Int J Mol Sci | 铁代谢紊乱：自然与合成螯合剂在医学中的重要性

【CMT&CHTV 文献精粹】

导语：本文综述了自然和合成螯合剂在医学领域，特别是在治疗铁代谢紊乱疾病中的关键作用。既回顾了铁螯合剂的临床应用进展，也强调了个性化医疗在提升治疗效果中的重要性。此外，综述还提出了铁代谢机制研究的新视角，为未来治疗策略的开发提供了科学依据。

铁代谢紊乱，包括铁过载和铁缺乏性贫血，不仅严重影响患者的健康和生活质量，还可能导致严重的并发症，如心脏病和肝病。尽管既往研究已经探明了铁代谢的基本机制，但如何将之转化为有效的治疗策略仍是挑战。传统的铁代谢治疗方法，如口服或静脉输注铁剂，以及铁螯合疗法，存在治疗依从性差、副作用多、疗效有限等局限性，给治疗带来瓶颈。此外，临床对铁代谢机制仍缺乏深入探索，影响创新治疗策略的开发。

2024年4月，《International Journal of Molecular Sciences》杂志发表了一篇题为《The Importance and Essentiality of Natural and Synthetic Chelators in Medicine: Increased Prospects for the Effective Treatment of Iron Overload and Iron Deficiency》的综述，通过综合性的文献回顾，详细阐述了自然和合成铁螯合剂在医学中的重要性和必要性，并展望了这些螯合剂在治疗铁过载和铁缺乏疾病中的应用前景，为临床提供了新的视角和解决方案。

图1：不同蛋白质类中铁复合物的化学组成。a. 在铁蛋白中，铁(Fe III)以多核氧羟基磷酸铁复合物的形式沉积；b. 在含铁蛋白质黄嘌呤氧化酶中，铁以铁硫复合物的形式存在，包括两个铁分子(Fe III和Fe II)和六个硫分子，以及四个来自半胱氨酸(cys)的硫分子；c. 在血红蛋白中，血红蛋白复合物包括原卟啉环上的四个氮分子和中心的亚铁(Fe II)；d. 在转铁蛋白中，铁结合位点的铁(Fe III)与来自天冬氨酸和两种酪氨酸的5个氧分子以及组氨酸的1个氮分子结合。

铁螯合剂的临床应用进展

本综述深入阐述了铁螯合剂在治疗铁代谢紊乱疾病中的应用，特别是对于铁过载和铁缺乏性贫血的治疗。作者指出，传统铁螯合剂如地拉罗司（L1）、去铁胺（DF）和地拉司罗（DFRA）已被广泛用于临床治疗，但它们的使用受限于副作用和依从性问题。新型铁复合物，如铁酸铁三麦芽糖复合物（feraccru或accruferr），已显示出更好的疗效和较低的毒性，为铁缺乏性贫血患者提供了新的治疗选择。在临床研究中，使用铁酸铁三麦芽糖复合物治疗的患者，其血红蛋白平均水平显著提升（例如从106 g/L提升至126 g/L），血清铁蛋白和转铁蛋白饱和度也有所增加。

图2：铁螯合药物的化学结构及其在临床中的应用。a.去铁氧胺皮下注射；b. 去铁氧氧口服；c. 去铁氧氧口服；d. 麦芽酚；e. 抗坏血酸；f. DTPA；g. EDTA。

个性化医疗的重要性

个性化医疗在铁螯合治疗中占据重要地位，通过结合人工智能技术，可以为每位患者定制更有效的治疗方案，从而提高治疗效果并减少不良反应。这种个性化治疗方法有望进一步提升患者的生活质量，并减少长期并发症的风险。

铁代谢机制与创新治疗策略

作者指出，深入理解铁代谢的分子机制对于开发新的治疗策略至关重要。铁在多种病理条件下的作用，包括癌症、神经退行性疾病、HIV、糖尿病肾病等，都与铁代谢紊乱有关。因此，铁螯合剂的潜在应用不仅限于传统的铁代谢疾病，也可能扩展到更广泛的临床领域。

铁螯合剂的副作用与安全性

尽管铁螯合剂在治疗铁代谢紊乱方面显示出潜力，但它们的副作用和安全性仍是关注焦点。文章中提到，地拉司罗（DFRA）可能导致肾脏、肝脏和骨髓功能衰竭等严重副作用，而去铁胺（DF）在非重度铁负荷患者中可能导致视力和听力损害。因此，对铁螯合剂的副作用进行严格监测和预防是确保治疗安全的关键。

未来研究方向

综述的最后，作者展望了未来的研究方向，他指出，应对铁螯合剂、铁代谢相关蛋白相互作用，以及开发新的铁螯合剂和铁复合物的方法进一步的研究。他强调，利用人工智能技术优化治疗方案具有巨大的潜力，这可能为铁代谢疾病的治疗带来革命性的变化。

总结

本综述深入探讨了自然和合成螯合剂在医学中的重要性，特别是在治疗铁代谢紊乱方面的应用。作者强调，新型铁复合物如铁酸铁三麦芽糖复合物在治疗铁缺乏性贫血中展现出良好的疗效和较低的毒性，为临床提供了新的治疗选择。同时，作者也强调了个性化医疗的重要性，提出结合人工智能技术来优化治疗方案，以适应不同患者的具体需求。

此外，文章还指出了铁螯合剂在治疗其他疾病中的潜在应用，如神经退行性疾病和癌症，并强调了深入研究铁代谢机制的必要性。作者指出，随着对铁代谢更深入的理解，以及新药物和新技术的开发，有望在铁代谢疾病的治疗领域将取得更多突破，为患者带来更精准有效的治疗方案。

参考文献：

Kontoghiorghes GJ. The Importance and Essentiality of Natural and Synthetic Chelators in Medicine: Increased Prospects for the Effective Treatment of Iron Overload and Iron Deficiency[J]. Int J Mol Sci. 2024, 25(9):4654. doi: 10.3390/ijms25094654.

编辑：连翘

二审：清扬

三审：碧泉

排版：半夏