纳米铁制剂仿制药的研发探讨

缺铁性贫血已经成为影响人类健康的重要疾病之一,补铁是临床上治疗铁缺乏症的主要手段。自1949年第一个纳米铁制剂——蔗糖铁注射液(Venofer~?)被用于治疗铁缺乏症上市以来,世界范围内已批准上市多个纳米铁制剂及其仿制药。纳米铁制剂一般由铁核和不同的碳水化合物外壳组成,铁核、不同的碳水化合物外壳及其相互作用共同决定了纳米铁的体内行为。由于纳米铁制剂属于一种非生物复杂药物(NBCD),活性成分的结构和特征不能被完全表征,其生产、储存和临床应用都可能影响其有效性和安全性,这对纳米铁制剂仿制药的研发、生产、质量控制及上市后的监管等都提出了巨大挑战。通过介绍纳米铁制剂的结构、理化性质、作用机制和临床应用情况,分析了从生产到临床使用过程中可能影响纳米铁制剂的安全性和有效性的潜在因素,以期为纳米铁制剂仿制药的研发提出建议。     

细胞色素b5还原酶缺乏症的分子病理机制

细胞色素ｂ_５还原酶缺乏症的分子病理机制凌光鑫（广东医学院,湛江５２４０２３）关键词细胞色素ｂ_５还原酶缺乏症,突变酶接触某些药物或化学制品,或是先天性ＮＡＤＨ－细胞色素ｂ５还原酶（ｂ５Ｒ）缺乏,均可造成高铁血红蛋白（ＭＨｂ）血症。一组从事ｂ５Ｒ研究的...     

产甲烷古菌铁氢酶研究进展

根据活性中心金属原子的不同,氢酶主要分为镍铁、铁铁、铁氢酶三大类。铁氢酶是发现较晚、存在物种单一且结构较为特殊的一类氢酶。目前,铁氢酶仅发现于氢营养型产甲烷古菌中。该酶直接催化氢气异裂,还原产甲烷代谢途径中一碳载体四氢蝶呤的次甲基转化为亚甲基。与其他两类氢酶相比,铁氢酶不含传递电子的铁硫簇和双金属活性中心,在结构组成上有较大的差异。此外,铁氢酶活性中心的吡啶环被高度取代,活性中心铁原子直接与酰基碳成键,这些奇特的活性分子结构预示着氢酶全新的催化机制,以及古菌细胞在合成特殊结构大分子方面的特殊功能。本文总结了从1990年发现这类新型氢酶以来的相关研究,分别从氢酶的生理功能、结构特征、催化机制、成熟过程及应用研究等方面阐述铁氢酶的研究进展。     

肿瘤细胞死亡的一种新形式——铁死亡

铁死亡是近年来发现的一种程序性细胞死亡新形式,其主要特征是在发生于线粒体内的铁依赖性脂质过氧化物损伤诱导的细胞死亡。铁死亡细胞在形态、蛋白质及基因水平的变化均不同于细胞凋亡、坏死和自噬。2012年,铁死亡概念首次被提出后,铁死亡逐渐成为科学研究的热点。Erastin以及RSL3是铁死亡的诱导剂,谷胱甘肽过氧化物酶4（glutathione peroxidase 4,GPX4）是铁死亡的关键调节点,GPX4的表达量减少或活性降低均可诱导铁死亡的发生。胱氨酸-谷氨酸逆向转运蛋白（system Xc^-）可将细胞内的谷氨酸排出,同时将细胞外胱氨酸转运入细胞内,促进细胞内谷胱甘肽的合成,维持GPX4酶的活性。新近的研究表明,p62-keap1-Nrf2、P53-SAT1-ALOX15是铁死亡的关键调控通路,p53、BECN1以及BAP1是铁死亡的关键调节因子。Erastin以及RSL3可以选择性杀死RAS突变的肿瘤细胞,且越来越多的研究也证明,诱导肿瘤细胞铁死亡在免疫治疗以及逆转耐药方面均有着重要作用。因此,调控肿瘤细胞铁死亡很可能成为治疗肿瘤的新手段。本文就诱导肿瘤细胞铁死亡的机制及其进展作一综述。     

