Hepcidin-25(鐵調(diào)素)在鐵代謝與免疫反應(yīng)中的調(diào)節(jié)機(jī)制

在生命科學(xué)的探索中，Hepcidin-25（鐵調(diào)素）作為鐵代謝和免疫反應(yīng)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，一直是研究的熱點(diǎn)。它不僅在基礎(chǔ)生物學(xué)中扮演著重要角色，還為理解生物體內(nèi)的復(fù)雜機(jī)制提供了新的視角。

1. Hepcidin-25（鐵調(diào)素）：鐵代謝的關(guān)鍵調(diào)節(jié)者
Hepcidin-25的核心功能是調(diào)節(jié)鐵的吸收和分布。通過與細(xì)胞表面的鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 Ferroportin 結(jié)合，Hepcidin-25 能夠精準(zhǔn)地控制鐵的輸出，從而維持體內(nèi)鐵的平衡。這種調(diào)節(jié)機(jī)制在生物體的正常生理過程中至關(guān)重要，例如在腸道鐵吸收、肝臟鐵儲(chǔ)存以及紅細(xì)胞生成等過程中發(fā)揮著不可或缺的作用。Hepcidin-25是研究慢性疾病貧血（ACD）、缺鐵性貧血、地中海貧血、鐵過載相關(guān)疾病等動(dòng)物模型的重要試劑。

圖1 Hepcidin-25的生理功能^[1]

2. Hepcidin-25（鐵調(diào)素）：免疫反應(yīng)的效應(yīng)調(diào)節(jié)因子
Hepcidin-25在宿主防御中具有重要作用。在感染或炎癥狀態(tài)下，Hepcidin-25 的水平升高，導(dǎo)致血清鐵水平下降，這種機(jī)制被稱為“缺鐵性貧血”。這種鐵的限制策略可以抑制病原體的生長(zhǎng)，從而增強(qiáng)宿主的防御能力^[2]。在單核巨噬細(xì)胞中，Hepcidin-25（鐵調(diào)素）通過抑制 FPN1，阻斷巨噬細(xì)胞對(duì)衰老紅細(xì)胞鐵的再循環(huán)利用。炎癥狀態(tài)下，Hepcidin-25 表達(dá)升高導(dǎo)致巨噬細(xì)胞鐵隔離，形成不利于病原體生長(zhǎng)的低鐵環(huán)境，這種 "營(yíng)養(yǎng)免疫" 機(jī)制在宿主防御中發(fā)揮重要作用^[3]。而在一些自身免疫疾病的研究中，常常伴隨著炎癥因子的異常表達(dá)，這些炎癥因子如IL-6會(huì)誘導(dǎo)Hepcidin-25 的表達(dá)，進(jìn)而導(dǎo)致鐵代謝紊亂，因此Hepcidin-25（鐵調(diào)素）也是自身免疫疾病中的一個(gè)重要標(biāo)志物和重要的研究靶點(diǎn)^[4]。

圖2. 炎癥因子與Hepcidin - 25的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)^[4]

3. Hepcidin-25：廣泛的抗菌活性
Hepcidin-25對(duì)革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌及真菌均有抑制活性。其抗菌機(jī)制包括：1）通過靜電作用吸附于微生物細(xì)胞膜，破壞膜完整性導(dǎo)致離子泄漏；2）螯合細(xì)胞外鐵離子，干擾病原體鐵獲��；3）抑制細(xì)菌生物被膜的形成，降低群體感應(yīng)信號(hào)傳導(dǎo)效率。研究表明，其對(duì)金黃色葡萄球菌最小抑菌濃度（MIC）可達(dá) 1-4 μM。

參考文獻(xiàn)
[1] E. Nemeth, T. Ganz, Hepcidin and Iron in Health and Disease, Annual review of medicine 74 (2023) 261-277.
[2] A. Kali, M. V. Charles, R. S. Seetharam, Hepcidin - A novel biomarker with changing trends, Pharmacognosy reviews 9(17) (2015) 35-40.
[3] P. J. Schmidt, Regulation of Iron Metabolism by Hepcidin under Conditions of Inflammation, The Journal of biological chemistry 290(31) (2015) 18975-83.
[4] P. Ruchala, E. Nemeth, The pathophysiology and pharmacology of hepcidin, Trends in pharmacological sciences 35(3) (2014) 155-61.