Nature子刊：“铁积累”刷新了我们对纤维化疾病的新认识

巴塞罗那IRB的研究人员揭示了铁积累在纤维化疾病发展中的关键作用，并提出通过MRI检测铁可以用于诊断纤维化。在发达国家，纤维化疾病占所有死亡率的45%。该研究发表在《自然代谢》杂志上，指出了针对铁的新治疗机会。

　　

 

• 巴塞罗那IRB的研究人员揭示了铁积累在纤维化疾病发展中的关键作用，并提出通过MRI检测铁可以用于诊断纤维化。

• 在发达国家，纤维化疾病占所有死亡率的45%。

• 发表在自然的新陈代谢，该研究指出了针对铁元素的新治疗机会。

纤维化可以影响任何器官，并表现为多种疾病，如心血管疾病、间质性肺疾病或肾脏疾病。据估计，纤维化疾病在发达国家占所有死亡人数的45%，这使纤维化疾病成为一个严重的健康问题，需要引起注意，进行研究，并采用创新的诊断和治疗方法。

纤维发生的初始步骤是上皮和/或内皮细胞的损伤，这些细胞开始分泌化学趋化因子和基质重塑酶，以促进巨噬细胞和中性粒细胞的募集。中性粒细胞和巨噬细胞引发炎症反应，通过分泌基质金属蛋白酶（MMPs）和纤维生成细胞因子进一步促进基质重塑。一种关键的纤维生成细胞因子是转化生长因子（TGF）-β，它是胶原产生肌成纤维细胞分化和存活所必需的。虽然这些事件最初是可逆的，但由于血管内皮生长因子（VEGF）信号的抑制导致毛细血管逐渐丧失，可能最终导致不可修复的疤痕组织和组织功能的丧失。

以前有报道称铁积累与几种纤维化疾病有关。根据这项研究的发现，科学家们认为这可能是大多数纤维化疾病的共同特征。这项研究强调了铁在纤维形成中的两个不同作用。首先，它表明过量的细胞外铁可以启动纤维形成。例如，这可能发生在与小血管损伤相关的纤维化疾病中，其中脉管系统中的铁释放可能是纤维形成的持续触发因素。其次，研究表明，即使在正常的细胞外铁水平下，铁积累也是衰老细胞的内在特征。铁的积累是驱动SASP及其对周围组织的促纤维化作用的关键事件。

由Manuel Serrano博士领导的巴塞罗那IRB细胞可塑性和疾病实验室的科学家聚焦细胞衰老和纤维化疾病中铁积累的现象。研究人员研究了铁积累、衰老(细胞既不分裂也不死亡的阶段)和衰老相关分泌表型(SASP)之间的联系——衰老细胞中的一种促使它们释放有害分子的通讯系统。SASP与包括纤维化在内的各种年龄相关疾病有关。文章发表在《Nature Metabolism》杂志。

文章指出，细胞衰老和多种纤维化疾病都以铁的积累为特征，血管和溶血性损伤能够有效地引发铁积累，进而导致细胞衰老和促进纤维化。文章还发现，即使在细胞外铁激增已经平息的情况下，衰老的细胞仍然会持续积累铁。在正常条件下，暴露于不同类型衰老诱导损伤的细胞会积累丰富的含铁蛋白，大部分在溶酶体内，并呈现出高水平的 labile iron，这会促进活性氧的产生和衰老相关分泌表型 (SASP)。

研究人员展示了通过磁共振成像(MRI)检测铁的潜力，可用于无创（非侵入地）评估肾纤维化患者的纤维化负担，以及能够去除积累的铁的化合物的潜力，例如去铁素(一种临床批准的药物)，以防止纤维化，从而指出了治疗纤维化疾病的新方法。需要进一步的研究来验证这种方法的可行性和有效性。

该文章的主要贡献在于揭示了铁积累在细胞衰老和纤维化疾病中的重要作用，并提出了铁代谢作为潜在的治疗靶点。这一发现不仅有助于深入理解这些疾病的发病机制，还可能为开发新的治疗方法提供思路。例如，通过调节铁的代谢，可能可以减缓或阻止细胞衰老和纤维化的进程。该文章并未详细讨论铁积累导致细胞衰老和纤维化的具体机制。这是一个复杂的过程，可能需要进一步的研究来理解。

总的来说，这篇文章为理解细胞衰老和纤维化疾病提供了新的视角，并提出了可能的新的治疗方法。然而，需要更多的研究来更深入地理解这一过程并验证这些潜在的治疗策略。

“我们的研究确立了铁积累作为病理衰老和纤维化的临床可开发驱动因素，并为纤维化疾病的早期检测和治疗的新策略铺平了道路，”Maus博士说。

Iron accumulation drives fibrosis, senescence, and the senescence- associated secretory phenotype