鐵調(diào)節(jié)蛋白缺乏可致肺高血壓
2013-02-20 11:39
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來源:medlive
作者:網(wǎng)*
責(zé)任編輯:網(wǎng)絡(luò)
[導(dǎo)讀] 根據(jù)美國國家衛(wèi)生研究院(NIH)研究人員進(jìn)行的一項(xiàng)小鼠研究中稱,發(fā)現(xiàn)一種已知鐵調(diào)節(jié)蛋白在預(yù)防肺動脈高血壓以及穩(wěn)定血液紅細(xì)胞濃度中發(fā)揮著意想不到的重要作用,這一發(fā)現(xiàn)刊登在《細(xì)胞代謝》上。
在小鼠實(shí)驗(yàn)中,鐵調(diào)節(jié)蛋白1(Irp1)缺乏可引起肺動脈高壓。肺動脈高壓是影響肺臟的高血壓一種類型,并會造成一種體內(nèi)紅細(xì)胞生成過多的罕見疾病——紅細(xì)胞增多癥。
研究在Eunice Kennedy Shriver**兒童健康與人類發(fā)育研究所(NICHD)所內(nèi)研究部(DIR)進(jìn)行,該部門的Tracey A. Rouault博士說,“這種認(rèn)識可能為一些病因不明的紅細(xì)胞增多癥及肺動脈高壓的治療帶來曙光,這些疾病可能是由于Irp1基因拷貝發(fā)生障礙造成的。
該研究還可幫助了解人體是如何使鐵引入血液合成來預(yù)防貧血(紅細(xì)胞生成不足)。
鐵調(diào)節(jié)蛋白1(IRP1)可監(jiān)測細(xì)胞中鐵的含量,對鐵進(jìn)行貯存或使用取決于體內(nèi)的其他條件。研究人員發(fā)現(xiàn),小鼠缺乏IRP1可生成較高水平的缺氧誘導(dǎo)因子-α(HIF2α),HIF2α是一種在在低氧條件下生成的一種蛋白質(zhì),可發(fā)生在高海拔地區(qū)。反過來,HIF2α可刺激促紅細(xì)胞生成素(可刺激紅細(xì)胞的生成)的生成。 HIF2α也可引起肺部內(nèi)皮素-1生成增加,而內(nèi)皮素-1可能會導(dǎo)致動物出現(xiàn)肺動脈高壓。
研究人員包括Rouault博士在內(nèi)的來自美國**衛(wèi)生研究院的十幾名研究人員,這些人員有來自NICHD's DIR 的第一作者M(jìn)anik C. Ghosh博士及孫德良博士,以及美國**衛(wèi)生研究院獸醫(yī)資源計劃和國家心臟,肺和血液研究所的研究人員。另外,還有一部分研究人員來自丹佛科羅拉多大學(xué)醫(yī)學(xué)院以及內(nèi)布拉斯加 - 林肯大學(xué)。
圖示:鐵調(diào)節(jié)蛋白1(Irp1)可監(jiān)測細(xì)胞中鐵的含量,對鐵進(jìn)行貯存或使用取決于體內(nèi)的其他條件。研究人員發(fā)現(xiàn),小鼠缺乏Irp1可生成較高水平的缺氧誘導(dǎo)因子-α(HIF2α)----一種在在低氧條件下生成的一種蛋白質(zhì),可發(fā)生在高海拔地區(qū)。反過來,HIF2α可刺激促紅細(xì)胞生成素(可刺激紅細(xì)胞的生成)的生成。
當(dāng)動物給予低鐵飲食時,并未出現(xiàn)貧血,而是出現(xiàn)了紅細(xì)胞增多癥和肺動脈高壓。
對人類而言,紅細(xì)胞增多癥和肺動脈高血壓非常罕見,且一些病例病因不明。研究人員建議稱,Irp1的基因變異也許可以解釋。
為了研究Irp1在調(diào)節(jié)人體鐵利用中的作用,研究人員飼養(yǎng)了一些缺乏生成Irp1蛋白基因的小鼠,并將小鼠分為兩組,一組給予正常飲食,另一組給予低鐵飲食。
一年內(nèi),只有不到40%的低鐵飲食小鼠存活。大部分小鼠死于腹腔出血。研究人員發(fā)現(xiàn),低鐵飲食小鼠的肺和腎臟內(nèi)的HIFα水平非常高。這些動物生成高視屏的促紅細(xì)胞生成素,從而引起紅細(xì)胞增多癥。 HIF2α也可引起可能造成肺動脈高壓的肺部內(nèi)皮素-1生成增加。
Irp1似乎是控制是否合成HIF2α蛋白的開關(guān)。
Rouault博士解釋說,這項(xiàng)研究還深入了解了正常情況下的Irp1功能。研究者推論說,在低鐵的條件下,Irp1允許合成HIF2α。HIF2α繼而引起促紅細(xì)胞生成素生成,從而生成更多的紅細(xì)胞。為了給紅細(xì)胞提供鐵,組織出現(xiàn)去鐵化。當(dāng)組織中的鐵含量下降太多時,Irp1停止合成HIF2α以及生成新的紅細(xì)胞,這保存了人體內(nèi)剩余的鐵。之后紅細(xì)胞生成下降從而導(dǎo)致貧血。