研究表明铁元素失调可能导致神经退行性疾病

过去的神经科学研究一直发现，偏离“正常”铁代谢(也称为铁代谢失调)与不同的神经退行性疾病(包括帕金森病(PD)和多发性硬化症(MS))之间存在联系。具体来说，与这些疾病相关的大脑区域通常被充满铁的小胶质细胞(即常驻免疫细胞)所占据。

虽然铁失调和神经退行性疾病之间的联系是有据可查的，但铁积累影响生理的方式小神经胶质细胞神经退行性疾病还没有完全掌握。全球医疗保健公司赛诺菲(Sanofi)的研究人员最近开展了一项研究，旨在通过更好地了解小胶质细胞对铁的反应来填补这一文献空白。

“多年来，人们已经知道铁会在受影响的人体内积聚大脑区域进行这项研究的研究人员之一蒂莫西·哈蒙德告诉《医学快报》。“这是我们在使用核磁共振成像的患者身上看到的，研究表明，铁含量在疾病过程中会增加。我们还有我们自己的进展性多发性硬化患者的数据在大脑的常驻免疫细胞——脑小胶质细胞中显示出铁的失调。”

Hammond和他的同事最近工作的主要目标是更好地了解小胶质细胞中铁的积累如何影响这些细胞的功能和健康。他们的工作建立在之前的研究基础上，并在2012年发现了一种依赖铁的细胞死亡形式，即铁下垂。

铁下垂是一种由铁依赖性脂质过氧化介导的细胞死亡形式，脂质过氧化是通过氧化来破坏脂质的过程。在他们的论文中，研究人员假设含铁的小胶质细胞容易发生铁下垂，这可能在神经退行性疾病中发挥作用。

Hammond解释说:“在这项研究中，我们必须利用几种方法，包括单细胞转录组学和CRISPR，但真正让我们梳理这些机制的工具是一种复杂的三培养人类ipsc衍生细胞，其中包含小胶质细胞、星形胶质细胞和神经元，这是大脑中的三种主要细胞类型。”“这个工具之前是由我们团队的科学家肖恩·瑞安开发的，他也是我们论文的主要作者。”

为了进行实验，研究人员在三种培养系统中培养小胶质细胞。通过一系列遗传和实验技术，他们发现这些小胶质细胞对铁有高度的反应，也容易受到铁下垂的影响。

此外，研究小组表明，铁的过量会导致小胶质细胞转录状态的转变，这与在小胶质细胞中观察到的转录组特征重叠大脑组织来自患有帕金森病的已故患者。当他们从他们的三培养系统中移除小胶质细胞时，Hammond和他的同事们观察到系统中铁诱导的神经毒性显著减缓。这表明小胶质细胞对铁过载的反应在神经退行性变中起着至关重要的作用。

这项研究是第一个显示含铁小胶质细胞如何有助于不同的PD和其他疾病的研究之一神经退行性疾病．在未来，它可能为新的重要发现铺平道路，有可能为这些疾病的新治疗干预措施的发展提供信息。

哈蒙德说:“我们相信小胶质细胞实际上是在试图通过吸收有毒的铁并安全地储存来保护神经元，但随着时间的推移，小胶质细胞会不堪重负并死亡，释放储存的铁，导致神经元也死亡。”“我们必须小心如何针对小胶质细胞进行治疗，因为它们有很多有益的活动，但如果我们能找到一种有针对性的方法，这可能是帕金森症等疾病的重要节点铁积累。”

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