成年小鼠的膳食铁缺乏会增加大脑对高亲和力抗转铁蛋白受体抗体RI7217的摄取

《Journal of Neurochemistry》：Dietary Iron Deficiency in Adult Mice Increases Brain Uptake of High-Affinity, Anti-Transferrin Receptor Antibody RI7217

本研究通过给成年雌性小鼠实施8周饮食缺铁，分析缺铁对脑毛细血管内皮细胞转铁蛋白受体1（TfR1）表达及血脑屏障靶向抗体RI7217摄取的影响。结果显示缺铁未改变TfR1总量，但RI7217在大脑等组织的摄取显著增加，推测可能与TfR1介导的囊泡运输增强有关，同时观察到小血管曲度轻微增加，但整体血管结构未受影响。

　　

摘要

脑毛细血管内皮细胞（BCECs）表达转铁蛋白受体1（TfR1），以确保足够的铁进入大脑。我们的主要目标是研究因饮食中铁缺乏（ID）而受影响的成年小鼠中TfR1含量的变化，以及这种变化对高亲和力大鼠抗小鼠转铁蛋白受体IgG2a抗体（克隆RI7217）穿过血脑屏障（BBB）的摄取和运输的影响。我们将成年雌性小鼠置于饮食中铁缺乏的环境中8周。使用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）测量了包括整个大脑在内的多种组织中的铁和铜含量，并分离出富含毛细血管的部分（“毛细血管部分”）以及不含内皮细胞的脑实质部分（“脑部分”）。通过静脉注射小麦胚芽凝集素对大脑样本进行光学处理，然后利用基于机器学习的分割和血管追踪技术，评估了饮食中铁缺乏对大脑血管结构的可能影响。TfR1的含量通过ELISA进行测定。RI7217抗体与1.4纳米的金颗粒结合后，通过ICP-MS测量其在大脑中的摄取量。饮食中铁缺乏显著降低了毛细血管部分、肝脏、脾脏、肾脏和骨骼肌中的铁含量，但增加了大脑中的铜含量。对大脑皮层血管结构的分析显示，除了小口径血管的弯曲度略有增加外，没有其他变化。饮食中铁缺乏后，总大脑、分离出的毛细血管和脑部分中的TfR1蛋白浓度保持不变。相反，与金颗粒结合的RI7217在大脑、脑部分、肝脏、脾脏和分离出的视网膜中的摄取量增加。因此，饮食中铁缺乏表明RI7217在大脑中的摄取量增加。假设这种增加可能是由于饮食中铁缺乏导致含有TfR1的囊泡在BCECs中的运输增加所致。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可应合理要求向通讯作者索取。

同行评审

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