近日,浙江大学闵军霞教授和王福俤教授团队在《Science China Life Sciences》杂志上发表了一篇具有里程碑意义的特邀综述,题为“Treating Incurable Non-Communicable Diseases by Targeting Iron Metabolism and Ferroptosis”。这篇重磅综述系统性地阐述了铁代谢和铁死亡在多种难以治愈的非传染性疾病(包括神经退行性疾病、代谢功能障碍相关脂肪性肝炎、心力衰竭、胰腺癌和三阴乳腺癌等)发生发展中的核心作用。文章深入探讨了靶向铁代谢和铁死亡的潜在药物研究进展,为这些重大疾病的防治提供了全新的思路和深刻见解。
闵军霞/王福俤教授团队在铁死亡研究领域深耕多年,其系列研究成果对该领域的快速高质量发展起到了极大的推动作用。对于寻求前沿治疗方案的患者,了解这些研究进展至关重要。MedFind致力于提供最新的药物信息和海外购药渠道,帮助患者获取所需的靶向药物。
论文网络主页截图
铁代谢与铁死亡的复杂调控网络
铁元素作为生命活动不可或缺的微量元素,参与了造血、氧转运、线粒体功能、免疫调节、脂代谢、DNA合成与修复以及生物催化等多种关键生物学过程。综述详细阐述了机体和细胞内部的铁离子稳态调控机制,包括肠道吸收、肝脏储存与动员、造血、脾脏回收利用等全身性协调运作。特别强调了铁调素(Hepcidin)和铁泵蛋白(FPN)轴在精密调控铁离子稳态中的作用。此外,文章还深入探讨了溶酶体和线粒体等亚细胞器中的铁离子稳态。
铁离子稳态调控模式图(论文Figure 3)
铁死亡(Ferroptosis)是一种依赖于铁离子的新型程序性细胞死亡方式,已成为生命科学领域的研究热点。其核心机制在于胞内Fe2+通过芬顿反应引发脂质过氧化,进而生成脂质过氧化物,最终导致细胞死亡。铁死亡的分子调控网络主要涉及铁离子代谢、脂质过氧化代谢以及细胞还原力代谢。该团队重点论述了铁死亡代谢调控网络的最新进展,并综述了亚细胞间交流(尤其是内质网和线粒体接触位点——线粒体相关膜结构MAMs)对铁死亡的重要影响。
铁死亡机制模式图(论文Figure 2)
铁代谢与铁死亡在重大疾病中的关联
这篇综述系统性地总结了铁稳态失衡和铁死亡与多种当前难以治愈的非传染性疾病发生发展的紧密相关性。这些疾病包括:
- 神经退行性疾病:如阿尔兹海默症、帕金森症、多发性硬化症和亨廷顿症。
- 代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH)。
- 心力衰竭。
- 复发和难治性肿瘤:如胰腺癌和三阴乳腺癌。
这些发现为理解疾病机制提供了新视角,也为靶向治疗策略的开发奠定了基础。
铁代谢和铁死亡与目前不可治愈非传染性疾病的相关性(论文Figure 1)
靶向铁代谢与铁死亡:治疗新希望
鉴于铁代谢和铁死亡与多种重大疾病的密切关联,相关靶点有望成为治疗这些疾病的突破口。作者们总结了目前在动物疾病模型中显示出显著改善作用的、能够调控铁代谢和铁死亡的重要药物或化合物。这预示着靶向铁代谢和铁死亡的策略,有望为当前难以治愈的重大疾病带来新的治疗曙光。对于癌症患者而言,这意味着未来可能有更多创新的靶向药选择。
“铁科学”概念的提出与展望
最后,王福俤教授基于铁代谢和铁死亡研究面临的挑战,提出了“铁科学(Ferrology)”这一创新概念。铁科学是一门以铁元素为核心要素的新兴交叉学科,旨在探索铁离子驱动生命起源及生命全过程的科学规律。它涵盖了“分子—细胞—个体—群体”多层次的全生命周期、多维度、跨物种间的铁离子个性及共性规律。相信这一新兴学科体系的构建,将极大推动铁研究诸多领域的交叉融合,为维护人类生命健康提供强有力的支撑。
铁科学开启铁科学研究新纪元(论文Figure 5)
该综述的第一作者为博士后倪若璇和姜剑伟,通讯作者为浙江大学闵军霞教授和王福俤教授。该研究工作得到了国家自然科学基金的资助。