文獻解讀 | 乳酸通過結合可溶性腺苷酸環(huán)化酶調節(jié)鐵代謝
2023年7月21日,山東第一醫(yī)科大學和山東省醫(yī)學科學院醫(yī)學科技創(chuàng)新中心Sijin Liu團隊在《Cell Metabolism》上發(fā)表題為“Lactate modulates iron metabolism by binding soluble adenylyl cyclase”的文章,這項研究將高乳酸血癥與缺鐵聯系起來,為運動員和乳酸性酸中毒患者的貧血提供了機制解釋。
在這篇文章中,云克隆試劑盒【鐵調素(Hepc)檢測試劑盒(酶聯免疫吸附試驗法),CEB979Mu、CEB979Hu;紅細胞生成素(EPO)檢測試劑盒(酶聯免疫吸附試驗法),SEA028Hu;紅富鐵激素(ERFE)檢測試劑盒(酶聯免疫吸附試驗法),SEU540Hu;環(huán)磷酸腺苷(cAMP)檢測試劑盒(酶聯免疫吸附試驗法),CEA003Ge】受到科研工作者的認可,榮登優(yōu)秀國際期刊。
乳酸(LA)一直被認為是糖酵解的代謝廢物。然而,最近的證據表明,LA是一種重要的能量底物和特殊受體的信號分子。LA的過量產生會導致高乳酸血癥。幾項研究表明,高乳酸血癥患者經常表現出貧血、血清鐵減少和鐵調素升高。由于紅細胞的形成和鐵的可利用性是相互依賴的,并由肝臟協調,這些研究提示LA可能在以肝臟為中心的鐵代謝中發(fā)揮作用。然而,LA是否以及如何調節(jié)肝源性鐵調素尚不清楚。
在這項研究中,作者發(fā)現LA通過直接結合肝細胞中的可溶性腺苷酸環(huán)化酶(sAC)來調節(jié)鐵穩(wěn)態(tài)。晶體結構表明,LA與sAC上的一個保守的酸結合位點結合,并誘導其形成活性構象。這種結合增加了細胞環(huán)磷酸腺苷(cAMP),然后觸發(fā)PKA-mothers against the decapentaplegic homolog (Smad1/5/8)信號通路,以增加鐵調素的轉錄。他們在野生型小鼠和鐵穩(wěn)態(tài)紊亂的小鼠中驗證了這一調節(jié)軸。在人類中,休息和進行大量運動時,升高的LA也會調節(jié)鐵調素。這些研究結果表明,sAC感知LA以促進鐵調素的表達,從而建立了高乳酸血癥和缺鐵性貧血之間的聯系。
綜上所述,這項研究證明LA通過sAC依賴性機制促進肝細胞中鐵調素的表達,將高乳血癥與缺鐵聯系起來,為運動員和乳酸酸中毒患者出現貧血提供了機制解釋。