肿瘤细胞死亡的一种新形式——铁死亡

铁死亡是近年来发现的一种程序性细胞死亡新形式,其主要特征是在发生于线粒体内的铁依赖性脂质过氧化物损伤诱导的细胞死亡。铁死亡细胞在形态、蛋白质及基因水平的变化均不同于细胞凋亡、坏死和自噬。2012年,铁死亡概念首次被提出后,铁死亡逐渐成为科学研究的热点。Erastin以及RSL3是铁死亡的诱导剂,谷胱甘肽过氧化物酶4（glutathione peroxidase 4,GPX4）是铁死亡的关键调节点,GPX4的表达量减少或活性降低均可诱导铁死亡的发生。胱氨酸-谷氨酸逆向转运蛋白（system Xc^-）可将细胞内的谷氨酸排出,同时将细胞外胱氨酸转运入细胞内,促进细胞内谷胱甘肽的合成,维持GPX4酶的活性。新近的研究表明,p62-keap1-Nrf2、P53-SAT1-ALOX15是铁死亡的关键调控通路,p53、BECN1以及BAP1是铁死亡的关键调节因子。Erastin以及RSL3可以选择性杀死RAS突变的肿瘤细胞,且越来越多的研究也证明,诱导肿瘤细胞铁死亡在免疫治疗以及逆转耐药方面均有着重要作用。因此,调控肿瘤细胞铁死亡很可能成为治疗肿瘤的新手段。本文就诱导肿瘤细胞铁死亡的机制及其进展作一综述。     

一例CYP11B基因突变导致11β-羟化酶缺乏症的诊疗和基因检测分析

先天性肾上腺皮质增生症(congenital adrenal hyperplasia,CAH)是一种常染色体隐性遗传病,在不同类型的CAH发病率中,11β-羟化酶缺乏症排第二位,该疾病的发生与人8号常染色体上CYP11B基因突变有关。本研究采集了1名14岁患者的外周血,通过提取基因组DNA,应用全外显子测序对其进行了基因检测,对疑似变异进行Sanger测序验证,并分析其特点。结果发现,患者CYP11B1基因第8外显子存在c.1226C>T纯合错义突变,导致其编码蛋白第409位丝氨酸突变为苯丙氨酸(p.Ser409Phe),从而影响血红素与酶的结合,最终导致CYP11B1酶活性丧失,引起一系列临床症状。这一突变目前尚未见国内外有相关报道。本研究丰富了CYP11B1基因变异谱,为进一步研究11β-羟化酶缺乏症的致病机制提供了临床资料和遗传资源。     

铁科学(Ferrology):充满魅力的新型交叉学科

铁是地球含量最为丰富的元素,为微生物、植物、动物和人类等生命体所必需,对生命维护至关重要;铁离子介导的氧化压力是生命起源的原始动力.铁是血红蛋白、过氧化氢酶和过氧化物酶等众多关键蛋白和酶的活性成分.铁离子是氧化还原体系不可缺少的因子,在新陈代谢、生物催化、呼吸链电子传递、氧气运输、能量维持、免疫调控等方面都发挥重要作用.铁不仅是生命延续的必需元素,也是细胞程序性坏死-铁死亡的必要组分.铁稳态失衡是贫血、血色病、肿瘤、心脑血管疾病、糖尿病等众多疾病发生的关键病因.靶向调控铁离子稳态已成为防治众多重大疾病的有效策略,并有临床新药广泛使用.随着科学与技术的迅猛发展,铁离子对生命与健康的意义远比人类预测的更深远和复杂.近年铁死亡被广泛持续关注,成为全球生命医学十大热点之一.铁死亡和铁代谢的科学研究范式呈现出交叉性、多样化、多领域及集成式发展态势.因此,我们提出“铁科学(Ferrology)”,它是一门以铁元素为生命核心要素的新兴交叉新学科.该学科体系主要探索铁离子驱动生命起源及生命全过程的科学规律,并系统性研究涵盖铁离子从“分子-细胞-个体-群体”多层次到“全生命周期、多维度、跨物种间”个性及...     

