在中华传统文明中,对铁元素重要性的朴素知道源源不绝。描绘人身体棒,说“铁打的身体”;描绘食物对人的重要性,说“人是铁,饭是钢”;中医看病,讲究“补铁”“补血”与“益气”;炒菜煮饭,喜爱用铁锅……
现代医学研讨印证了陈旧的“东方才智”——人体内含量小于0.1%的微量元素,是维系生命体征的“要害少量”;而铁在人体微量元素中含量最高,是影响人体健康的“决议大都”。
“铁科学”,是现代生命科学研讨的新赛道。在湖南南华大学衡阳医学院、浙江大学等高校,活泼着一支被亲热唤作“拿铁”的科研团队。团队领武士王福俤教授说,他们致力于破解“铁代谢”暗码,探求操控“铁逝世”——氧化复原活性金属铁的非凋亡性细胞逝世机制,研制“铁死终结者”药物医治疑难杂症,为更多人有一副“铁打的身体”而“铁肩担任”。
“三英战吕布”提醒玄机
2023年,王福俤团队宣布于世界学术期刊《医学前沿》的“铁科学”论文,被选为当期封面论文引荐,配图国风漫画内容是出自《三国演义》里的精彩故事“三英战吕布”。
“把吕布打服、管住、用好,能助诛董卓、能‘辕门射戟’停息纷争;假如任其自然,吕布就会翻云覆雨、祸乱全国。”王福俤说,关于“过于艰深不方便解说”的铁科学,团队用国风漫画“三英战吕布”来描绘。其间吕布代表“铁逝世”,合力攻击吕布的刘备、关羽、张飞,别离代表遏止(靶向)“铁逝世”的三个最重要的代谢调理途径——谷胱甘肽代谢、铁代谢和氧化脂质。有关铁科学的内在、研讨方针与完成途径,《三国演义》里的这个精彩故事可谓透彻提醒玄机。
2023年王福俤团队宣布于世界学术期刊《医学前沿》的“铁科学”论文,被选为当期封面论文。当期封面是出自《三国演义》里精彩故事“三英战吕布”的国风漫画。受访者供图
现代医学研讨标明,微量元素铁广泛存在于人体各个安排和器官中。人体的铁代谢安稳状况有着精密的调控机制,机制的中心调控激素是铁调素Hepcidin。铁调素由肝脏排泄。铁调素排泄反常,则或许导致机体铁代谢失衡,从而引发各种疾病。
人体内铁过多、铁过少,都无法具有“铁打的身体”。据介绍,铁等金属离子稳态失衡导致的系列疾病,是困扰世界的严重营养学和医学难题。如缺铁性贫血,当时全球有不少人遭到贫血要挟。此外,肝脏、肾脏等许多疾病,都与铁元素改变休戚相关。
“铁等金属离子是生命来历的原动力,解读金属离子奥妙是霸占疾病的重要突破口,值得咱们支付一生的精力。”王福俤说,他和团队在曩昔的30年中,悉心耕耘铁科学。
22年前,王福俤前往美国哈佛大学进修,学习金属离子的先进研讨系统及生命科学的前沿试验技能。2008年,王福俤辞去国外作业回国,先后在我国科学院上海生命科学研讨院、浙江大学、南华大学组成科研团队,持续对铁科学打开深化探求。
2022年,王福俤首先提出“铁科学Ferrology”这一新学科概念,引发学界高度重视。2023年10月,王福俤在《我国科学:生命科学》杂志和南华大学衡阳医学院65周年庆专辑中正式发文提出“铁科学Ferrology”概念,产生了以铁元素为生命中心要素的新式交叉学科。
2023年8月,王福俤当选为世界生物铁学会董事会成员,成为该学会创会50年来第一位进入董事会的华人科学家。经过数十年尽力,以他的团队为代表的我国科学家,成为全球铁科学范畴的“领跑集群”之一。
临床使用正研制“铁死终结者”
“死磕”难治性贫血和血色病等严重疾病、研讨微量元素铁与心脏疾病的联系、用科研助力医学营养学……近年来,南华大学、浙江大学的“拿铁”科研团队一向致力于将基础研讨转化为临床使用。
“铁过载和缺铁性贫血是人类健康的隐形杀手,探求它们的发病规则,是咱们的任务。”王福俤告知记者。
血色病是高发的人类遗传性铁过载疾病,在我国有较高发病率,其致残率和致死率也较高。王福俤作为首席科学家领衔科技部要点研制计划项目,针对血色病和地中海贫血打开深化研讨,发现抗类风湿性关节炎药品金诺芬具有医治铁过载效果,可用于医治血色病和地中海贫血等多种铁过载疾病。
“咱们从分子生物学和遗传学水平研讨铁代谢反常导致贫血的有用靶点和医治战略。团队在居民中打开筛查和研讨,发现了首个缺铁性贫血危险基因TMPRSS6多态性显著性添加贫血危险。”说起团队的这一发现,王福俤深感骄傲。
“铁逝世”范畴学者、浙江大学医学院教授闵军霞介绍,针对难治性贫血,王福俤团队近期初次突破性发现靶向缺氧通路可医治难治性贫血、炎症性贫血和化疗相关贫血,该效果不只丰厚和阐明晰铁代谢和贫血的分子调控机制,一起为临床贫血医治供给了新靶点。“‘拿铁’团队研讨‘铁科学’30余年,从基础研讨到临床转化都获得了丰盛的研讨效果。”闵军霞说。
