铁紊乱相关疾病的研究进展

铁作为一种必需的营养元素,在哺乳动物体内的重要作用越来越为人们所重视。动物体内存在着严格的铁代谢调节机制,以确保体内铁始终处于正常生理水平。如果铁代谢失调、体内铁缺乏或过负荷均会导致各种临床疾病。研究发现,肝脏抗菌多肽(hepcidin)很可能是一种控制小肠铁吸收及调节体内铁稳态的关键物质,是一种极为重要的铁调节激素。本文综述了铁的生理作用、铁缺乏引起的疾病(如:缺铁性贫血和儿童神经系统疾病)和铁过负荷引起的疾病(如:肝损伤、心血管疾病、帕金森病和癌症等),并对如何利用现代化技术手段在基因水平开展铁紊乱相关疾病的治疗做了展望。     

天然产物通过诱导铁死亡改善肝纤维化的研究进展

肝纤维化是多种慢性肝病发展为肝硬化和肝癌所必须经历的共同病理过程,在其发生、发展过程中受到多种细胞因子以及信号通路的调控。铁死亡是由铁过载、氧化还原稳态紊乱和脂质过氧化增加引起的一种新的细胞死亡调控模式,与肝纤维化密切相关。诱导肝星状细胞发生铁死亡可能是肝纤维化治疗的潜在靶标。许多天然产物可以诱导肝星状细胞发生铁死亡进而抑制肝纤维化的进展,因此越来越受到关注。然而,关于天然产物通过铁死亡途径调节肝纤维化的综述文章却相对较少。该文简述了天然产物通过铁死亡调控影响肝纤维化的干预机制及应用,重点探讨铁死亡与肝纤维化的关系,以及天然产物靶向铁死亡对肝纤维化的调控作用,旨在为天然产物治疗代谢性疾病和肝脏疾病的发展提供新的理论依据,也为将来的药物制取提供更多的备选策略。     

线粒体在铁死亡中的形态特征和作用

铁死亡是铁依赖性的脂质过氧化作用驱动的一种独特的细胞死亡方式。与细胞凋亡、自噬性程序性细胞死亡和细胞焦亡等细胞死亡方式不同，铁死亡的主要特征是线粒体形态的改变，包括线粒体膜变得致密并伴随体积变小，以及外膜破裂和线粒体嵴的减少或消失。线粒体作为细胞代谢的核心，是铁代谢、脂质代谢和能量代谢中的重要细胞器。但是，线粒体如何参与铁死亡并在其进程中发挥怎样的作用仍存在争议。本文综述了现有对铁死亡发生和防御机制的认识，并且对线粒体在铁死亡进程中的促进和抑制作用进行了描述和分析，包括线粒体三羧酸循环和糖酵解、线粒体活性氧、线粒体脂质代谢对铁死亡的积极驱动过程，以及通过线粒体铁蛋白、线粒体二氢乳酸脱氢酶等分子对线粒体脂质过氧化物解毒并抑制铁死亡的作用机制。最后补充说明了其他涉及铁死亡的线粒体分子调控机制。本文通过综述线粒体在铁死亡进程中的最新研究进展，旨在对深入了解铁死亡中线粒体的功能及其对铁死亡发生发展的作用机制，为细胞生物学基础研究及临床相关疾病的研究提供理论依据和参考。     

铁死亡的生化过程及对肿瘤的影响

铁死亡(ferroptosis）是近年提出的一种调节性细胞死亡方式,主要依赖于细胞内铁和脂质活性氧（reactive oxygen species, ROS）积累所引起的细胞死亡。铁死亡的发生与多种生物化学过程密切相关,包括多不饱和脂肪酸、铁和氨基酸代谢,以及谷胱甘肽、磷脂、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate, NADPH）和辅酶Q10的生物合成。与正常细胞相比,肿瘤细胞内ROS水平通常较高,因而与ROS有关的铁死亡对肿瘤疾病的影响引人注目。在调节肿瘤细胞如卵巢恶性肿瘤、头颈部癌、弥漫性大B细胞淋巴瘤、肝癌,以及横纹肌肉瘤的生长和增殖中,铁死亡发挥了不可忽视的作用。本文主要阐述了各种生物化学过程对铁死亡的影响,以及铁死亡在肿瘤疾病中的研究进展,为肿瘤疾病的治疗提供新思路。     

