在小鼠實(shí)驗(yàn)中,鐵調(diào)節(jié)蛋白1(Irp1)缺乏可引起肺動(dòng)脈高壓。肺動(dòng)脈高壓是影響肺臟的高血壓一種類(lèi)型,并會(huì)造成一種體內(nèi)紅細(xì)胞生成過(guò)多的罕見(jiàn)疾病——紅細(xì)胞增多癥。
研究在EuniceKennedyShriver國(guó)立兒童健康與人類(lèi)發(fā)育研究所(NICHD)所內(nèi)研究部(DIR)進(jìn)行,該部門(mén)的TraceyA.Rouault博士說(shuō),“這種認(rèn)識(shí)可能為一些病因不明的紅細(xì)胞增多癥及肺動(dòng)脈高壓的治療帶來(lái)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(lái)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(cè)細(xì)胞中鐵的含量,對(duì)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(guò)來(lái),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?jī)?nèi)皮素-1生成增加,而內(nèi)皮素-1可能會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物出現(xiàn)肺動(dòng)脈高壓。
研究人員包括Rouault博士在內(nèi)的來(lái)自美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院的十幾名研究人員,這些人員有來(lái)自NICHD'sDIR的第一作者M(jìn)anikC.Ghosh博士及孫德良博士,以及美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院獸醫(yī)資源計(jì)劃和國(guó)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(lái)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)。
鐵調(diào)節(jié)蛋白1(Irp1)可監(jiān)測(cè)細(xì)胞中鐵的含量,對(duì)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(guò)來(lái),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(dòng)物給予低鐵飲食時(shí),并未出現(xiàn)貧血,而是出現(xiàn)了紅細(xì)胞增多癥和肺動(dòng)脈高壓醫(yī)`學(xué)教育網(wǎng)搜集整理。
對(duì)人類(lèi)而言,紅細(xì)胞增多癥和肺動(dòng)脈高血壓非常罕見(jiàn),且一些病例病因不明。研究人員建議稱(chēng),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(dòng)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(dòng)脈高壓的肺部?jī)?nèi)皮素-1生成增加。
Irp1似乎是控制是否合成HIF2α蛋白的開(kāi)關(guān)。
Rouault博士解釋說(shuō),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(shuō),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(shí),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。