铁代谢紊乱与肝癌的研究进展

铁元素是许多含铁酶及含血红素酶活性的关键因子,在细胞增殖、代谢、解毒等过程中扮演着重要角色。铁进出细胞及其发挥生物学作用均涉及二价铁和三价铁之间的转换,过量的铁催化产生活性氧(ROS),造成DNA损伤、脂质过氧化、蛋白质变性,导致致突变、致癌效应。机体内过多的铁主要储存在肝细胞,越来越多的证据表明,肝铁过负荷是原发性肝癌的危险因素。现从铁过负荷与肝癌发生的关系、肝癌发生过程中铁含量及铁代谢的变化及作用、铁作为靶点在肝癌治疗中的应用3个方面的研究进展进行综述。     

为什么人体缺铁多伴有缺锌?

答:铁与锌都是人体必需的微量元素,它们对人体的生长发育和维持正常的生理活动方面都有重要的作用。据有关部门统计,铁缺乏症患者多伴有缺锌。这是为什么? 大家都知道,铁与锌的吸收部位主要是在十二指肠及小肠后端。人体内的锌约60%存在于肌肉,30%存在于骨骼(后者不易入血)。血液中的锌则80%存在于红细胞膜的碳酸酐酶中,锌的排泄主要是通过大小便和汗液。人体缺乏铁可造成组织细胞内的生化改变,使一些含铁酶和铁依赖酶的合成减少或活性降低,红细胞表面积缩小,使部分红细胞结合锌相对过剩,血液中的游离     

水稻根表铁膜及其形成的形态、生理及分子机理综述

介绍了水稻铁吸收的两种机理、根表铁膜组成及其对生态环境和养分吸收意义。分析了影响铁膜形成的重要因素,即根系氧化力提升背后的两大基础:通气组织形成和酶介导的活性氧增加;说明了通气组织具有促进根系泌氧和缓解磷缺乏及铁中毒的作用,并指出,在铁膜形成过程中通气组织形成是活性氧增加引起细胞程序性死亡的结果。通过讨论抗氧化酶清除活性氧的功能,认为Fenton反应可能是铁膜形成的关键反应,提出了定位在表皮及外层皮层组织细胞壁上的III型过氧化物酶很可能与铁膜形成有密切联系的猜想。随后在分子层次上探讨了铁螯合还原-氧化酶、铁转运子及过氧化物酶等对铁膜形成所起的作用,认为类机理I铁吸收途径可能是铁膜形成所需铁的主要来源。概括了铁膜形成过程及条件,最后对铁膜研究中有待解决的热点问题进行了探讨。     

铁死亡在呼吸系统疾病中的研究进展及应用

铁死亡(ferroptosis)是一种新发现的细胞死亡调控方式,依赖于铁和活性氧簇,主要特征是细胞内脂质过氧化物堆积。与其他细胞死亡方式相比,铁死亡在形态、生物化学、遗传学等方面有自身的特点。铁死亡的发生机制与非酶促反应或者酶促反应触发铁催化的脂质过氧化物堆积有关。近年来的研究显示铁死亡与血液系统、心脑血管、肝肾系统等多种疾病相关,然而在呼吸系统疾病中的研究相对较少。本文就铁死亡的定义、机制、诱导剂、病理生理状态下的铁死亡以及铁死亡在呼吸系统疾病中的相关研究展开综述,以期为呼吸系统疾病的临床防治提供新思路、新靶点。     

生物体激活利用氧分子的机理

生物体通过能激活氧分子的酶来利用空气中的氧。激活氧分子的酶一般含金属离子如铁、铜、锰等作为其活性中心的构成部分,铁卟啉出现在许多能激活氧分子的酶分子中。起作用时,酶控制其活性中心的金属离子使其与氧结合形成过渡态,并通过电子传递使氧最终接受电子而脱离金属形成过氧化氢或水分子或直接参入底物中形成产物,这个氧激活过程完全依赖于金属离子的活泼性和酶蛋白具有控制金属离子活性的能力。对细胞色素C氧化酶的活性中心进行模拟研究是探索酶激活氧分子机理的方法之一。目前最好的细胞色素C氧化酶活性中心结构的模拟物为(FeCuPhOH)和[(LN3·OH)CuⅠ-FeⅡ(TMP)]+,它们都能产生低温下稳定的Cu-O2-Fe或Fe(O2-)…Cu复合物过渡态,且氧能与金属脱离,这是氧被激活且可被利用的标志。对细胞色素C氧化酶的作用机理,特别是能制造出相应模拟酶还需要更深入的研究。     

