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铁作为必需元素对生物体至关重要，但其过量会引发危害。β- 地中海贫血 major、镰状细胞贫血等遗传病及部分非铁依赖疾病（如心血管疾病、癌症等）存在铁过载问题。铁螯合剂可改善相关患者生活质量，本文综述天然与人工铁螯合剂的重要性及研发进展。
铁（Fe）是维持所有生物体正常功能的必需元素，其在体内的平衡至关重要。适量铁对机体运作不可或缺，但过量铁会引发毒性，导致多种健康问题。在大多数个体中，生物自身调节系统可有效控制铁水平，因此铁蓄积情况较为罕见。然而，在某些遗传性疾病中，如 β- 地中海贫血重型（β-thalassemia major）、镰状细胞贫血（sickle cell anemia）等，疾病本身或治疗过程会导致铁过载（iron overload）。
越来越多研究表明，铁在一些非铁依赖性疾病的恶化中也发挥作用，例如心血管疾病（cardiovascular diseases）、癌症（cancer）、疟疾（malaria）和微生物感染（microbial infections）等。铁可能通过催化自由基生成、促进病原体生长或干扰细胞正常代谢等机制，加剧这些疾病的病理进程。
过去几十年来，铁螯合剂（iron chelating agents，又称铁清除剂 iron scavenger）已被用于改善铁蓄积患者的生活质量。这类化合物通过与游离铁结合，形成可溶性复合物，促进其从体内排出，从而降低铁过载的毒性。铁螯合剂包括天然来源和人工合成两大类。天然铁螯合剂如微生物产生的 siderophores（铁载体），其具有高度特异性和高效的铁结合能力；人工合成的铁螯合剂如 hydroxypridinone（HPOs，羟基吡啶酮类化合物），则通过化学结构优化，提高了体内稳定性和生物利用度。
本综述旨在阐述天然和人工铁螯合剂的重要性，以及其提取、生产和在关键临床场景中应用的必要性。同时，文中简要概述了研究人员在该领域探索的路径，包括通过结构修饰开发新型化合物、优化药代动力学特性，以及推动合适的铁螯合化合物作为实用铁清除剂进入医药市场的努力。研究还涉及对铁螯合剂的细胞毒性（cytotoxicity）评估，以确保其在有效清除铁的同时，最大限度减少对正常细胞的损伤。
未来的研究方向可能集中在开发更高效、低毒、具有靶向性的铁螯合剂，以满足不同疾病状态下的治疗需求。通过深入理解铁代谢的分子机制和铁螯合剂的作用靶点，有望为铁相关疾病的治疗提供更精准的策略，进一步改善患者预后。