铁代谢与蛋白质泛素化．降解调控研究进展

铁元素为几乎所有的生命体所必需,维持铁代谢稳态对机体的正常功能至关重要。铁代谢紊乱与人类多种疾病的发生和发展有关。已知铁代谢稳态受到一系列参与铁代谢环节的关键蛋白质,如IRP2等的精确调节。这些重要蛋白质的稳定性、生理活性的动态变化及其协调作用是细胞维持铁代谢平衡的分子基础。除了转录和转录后水平的调控,泛素化等翻译后修饰方式和蛋白质降解是细胞精确调控参与铁代谢的蛋白质的水平及功能普遍而有效的方式之一;同时,细胞的铁代谢状态也影响细胞内参与泛素化等翻译后修饰途径的酶类的活性和稳定性,从而在铁代谢和蛋白质修饰．降解途径之间形成反馈机制,实时和动态地完成对细胞内铁代谢水平的精确调控。就相关领域的最新进展作简要综述。     

乙肝相关性肝细胞肝癌代谢重编程机制探讨

乙型肝炎病毒作为外源因素进入肝细胞,可影响细胞内信号传导,改变基因表达,调节代谢过程,导致细胞生长异常,与肝癌的发生有关。研究乙型肝炎病毒改变信号传导通路的机制,有利于了解乙肝代谢异常的机制及与肝癌发生的关系,为乙肝和肝癌的代谢治疗寻找方法。     

星形胶质细胞铁代谢在帕金森病中的作用机制研究进展

脑铁累积及其诱导的氧化应激加剧了帕金森病(Parkinson's disease,PD)的发生发展.脑内星形胶质细胞存在区域异质性,PD中脑多巴胺能神经元死亡与星形胶质细胞之间存在相关性.该文概述了星形胶质细胞,黑质铁代谢,以及星形胶质细胞铁代谢相关分子铁调节蛋白、铁调素和铜蓝蛋白在PD发生发展中的作用,希望能为今后深...     

大鼠肝癌发生过程基因转录调控机理的研究 Ⅰ.与DNA重复顺序互补的RNA的比较

肝细胞癌变过程,除去在细胞形态和代谢活动方面发生变化外,而且还呈现出某些胚胎肝的表型,如甲胎蛋白和胚胎性同功酶谱等。这些胚胎性蛋白在肝癌细胞中的再现,可能是由于肝细胞基因表达的调控系统,在肝细胞癌变过程中发生了异常变化,以至使己分化成熟的成年肝细胞去分化,进而发展为恶变细胞。我们用二乙基亚硝胺(DENA)诱发大鼠肝癌,在肝癌发生过程中,观察基因调控失调,及其与肝癌发生的关系。首先,     

Hepcidin非铁调控因子研究进展

铁调素（Hepcidin）是由肝细胞分泌的维持人体系统性铁平衡的核心因子,其通过改变细胞膜铁转运蛋白（ferroportin,Fpn）的表达量以调控肠黏膜细胞和巨噬细胞内铁的转出水平,从而决定机体循环铁水平并影响肝脏等主要储铁脏器的铁负荷程度。根据近年来的研究发现,影响Hepcidin表达的主要因素可以归纳为两个方面：一是机体本身对铁的需求,而由于铁本身又是Hb（hemoglobin,血红蛋白）的合成原料以及携氧成份,因此还应包括机体对Hb合成和缺氧的反应,介导因子主要包括携铁转铁蛋白（holo—transferrin,holo—Tf）、促红细胞生成素（erythropoietin,EPO）和缺氧诱导因子-1（hypoxia．inducible factor1,HIF．1）;另一则是源于疾病病理过程中相关致病因素、细胞因子、激素等非铁调控因子的改变对其表达调控机制产生的影响,并通过扰乱机体铁稳态加速疾病的发展或加重病情。随着研究资料的积累,糖尿病、部分心血管疾病、酒精性或非酒精性脂肪肝等慢性疾病存在铁过负荷已是不争的事实,多种hepcidin非铁调控因子在代谢紊乱型铁过负荷综合征（sysmetabolic iron overload syndrome）发生过程中的作用受到了广泛重视。对一些常见疾病中引起hepcidin表达变化异常和铁代谢紊乱的非铁因子及其作用机制的研究进展进行综述。     

脑铁代谢紊乱为阿尔茨海默病的治疗提供新靶点

脑铁稳态对于维持脑的正常发育和控制细胞氧化应激水平具有重要作用.大量研究已显示,脑铁稳态的失衡与阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)的发病存在密切关系,但其机理尚需深入研究.本文结合本实验室的研究结果,总结了脑铁代谢失衡参与AD病变的研究进展,重点讨论了脑铁增高与AD症状及细胞损伤的关系,及负责铁摄入、储存、释放和调控的几种铁代谢关键分子在AD中的表达变化,并展望了改善脑铁水平、调节铁代谢相关分子平衡、降低氧化应激等方法作为AD治疗策略的前景.本文旨在为今后深入研究脑铁代谢及相关分子在AD病理过程中的作用,开发预防和治疗AD新药物提供参考.     

