铁过载状态下衰老细胞自发转化为肿瘤

在衰老与肿瘤关系研究中,始终存在一个令人困惑的问题,即衰老细胞如何逾越死亡壁垒,成功转化为肿瘤细胞。本文以"衰老是氧化损伤累积的结果"为依据,着重分析了活性氧的产生、演变和造成损伤的全过程,在此基础上对衰老的发生发展提出了新的认识:衰老进程不是取决于活性氧的源头——超氧阴离子自由基的生成量,而是主要取决于细胞中能够催化Haber-weiss反应生成羟基自由基的自由铁离子浓度高低。当细胞内铁离子浓度超过阈值上限时,它又会将衰老细胞中超氧阴离子自由基转变为氧气,使细胞自由基反应失去源头,由氧化态转变为高度还原态,这就是衰老细胞转化为肿瘤细胞的转折点。

在分子水平上认识铁过载

人体主要通过两个路径实现对铁含量的调控:一是肝释放的铁调素控制肠黏膜细胞对铁的吸收;二是铁蛋白含量超标,促进肠膜细胞脱落。在肠炎症状态下,细胞膜通透性发生改变,以上两种调控功能都会受到影响。铁过载是长期积累的结果。人体内铁元素没有明确的排出机制,可以反复利用,因此随着年龄的增长,体内的含铁量会越来越多,铁过载已成为危害人类健康的重要因素。铁过载与疾病的关系主要包括三方面:一是铁过载诱发自由基反应,破坏细胞的正常功能;二是铁过载会造成铁沉积,导致溶酶体膜破裂,使细胞发生“自残”;三是三价铁离子(Fe^3+)会灭活超氧阴离子,使氧气丧失作为最终电子受体的功能,在氧充足的情况下,不能有效地进行氧化反应。本文对铁蛋白与非蛋白络合铁在细胞中的平衡和非蛋白络合铁过剩与相关疾病的关系根源及其临床意义进行了综述。