铁代谢免疫功能
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Cell:孙兵/刘星合作揭示铁离子驱动的肺部过敏性气道炎症新机制,为哮喘等疾病防治带来新靶点
生物世界· 2026-06-27 15:00
核心观点 - 研究揭示了环境过敏原通过一种全新的、铁催化的且不依赖蛋白酶的方式切割并激活肺上皮细胞中的GSDMD,从而促进IL-33释放并启动过敏性气道炎症,为哮喘等过敏性炎症疾病的防治提供了新靶点[2][3][11] 研究背景与科学问题 - 过敏性气道炎症是哮喘发生发展的重要基础,环境过敏原进入气道后诱导IL-33等“警报素”释放,激活2型固有淋巴细胞(ILC2),引发炎症[2] - 此前已知GSDMD参与IL-33的释放,但环境过敏原是如何激活GSDMD的机制尚不清楚[2][5] 核心发现与机制 - 过敏原刺激后,肺上皮细胞中的游离铁迅速升高,并通过不依赖传统蛋白酶的方式切割并激活GSDMD[6] - 细胞膜表面的蛋白酶激活受体PAR1是过敏原感知的重要入口,过敏原(如木瓜蛋白酶)可直接切割PAR1,启动NCOA4介导的铁蛋白自噬,释放游离铁[7] - 铁伴侣蛋白PCBP2将铁递送至GSDMD附近,GSDMD上的E309/Q312位点负责结合铁[7] - GSDMD的切割过程不依赖经典炎症小体半胱天冬蛋白酶,而是由PCBP2递送的铁在局部触发芬顿反应,产生羟基自由基,实现对GSDMD的氧化性剪切[7][10] 体内实验验证 - 在木瓜蛋白酶和屋尘螨诱导的小鼠模型中,肺组织铁含量在过敏原刺激后快速上升,并与IL-33释放同步[7] - 使用铁螯合剂可显著抑制GSDMD的剪切和IL-33释放,并缓解气道炎症;补充铁则会增强炎症反应,但在GSDMD缺失小鼠中该效应消失[7][8] - 铁螯合剂DFP预处理可显著缓解木瓜蛋白酶诱导的气道炎症,降低嗜酸性粒细胞浸润、IL-5和IL-13水平以及黏液分泌[8] 潜在应用与意义 - “铁-GSDMD-IL-33”信号轴是过敏原诱导2型免疫反应的重要驱动通路[8] - 研究提示靶向PAR1、铁动员、PCBP2或局部铁反应过程,可能成为哮喘等过敏性疾病新的干预方向[8][11]