综述:铁与免疫系统

【字体: 时间:2025年06月17日 来源:Nature Reviews Immunology

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  (编辑推荐)本综述系统阐释了铁代谢(Iron homeostasis)如何调控先天免疫(Innate immunity)与适应性免疫(Adaptive immunity),揭示其在感染、肿瘤(Tumour immunity)及自身免疫病(Autoimmunity)中的双刃剑作用。作者强调铁载体(Siderophores)与铁调节蛋白(IRPs)的关键调控机制,为靶向铁代谢的免疫治疗提供新视角。

  

铁与免疫系统的动态博弈

铁作为生命活动的核心辅因子,参与数百种酶促反应,其供需平衡直接影响宿主与病原体的生存竞争。最新研究表明,铁的可利用度通过调控免疫细胞的代谢重编程(Metabolic reprogramming),深刻影响免疫应答的效能与方向。

铁代谢的双向免疫调控

巨噬细胞通过膜受体(如TfR1)和铁转运蛋白(Ferroportin)精密调节胞内铁浓度。低铁环境会激活缺氧诱导因子(HIF-1α),促进促炎性细胞因子分泌;而高铁状态则通过铁死亡(Ferroptosis)途径削弱中性粒细胞的杀菌能力。在适应性免疫中,CD4+
T细胞分化受铁依赖性表观修饰酶(如JmjC家族去甲基化酶)调控,Th17与Treg细胞的平衡直接关联铁蛋白(Ferritin)水平。

疾病场景下的铁-免疫轴

感染性疾病中,病原体通过分泌铁载体(如耶尔森菌的Ybt)劫持宿主铁资源,而肝素(Hepcidin)介导的铁封锁成为宿主防御策略。在肿瘤微环境(TME)里,肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)的铁外排促进免疫逃逸,靶向铁螯合剂(如DFO)可增强PD-1抑制剂疗效。自身免疫病则呈现矛盾现象:多发性硬化(MS)患者脑脊液铁超标,而类风湿关节炎(RA)滑膜却表现铁匮乏。

未解之谜与治疗前景

铁调素(Hepcidin)调控网络的时空特异性、铁与线粒体代谢(Mitochondrial metabolism)的交互细节仍是研究空白。临床转化方面,纳米铁递送系统与铁螯合-免疫联合疗法(如抗CTLA-4+铁剥夺)正在临床试验中展现潜力。未来需开发组织特异性铁调控工具,以解决铁代谢的"双刃剑"困境。

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