铁死亡及其在心脑血管疾病中的研究进展

铁死亡是一种程序性细胞死亡方式,其发生伴随铁依赖性脂质活性氧的积累和质膜多不饱和脂肪酸的消耗,涉及脂质代谢、氨基酸代谢和铁代谢三个过程。心脑血管疾病严重危害人类健康,是心脏血管和脑血管疾病的综合,铁死亡在其发病过程中发挥了至关重要的作用。现主要围绕铁死亡的机制及其在心脏血管和脑血管疾病中的影响等相关问题进行综述,从而为相关疾病的防治提供参考。     

上皮细胞向间充质细胞转变在肝癌进程中的作用

上皮细胞向间充质细胞转变(epithelial to mesenchymal transition,EMT)是细胞通过瞬时去分化为间充质表型,导致上皮细胞的可塑性发生变化的多步骤的生物学过程。EMT及其逆转MET多数发生在胚胎发生形态发生过程中。近期更多的证据显示EMT参与肝纤维化和肝癌进程。在肝癌转移的早期阶段,细胞由于E-钙粘蛋白的消融而丧失细胞-细胞接触抑制,迁移能力增强,得以扩散到周围或远处组织,故EMT在肝癌转移的早期阶段中起关键作用。此外,由于EMT的增强诱导剂如转移生长因子(transforming growth factor-β,TGF-β)具有协调肝纤维化及肝癌进程的作用,故肝癌进程中上皮细胞的可塑性研究显得尤为重要。在本综述中,作者将阐述EMT-MET在肝癌进程中的重要性,及EMT在肝癌进程中的作用机制。同时,概述最近在识别影响重要EMT转录因子的临床诊治方面取得的进展。     

肝脏特异性miR-122的分子生物学特性及功能

miR-122是在肝脏特异高表达的一种microRNA。研究表明：生理状态下,miR-122 在调控肝脏的细胞发育、诱导细胞分化、调节细胞代谢、参与肝细胞应急应答等生命活动过程中发挥重要作用;而在病理状态下,miR-122 与丙型肝炎病毒（HCV）和肝细胞肝癌（HCC）密切相关,可能促进HCV RNA 复制,并在HCC发生、发展过程中发挥抑癌基因样作用,可能对HCC 临床诊断和预后具有重要价值。鉴于miR-122 参与调控肝脏生理及肝脏重大疾病的发生、发展等过程,文章详细阐述并讨论miR-122 在肝脏中的生物学特性和功能,以及可能的作用机制。肝脏特异性miR-122 有可能作为治疗人类肝脏疾病的关键靶点。     

Nrf2调控的铁死亡途径在非酒精性脂肪性肝病防治中的作用机制

非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）是发病率很高的慢性肝病类型,与肥胖、糖尿病、高脂血症等代谢综合征密切相关,是当前重要的公共健康问题之一。其具体的发病机制尚不清楚。目前有研究认为铁死亡参与了NAFLD的发生与发展,铁死亡是一种新型程序性细胞死亡。核因子E2相关因子2 (Nrf2)是调控铁死亡过程中的重要核因子,对铁死亡过程中抗氧化、铁代谢以及脂质过氧化途径起到调控作用,并且已被报道可能通过抑制铁死亡改善NAFLD。本文通过对铁死亡与NAFLD的关系研究进行梳理,探究Nrf2调控铁死亡改善NAFLD的可能机制。最后,对存在的问题进行分析并提出未来研究展望。     

