新研究或有助解释为何铁能够恶化疟疾感染

2018-04-02 10:57:29 生物谷

     2018年3月31日/生物谷BIOON/---在一项新的研究中,来自美国、德国、赞比亚和加纳的研究人员针对铁有时为何能够恶化疟疾感染提供一种潜在的新解释。通过小鼠和来自疟疾患者的样品,他们发现红细胞利用铁转运蛋白(ferroportin)移除过多的铁,其中疟原虫将铁作为一种食物来源加以摄入。在以小鼠为实验对象时,他们发现红系细胞(红细胞及其前体细胞)中的铁转运蛋白缺乏会导致在红细胞中的铁堆积到毒性水平。这接着导致这些细胞遭受应激,从而缩短它们的寿命。此外,他们发现相比于具有完整的铁转运蛋白的小鼠,缺乏铁转运蛋白的小鼠当遭受感染时具有更多的疟原虫和更差的结果。相关研究结果发表在2018年3月30日的Science期刊上,论文标题为“Erythrocytic ferroportin reduces intracellular iron accumulation, hemolysis, and malaria risk”。

     当这些研究人员给小鼠喂高铁饮食时,他们还发现一种被称作铁调素(hepcidin)的激素调节红系细胞中的铁转运蛋白。这种激素在高铁环境中更为丰富,可降低有核红血球(erythroblast,即红细胞的前体细胞)和随后的红细胞中的铁转运蛋白水平。另外,铁调素与铁转运蛋白结合,阻止铁从细胞中被除去。

    接下来,这些研究人员试图确定在非洲人群中发现的一种铁转运蛋白突变(称为Q248H)是否能够抵御疟疾。 这一突变让铁转运蛋白免受铁调素的影响。他们分析了来自两项现有疟疾研究中的患者样品。

    论文第一作者De-Liang Zhang博士说,“我们的研究结果提示着Q248H确实抵御疟疾,并且可能解释了为什么它发生在生活疟疾流行地区的人们身上。”

    在一项在赞比亚登记因疟疾而住院的儿童的研究中,这些研究人员发现在66名患者中,将近20%发生了这种突变。发生这种突变的儿童在进入医院之前,在其血液中往往具有更少的疟原虫,并且在较长一段时间内忍受发烧。尽管这些趋势没有统计学意义,但它们使得Q248H降低血液中可用的铁含量因而减少疟原虫的这种食物来源的可能性增加了。

    在另一项在加纳登记290名孕妇的研究中,这些研究人员发现,在这些孕妇当中,将近9%发生这种突变。具有这种突变的妇女明显不太可能患有与妊娠相关的疟疾。在妊娠相关的疟疾中,疟原虫在胎盘中堆积,能够导致不良妊娠和不好的出生结果。

    Zhang补充道,“考虑到铁代谢的重要性,我们将继续研究这种铁转运蛋白突变,并探究它具有的其他的潜在健康影响。”(生物谷 Bioon.com)

   参考资料:

    De-Liang Zhang, Jian Wu, Binal N. Shah et al. Erythrocytic ferroportin reduces intracellular iron accumulation, hemolysis, and malaria risk. Science, 30 Mar 2018, 359(6383):1520-1523, doi:10.1126/science.aal2022