会产生各种铁转运蛋白,将铁带入细胞。IRP-1和IRP-2也确保同样危险的过量铁不会发生。

IRP-1和IRP-2是生存所必需的:在胚胎发育期间缺乏这两种对照蛋白的小鼠在子宫内就会死亡。但是当IRP-1和IRP-2在成年小鼠体内失效时会发生什么呢?由DKFZ的Bruno Galy领导的团队现在已经在小鼠身上进行了研究,这些小鼠的IRP产生可以通过注射药物来停止。

正如研究人员所料,IRPs被关闭后最显著的变化是红细胞的显著减少。由于缺乏血红蛋白,这些红细胞只达到最小的大小。

然而,研究人员惊讶地发现,白细胞也大幅减少。进一步检查显示,这种下降主要是由于中性粒细胞的缺乏。这些免疫细胞占人体白细胞的三分之二,是先天免疫系统的重要组成部分。

这种下降不是由中性粒细胞的大量死亡引起的,而是造血系统中的发育阻断:骨髓中的前体细胞不再发育成成熟的中性粒细胞,因为这种分化过程显然是铁依赖的。其他类型的白细胞,如单核细胞,不受irp依赖性发育阻断的影响。

铁一般的限制是一把双刃剑

“中性粒细胞对铁的强烈依赖此前是未知的。它可能会影响对细菌病原体的免疫防御,”布鲁诺·加利说。有趣的是,另一方面,缺乏铁是身体在细菌感染中的防御策略之一:许多病原体都依赖于铁。为了减缓它们的繁殖速度,人体将金属储存在某些细胞中,这些细胞作为储存室,使病原体更难获得这种宝贵的资源。

在同一期杂志上的另一篇文章科学的进步,Galy也参与了这项研究,证明血清中缺铁(通常发生在感染时)会导致小鼠中性粒细胞减少,并限制这些免疫细胞对抗细菌的能力。“缺铁显然会调节先天免疫系统。它抑制了中性粒细胞的成熟,也抑制了它们的防御能力,”Bruno Galy说,并补充说:“可用铁的限制显然是一把双刃剑:一方面,身体因此阻止了细菌的传播。另一方面,先天免疫系统的一个重要功能受到影响。”

不仅感染,炎症也经常导致铁缺乏,从而导致贫血。因此,伴有慢性炎症的癌症患者经常受到贫血的影响,这可能严重限制他们的生活质量。“接下来,我们想要调查慢性炎症中的缺铁是否也会损害免疫功能,”Galy说。

Michael Bonadonna, Sandro Altamura Elisabeth Tybl, Gael Palais, Maria Qatato, Maria polycarpous - schwarz, Martin Schneider, Christina Kalk, Wibke Rüdiger, Alina Ertl, Natasha Anstee, Ruzhica Bogeska, Dominic Helm, Michael D. Milsom, Bruno Galy:铁调节蛋白(IRP-)介导的铁稳态对骨髓中性粒细胞发育和分化至关重要。

就像你在网上读到的任何东西一样,这篇文章不应该被理解为医学建议;在改变你的健康习惯之前,请咨询你的医生或初级保健提供者。本文不打算提供医学诊断、建议、治疗或认可。

内容可以根据风格和长度进行编辑。

以下机构提供的参考/来源/材料:

https://www.dkfz.de/en/presse/pressemitteilungen/2022/dkfz-pm-22-56-Iron-deficiency-suppresses-important-arm-of-the-innate-immune-system.php

https://www.dkfz.de/en

http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.abq4469

http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.abq5384

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