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MIT研究揭密细胞抗铁防线,多胺扮演“分子储库”封锁致命铁离子

2026-9-3 寰宇科学

麻省理工学院(MIT)与怀特黑德生物医学研究所(WhiteheadInstitute)的最新研究发现,细胞内有一道过去鲜为人知的防线。一类名为“多胺”(polyamines)的小分子,能化身为细胞内的“分子储库”,将铁元素安全地封存于不具反应性的状态,从而防止其引发破坏DNA、蛋白质与细胞膜的致命连锁反应。

这项突破性研究由怀特海德研究所的AnkurJain、WhitneyHenry以及博士生PushkalSharma共同完成,成果已于8月14日发表于顶尖学术期刊《Cell》。研究团队表示,这项新发现不仅解答了“为何细胞需要维持异常高浓度的多胺”这个长久以来的 生物学谜团,更拼上了细胞管理铁离子机制的关键拼图。


研究团队在进行基因筛选时意外发现,一旦细胞内的多胺浓度降低,一种负责保护细胞膜脂质免受损伤的酵素“GPX4”,就会成为维持细胞存活的救命稻草。同时,缺乏多胺的细胞也会开始大量制造另一种能将铁固定为矿化状态的蛋白质。这些蛛丝马迹让研究人员推测:多胺本身极可能就是维持铁元素稳定的幕后推手。


为了印证这项假设,团队特别研发了一款新型“荧光感测器”,用来直接测量活细胞内部反应性铁的动态。实验结果明确显示:当多胺浓度下降时,细胞内具备高化学活性且高度危险的铁离子便会显著飙升。这项发现为“多胺能有效抑制细胞内铁累积与毒性”提供了最直接的科学铁证。


本研究第一作者Sharma指出,当多胺水平处于低谷时,细胞会被迫高度依赖GPX4来抵御铁毒性的侵袭。团队认为,这项揭开细胞铁管家奥秘的成果,未来不仅有助于深化基础生物学的理解,更将为癌症治疗与神经退化性疾病的后续探索,开辟出一条极具潜力的新研究路径。