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研究可能有助于解释为什么铁会恶化疟疾感染

发表于 2018-03-30

免疫疗法

 

美国国立卫生研究院的研究人员可能会解释为什么铁有时会恶化疟疾感染。通过研究疟疾患者的小鼠和样本,研究人员发现额外的铁可以干扰ferroportin,一种蛋白质,可以防止红细胞中铁的毒性累积,并有助于保护这些细胞免受疟疾感染。他们还发现,发生在非洲人群中的铁转运蛋白突变体似乎可以预防疟疾。科学杂志上发表的这些基础研究结果可能有助于研究人员和医疗保健官员制定预防和治疗疟疾感染的战略,2016年全球的感染人数将近2.16亿。


“我们的研究有助于解决长期以来的谜团,”该研究的资深作者,美国国立卫生研究院Eunice Kennedy Shriver国家儿童健康与人类发展研究所(NICHD)的资深研究人员Tracey Rouault博士说。“铁补充剂有时可能会恶化疟疾感染,相反,在某些情况下,缺铁可能会有保护作用。我们的研究结果表明,ferroportin--其功能以及铁水平的调节 - 有助于解释这些观察结果。”


研究小组发现,红细胞使用铁皮金蛋白去除多余的铁,疟原虫作为食物来源消耗。在对小鼠的研究中,研究小组发现红细胞(红细胞及其前体细胞)中铁运输蛋白的缺乏导致铁在红细胞内累积至毒性水平。这反过来又强调了细胞并缩短了它们的寿命。此外,研究小组发现,与感染完整铁传递蛋白的小鼠相比,缺乏铁传递蛋白的小鼠感染疟疾时寄生虫更多,结果更差。


当他们给小鼠喂高铁饮食时,研究人员还发现一种称为铁调素的激素调节红系细胞中的铁运输蛋白。在高铁环境中更丰富的激素降低红细胞(红细胞前体)和红细胞中的铁转运蛋白水平。另外,铁调素与铁转运蛋白物理结合,防止铁从细胞中移出。


接下来,研究人员试图确定在非洲人群中发现的铁转运蛋白突变(称为Q248H)是否可以预防疟疾。这一突变保护铁皮质素免受铁调素的影响。该团队分析了两项现有疟疾研究中的患者样本。


“我们的研究结果表明Q248H确实可以预防疟疾,可能可以解释为什么它发生在疟疾流行地区的人们身上,”本研究的主要作者De-Liang Zhang博士说。


在一项纳入赞比亚疟疾住院儿童的研究中,研究小组发现,66名患者中有近20%有突变。患有突变的儿童在进入医院之前,其血液中的疟原虫的疟疾寄生虫的数量往往较少,并且耐热时间较长。尽管趋势没有统计学意义,但它们提高了Q248H降低血液中铁含量的可能性,从而减少了疟疾寄生虫的食物来源。


在另一项研究中,纳入290名孕妇在加纳,研究人员发现,近9%有突变。具有突变的妇女明显不太可能患有与妊娠相关的疟疾,其中寄生虫在胎盘中积累并可导致不良妊娠和分娩结局。


“鉴于总体铁代谢的重要性,我们将继续研究铁转运蛋白突变并探索其他潜在的健康影响,”张博士补充说。

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