铁科学助力医学营养学。王福俤团队挑选并解析了黑豆皮、鸡血藤、天然产品杨梅素等能经过按捺Hepcidin改进缺铁性贫血,为处理困扰全球的贫血供给重要战略。
“黑色食物是药食同源的补血上品。咱们创始了黑豆防贫血我国计划,这项效果将基础研讨与传统食物相结合,被认为是医学营养学一个重要效果。”南华大学衡阳医学院陶亮博士说。
研讨微量元素铁与心脏疾病的联系。“咱们发现摄入膳食铁过多,特别是血红素铁,会明显添加心血管疾病危险,而铁逝世按捺剂、低铁膳食等是防备心脏损害的有用途径。”王福俤说。
近年来,王福俤团队还在世界上首先发现FTH和HMOX1等心脏疾病铁逝世要害基因,初次发现了SLC39A14、TXNRD等基因是调控肝脏铁逝世的中心机制;发现了某种常用药物引发铁依靠肾损害副效果,为高发糖尿病肾病溯源供给了科学根据;首先解析了铁逝世最重要蛋白质复合物xCT-4F2hc结构,为难治性严重疾病探求医治药物;开发研讨代谢相关脂肪性肝炎的临床试验药物,并在世界创始药物和可遗传器官铁逝世损害动物模型等。
“代谢相关脂肪性肝炎发病率高,还或许展开为肝硬化及肝细胞癌等终晚期肝病,严重影响国民健康。”王福俤说,团队发现,代谢相关脂肪性肝炎患者普遍存在肝脏铁堆积和血清铁蛋白升高的现象,而肝脏铁堆积可诱发铁逝世促进脂肪性肝炎展开。这一科学效果,现已宣布在2024年8月世界闻名学术期刊《细胞代谢》(《Cell Metabolism》),新药被命名为“铁死终结者”FOT1(FerroTerminator1)。
前沿科技巧用“文明包装”
2024年3月,王福俤团队在固执性贫血医治范畴研讨新效果在世界闻名学术期刊《先进科学》(《Advanced Science》)刊发。该研讨在2024年我国龙年新年宣布,配图用精心设计的龙凤呈祥图画诠释其科学涵义。
“用人们耳熟能详的中外文明经典,解读现代艰深的前沿医学研讨。”王福俤等人组成的“拿铁”团队,用漫画归纳与诠释科研效果,做成了文创品牌。一些世界闻名学术期刊纷繁将他们创造的漫画用作封面,当期的这些“洋刊”散发着浓浓的“我国风”。
比方漫画“黄鼠狼给鸡拜年”。鸡,代表健康生命或健康肝细胞;捧着礼物上门的黄鼠狼,代表可诱发机体健康特别是肝损害的铁离子;黄鼠狼脚下满地鸡毛涵义“铁逝世”现已产生,而横亘在黄鼠狼与鸡之间的篱笆,是“拿铁”团队发现的可防止“铁逝世”产生的维护基因“膜蛋白SLC7A11”。
在“拿铁”科研团队的文创产品中,这样的经典画作还有许多:《卖火柴的小女子》,深入形象地诠释了转铁蛋白受体“Tfr1”和铁稳态代谢调控脂肪细胞产热的科学发现;“玉兔捣药”,用三只心爱的兔子阐释在骨系统中铁逝世与凋亡、自噬等逝世办法的交互效果;“女娲补天”,解析“铁逝世”防治;剪纸艺术“虎符铁字”,介绍心脏“铁逝世”;《满江红》则以民族英豪岳飞的形象,介绍新基因ME1在肝损害中反抗铁逝世的重要病理生理功能……
记者采访中发现,长于将科研效果加以“文明包装”和推行的“拿铁”科研团队,在基础医学前沿范畴的探求研讨中,还有“板凳甘坐十年冷”的精力。许多青年科学家加速生长,成为“铁科学”研讨中坚力量。
“王教授和咱们说,咱们是在攀爬‘科学顶峰’,试验失利是正常的事,要有越挫越勇的精力。”陶亮博士告知记者。
每个月,南华大学的“拿铁”团队都会根据立异效果评选出试验室英豪。“拿铁”团队总处于满负荷的作业状况,做试验、写论文、打开“脑筋风暴”……
“咱们期望让更多群众了解铁科学,了解铁元素对健康的影响,健康补铁。”“拿铁”团队成员们说,除了做科研,近年来,他们编译出书《锌与人类健康》《铁与人类健康》《硒:分子生物学与人体健康》,编著出书《铁逝世》——四本作品构成“金属离子四部曲”,形成了一个比较完善的金属离子科普读物系统。
“运用咱们的科研效果,服用铁螯合剂祛铁医治是现在缓解遗传性血色病和地中海贫血的引荐医治办法。咱们还研制了可安全有用下降脂肪性肝炎肝铁堆积从而缓解脂肪肝炎的I类新药,现在正在请求临床批阅。”王福俤说,“咱们‘拿铁’团队将持续深耕‘铁科学’,一起还将把研讨延伸到锌等金属离子范畴,探求破解锌代谢反常引发的各种人体健康难题。”(记者苏晓洲 帅才)
来历:新华每日电讯