小肠铁释放机制及相关疾病研究进展

铁是生物体必需的微量元素。铁缺乏和铁过载均会导致铁代谢紊乱相关疾病,因此有关机体铁水平稳态的调节机制已成为了目前铁代谢领域的研究热点。小肠吸收细胞是调节肠铁吸收、肠铁释放,以及维持机体铁稳态的重要部位。最新的研究表明,铁从小肠吸收细胞基底端释放入血液循环,主要是由膜铁转运蛋白（ferroportin1,Fp1）介导,并在膜铁转运辅助蛋白（haphaestin,Hp）和铜蓝蛋白（ceruloplasmin,Cp）的参与下完成。其中Fp1在小肠铁释放过程中起着至关重要的作用。本文重点阐述铁释放相关蛋白Fp1的作用机制及其调节机制,并详细介绍Fp1基因突变导致的铁代谢相关疾病方面的最新研究讲展。     

肝癌干细胞的有氧糖酵解特性及其在肿瘤微环境中的适应性机制

肝癌干细胞(liver cancer stem cells,LCSCs)是肝癌细胞中少量存在并具有较强的自我更新、增殖和分化能力的细胞,在肝癌发生、转移、复发、耐药性方面起着根本性的作用。肿瘤细胞的代谢以及生存机制一直是近年来的研究热点。LCSCs相比于非肝癌干细胞具有更强的糖酵解能力和对肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME)的适应能力。本文介绍了LCSCs的特点、糖酵解特性以及其在TME中的适应性机制,为后续应用LCSCs实施精准治疗提供新思路。     

Calpain2对肝癌细胞浸润和转移能力的影响

目的：肝细胞癌（HCC）是一类常见的恶性肿瘤,主要表现为进展迅速、易复发及预后不良。侵袭转移作为肝癌的最主要的恶性表型,是造成较高致死率的主要原因。Calpain是钙激活中性蛋白酶,广泛参与了细胞多种生命过程。其中Calpainl和Calpain2是Calpain家族主要成员,对于维持肿瘤细胞恶性表型有重要作用。本研究通过RNA干涉技术下调人肝癌Huh7细胞中Calpain2基因的表达,检测下调Calpain2对人肝癌Huh7细胞黏附,侵袭和迁移能力的影响,明确Calpain2在人肝癌细胞浸润和转移过程中的作用。方法：合成Calpain2的RNAi片段,瞬时转染人肝癌细胞Huh7,降低Hull7细胞中Calpain2的表达,运用细胞黏附实验,细胞侵袭实验及划痕愈合实验检测干涉Calpain2对肝癌细胞的黏附,侵袭和迁移能力的影响。结果：合成Calpain2的RNAi片段。瞬时转染人肝癌细胞Huh73,36小时后,细胞中Calpain2的蛋白水平明显下降,干涉Calpain2后人肝癌细胞Huh7的黏附率,侵袭率及划痕修复率的显著下降。结论：以上实验结果表明Calpain2能够促进肝癌细胞黏附,侵袭及划痕修复能力,Calpain2能够促进肝癌细胞的浸润和转移的作用,是肝癌发生发展过程中的肿瘤促进因子。因此,Calpain2可以作为抑制肝癌侵袭和转移的潜在靶点,靶向Call＇ain2的药物可能成为治疗肝癌侵袭转移的新方法。     

脂代谢重编程在肝癌恶性演进中的最新研究进展

肝癌是一种非常常见的消化道肿瘤，其恶性程度高，发病隐匿，早期可无症状，且发病率也在逐年升高。代谢重编程是癌细胞为了满足细胞快速生长所需的大量能量，使其代谢方式发生改变。尽管与其他代谢变化(例如葡萄糖和谷氨酰胺代谢)相比，癌细胞中脂肪酸代谢的变化受到的关注较少，但最近的研究逐渐发现了脂类代谢重编程在癌变过程中的重要性。该文以脂代谢重编程为基础，介绍其在肝癌恶性演进中的最新进展。     

细胞凋亡与癌

细胞凋亡在维持机体内环境稳定方面超重要作用。在细胞代谢过程中,一旦细胞凋亡失衡,将会导致许多疾病,特别是癌症的发生。就细胞凋亡和癌的发生及预防进行综述。     

小鼠模型在铁代谢研究中的应用

铁代谢在维持生命活动中至关重要,机体铁代谢紊乱会导致贫血和人类遗传性血色病等诸多疾病,对人体健康造成危害。在铁代谢研究领域,小鼠模型具有人群及细胞模型所不具备的优势,可以最准确的表现相应基因及通路在铁代谢调控中的生理作用。利用基因敲除及转基因小鼠模型,许多铁代谢相关的基因及调控通路被发现,有助于深入了解铁稳态调控的分子机制。这些小鼠模型为治疗铁代谢紊乱相关疾病潜在药物的开发和评估提供了理想的平台。