Hepcidin-25(鐵調素)在鐵代謝與免疫反應中的調節機制

在生命科學的探索中，Hepcidin-25（鐵調素）作為鐵代謝和免疫反應的關鍵調節因子，一直是研究的熱點。它不僅在基礎生物學中扮演著重要角色，還為理解生物體內的復雜機制提供了新的視角。

1. Hepcidin-25（鐵調素）：鐵代謝的關鍵調節者
Hepcidin-25的核心功能是調節鐵的吸收和分布。通過與細胞表面的鐵轉運蛋白 Ferroportin 結合，Hepcidin-25 能夠精準地控制鐵的輸出，從而維持體內鐵的平衡。這種調節機制在生物體的正常生理過程中至關重要，例如在腸道鐵吸收、肝臟鐵儲存以及紅細胞生成等過程中發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、鐵過載相關疾病等動物模型的重要試劑。

圖1 Hepcidin-25的生理功能^[1]

2. Hepcidin-25（鐵調素）：免疫反應的效應調節因子
Hepcidin-25在宿主防御中具有重要作用。在感染或炎癥狀態下，Hepcidin-25 的水平升高，導致血清鐵水平下降，這種機制被稱為“缺鐵性貧血”。這種鐵的限制策略可以抑制病原體的生長，從而增強宿主的防御能力^[2]。在單核巨噬細胞中，Hepcidin-25（鐵調素）通過抑制 FPN1，阻斷巨噬細胞對衰老紅細胞鐵的再循環利用。炎癥狀態下，Hepcidin-25 表達升高導致巨噬細胞鐵隔離，形成不利于病原體生長的低鐵環境，這種 "營養免疫" 機制在宿主防御中發揮重要作用^[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，這些炎癥因子如IL-6會誘導Hepcidin-25 的表達，進而導致鐵代謝紊亂，因此Hepcidin-25（鐵調素）也是自身免疫疾病中的一個重要標志物和重要的研究靶點^[4]。

圖2. 炎癥因子與Hepcidin - 25的轉錄調節^[4]

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

參考文獻
[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.