铁代谢失衡与心血管疾病：从病理机制到靶向干预的Ferrology新视角

心血管疾病(CVD)全球负担日益加重，而铁缺乏与铁过载的双向失衡问题与之密切关联。浙江大学团队系统综述了铁代谢紊乱与动脉粥样硬化、心衰(HF)、肺动脉高压(PAH)等CVD亚型的分子机制，通过分析随机对照试验(RCT)数据提出铁靶向治疗潜力，开创性引入Ferrology（铁代谢系统生物学）框架，为心血管精准医疗提供新范式。

　　

心血管疾病已成为威胁人类健康的头号杀手。世界心脏联盟2023年报告显示，全球每年因心血管疾病死亡人数高达1980万，占全部死亡病例的三分之一。更令人担忧的是，这个"沉默的杀手"往往与另一种常见问题——铁代谢紊乱如影随形。铁这种看似普通的微量元素，在人体中扮演着双重角色：既是氧气运输和能量代谢的关键助手，又可能变身危险的"破坏分子"，通过促氧化反应加速器官损伤。

这种矛盾现象引发了科学家的深度思考：为什么30%-60%的慢性心衰患者同时存在铁缺乏？为什么绝经后女性铁积累会加剧动脉粥样硬化？铁过载又是如何通过铁死亡(ferroptosis)这种特殊细胞死亡方式损害心肌的？这些问题直指当前心血管研究领域的空白——铁代谢调控网络与心血管病理过程的精确关联机制尚未阐明。

浙江大学团队在《The Journal of Nutrition》发表的这项研究，首次从Ferrology（铁系统生物学）的全新视角，系统解析了铁-CVD互作的分子图谱。研究人员整合了全球523万CVD患者的流行病学数据，结合动物模型和临床试验证据，重点探讨了铁调素(hepcidin)-膜铁转运蛋白(ferroportin)轴在疾病进程中的枢纽作用。关键技术包括：多中心队列分析（中国高发人群）、铁代谢标志物检测（血清铁、转铁蛋白饱和度TSAT）、铁靶向干预试验（静脉补铁与铁螯合剂治疗对比）以及脂质过氧化产物检测（评估ferroptosis程度）。

【铁在人体中的代谢特征】
研究指出，血红素铁（动物来源）吸收效率显著高于非血红素铁（植物来源），而十二指肠铁吸收受hepcidin严格调控。这种精密调控的失衡将导致两种极端病理状态：铁缺乏会损害心肌能量代谢，而铁过载则通过Fenton反应产生活性氧(ROS)，加速血管内皮损伤。

【动脉粥样硬化中的铁悖论】
铁积累通过激活巨噬细胞糖酵解和炎症小体NLRP3，促进动脉斑块形成。特别值得注意的是，男性与绝经后女性因生理性失铁机制差异，表现出显著不同的疾病易感性，这为性别特异性防治策略提供了依据。

【心衰与铁缺乏的恶性循环】
临床数据显示，铁缺乏通过三磷酸腺苷(ATP)合成障碍和线粒体功能受损，使心衰患者6分钟步行距离下降达40%。静脉补铁能显著改善患者NYHA心功能分级，但长期疗效仍需更多RCT验证。

【肺动脉高压的铁干预窗口】
研究团队分析的20例PAH患者数据显示，铁剂麦芽酚铁（30 mg bid）治疗12周后，肺血管阻力(PVR)平均降低15%，但强调需严格监测铁储备以避免过量风险。

【铁死亡与心肌损伤】
铁过载环境下，谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)活性受抑，导致脂质过氧化物堆积，这是心肌梗死面积扩大的关键机制。动物实验证实，铁螯合剂去铁胺可减少梗死面积达28%。

这项研究的重要突破在于建立了"铁-CVD"关系的四维模型：从原子水平（铁离子价态变化）、分子水平（hepcidin-ferroportin调控）、细胞水平（巨噬细胞极化/心肌细胞ferroptosis）到系统水平（器官间铁重分布）。提出的Ferrology框架将传统营养学、心血管病学与系统生物学深度融合，为开发新型铁靶向药物（如hepcidin调节剂、ferroptosis抑制剂）奠定了理论基础。

论文通讯作者Fudi Wang和Junxia Min特别指出，未来研究需重点关注三个方向：建立个体化铁营养评估体系、开发时空特异性铁调控技术、探索铁代谢微生物组交叉对话。这些发现不仅对临床补铁/去铁治疗的精准实施具有指导价值，更可能催生"心血管代谢营养治疗学"这一新兴交叉学科。正如研究者所言："掌握铁平衡的艺术，或许就是打开心血管疾病防治新纪元的那把钥匙。"