单纯性生长激素缺乏症的分子基础

单纯性生长激素缺乏症Ia型是常染色体隐性遗传性疾病。运用分子生物学技术已对生长激素基因结构及该病的发病机理有了清楚的了解。同样,运用Southern blot分析技术可使该病在基因水平得到诊断,从而做到产前诊断,以提高优生水平。     

A型流感病毒通过激活HIF-1α/iNOS/VEGF信号通路诱导肺上皮细胞铁死亡的机制

【背景】已发现A型流感病毒（influenza A virus,IAV）可激活多种程序性细胞死亡途径,这些途径在宿主细胞防御系统中起着重要作用。铁死亡是一种新型的非凋亡细胞死亡,主要由铁依赖性脂质过氧化介导。【目的】探讨HIF-1α/iNOS/VEGF信号通路在IAV感染诱导的细胞铁死亡中的作用机制。【方法】使用IAV感染小鼠肺上皮细胞（MLE-12）构建细胞损伤模型后检测细胞病毒滴度和炎性因子分泌;使用荧光探针法和比色法检测细胞活性氧（reactive oxygen species,ROS）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）、总铁离子和亚铁离子;透射电镜观察细胞超微结构;检测细胞铁死亡标志物mRNA和蛋白表达;生物信息学预测流感病毒诱导铁死亡潜在作用机制;激光共聚焦观察IAV对细胞缺氧诱导因子-1α（hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α）表达影响,并检测其信号通路相关元件mRNA和蛋白表达;构建HIF-1α敲低模型,探讨HIF-1α/iNOS/VEGF信号通路在IAV诱导细胞铁死亡中的作用。【结果】铁死亡抑制剂能降低IAV感染细胞的病毒载量和炎性因子的分泌,并能抑制细胞ROS、总铁离子和亚铁离子含量,促进细胞SOD活性,修复细胞线粒体损伤,逆转铁死亡标志物mRNA和蛋白表达;生物信息学预测发现HIF-1α/iNOS/VEGF信号通路在IAV诱导的铁死亡中具有重要的相关性;试验验证IAV感染能促进细胞HIF-1α的激活和易位入核,并激活HIF-1α、血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor,VEGF）、诱导型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase,iNOS）的mRNA和蛋白表达。【结论】IAV感染可以诱导细胞发生铁死亡,其作用机制可能是通过激活HIF-1α/iNOS/VEGF信号通路发挥作用。     

铁过载引发人肝细胞HH4 N-糖链表达差异研究

肝脏铁过载是血液系统疾病患者进行骨髓移植后的典型并发症之一,长期铁过载可引发肝脏细胞凋亡和器官损坏,然而铁过载的分子调控机理迄今仍不清楚。以培养的枸橼酸铁铵过载人肝细胞HH4和正常人肝细胞HH4为研究对象,细胞裂解提取总蛋白,分子筛超滤管分离获得总糖肽,PNGase F酶解释放出N-糖链,Sepharose 4B除盐纯化N-糖链,再利用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF/TOF-MS)技术比较N-糖链变化情况。同时,采用荧光细胞凝集素免疫组化方法验证糖链分析结果。结果在铁过载人肝细胞和正常细胞中均检测到16种N-糖链,但糖链丰度存在明显差异。与正常人肝细胞相比,铁过载人肝细胞中高甘露糖型糖链的含量降低,而杂合型、复杂型、平分型、岩藻糖化和唾液酸化糖链的含量明显升高。凝集素免疫组化结果显示铁过载后细胞对凝集素Con A的亲和作用减弱,而对PHA-E、AAL、LCA和MAL-II的亲和作用增强,与糖链质谱分析结果相一致。研究为进一步探索人肝细胞铁过载模式下N-糖链表达差异的分子机理提供了技术支持。     

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。     

植物铁结合蛋白基因研究现状

世界范围内约 30 %的人口缺铁 ,以妇女、儿童最严重。Ｌｉ等 (1 993) [14 ] 对北京纺织女工的一项调查表明 ,根据ＷＴＯ(1 975 )的标准有 34% 1 9岁 - 4 5岁的人缺镁。最近研究表明 ,铁的缺乏会阻碍大脑认识能力的发育。铁结合蛋白是一种广泛存在于动物、植物和微生物中的铁储藏蛋白。对植物种子、胚、正生长发育的植株和动物的储存铁研究表明 ,在所有情况下用于发育的储存铁的共同来源是铁结合蛋白。铁结合蛋白能富集数十亿倍于自由可溶性铁的铁原子。Ｂｅａｒｄ ,ｅｔａｌ [2 ](1 996 )用铁结合蛋白和大豆等食物治疗鼠的铁缺乏症 ,结果认…     

一种新的延胡索酸水合酶抗体的制备及功能研究

延胡索酸水合酶(fumarate hydratase,FH)是三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle,TCA)中的一个关键性酶。FH的基因突变将导致延胡索酸合酶缺乏症、遗传性平滑肌瘤和肾细胞癌(hereditary leiomyomatosis and renal cell carcinoma,HLRCC)等疾病。FH缺失导致HLRCC分子的确切生物学机制尚不明确。作者将FH基因片段克隆到原核表达载体上,在大肠杆菌中表达GST-FH(400-510)融合蛋白。该融合蛋白为抗原免疫小鼠获得抗体,通过免疫印迹实验证明了该抗体的特异性并发现FH在心脏和肝脏中的含量较高。通过免疫共沉淀实验发现,在大鼠肝脏组织中FH可能与多个蛋白形成蛋白复合物。     

泛素化在调控铁死亡中的作用

铁死亡是一种由脂质过氧化驱动的铁依赖性的新的细胞死亡方式,越来越多的证据表明,铁死亡与各种病理状态有关,如神经退行性疾病、糖尿病肾病、癌症等,脂质过氧化驱动的铁死亡可能促进或抑制这些疾病的发生发展,细胞中抗氧化系统通过抑制脂质过氧化在抵抗铁死亡过程中发挥着重要作用。铁死亡的关键通路有以SLC7A11-GPX4为关键分子的氨基酸代谢通路、以铁蛋白或转铁蛋白为主的铁代谢通路,以及脂质代谢通路。铁死亡的发生受到细胞内蛋白质的调节,这些蛋白质会发生各种翻译后修饰,包括泛素化修饰。泛素-蛋白酶体系统（ubiquitin-proteasome system,UPS）是细胞内主要降解系统之一,通过酶促级联反应催化泛素分子标记待降解蛋白,随后由蛋白酶体识别并降解目标蛋白质。UPS根据其降解底物的不同在调节铁死亡的反应中发挥双重作用。UPS通过促进铁死亡关键分子（如SLC7A11、GPX4、GSH）以及抗氧化系统成分（如NRF2）的泛素化降解从而促进铁死亡,也可以通过促进脂质代谢通路中相关分子（如ACSL4、ALOX15）的泛素化降解从而抑制铁死亡。本综述介绍泛素化修饰在调控铁死亡进程中作用的最新研究进展,总结了已发表的关于E3泛素连接酶和去泛素酶调控铁死亡的研究,归纳了泛素连接酶、去泛素酶调控铁死亡的作用靶点,有助于确定人类疾病中新的预后指标,为这些疾病提供潜在的治疗策略。     

铁死亡发生机制的研究进展

铁死亡(ferroptosis)是近几年发现的一种新的细胞死亡方式,是在小分子物质诱导下发生的氧化性细胞死亡,具有铁离子依赖性.其发生是细胞内脂质活性氧(reactive oxygen species,ROS)生成与降解的平衡失调所致.铁死亡诱导剂通过不同的通路直接或间接作用于谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPXs),导致细胞抗氧化能力降低、ROS堆积、最终引起细胞氧化性死亡.铁死亡与帕金森综合征、胰腺癌等多种疾病相关,并发现可以通过激活或抑制铁死亡来干预疾病的发展,因此铁死亡成为近年来的研究热点.本文就铁死亡的发现、特点、发生机制及其与疾病的关系展开论述,将近年研究成果进行总结,期望为以铁死亡为基础的疾病治疗提供参考.