鐵被認為是人體中極其重要的微量元素，可廣泛參與代謝過程，包括細胞發(fā)育和分化，并參與各種疾病的誘導。由于鐵對包括致病菌在內的大多數微生物的增殖至關重要，且會加重腸道炎癥性疾病，因此它們在抗感染免疫中的作用經常被低估。
近期，中國科學院亞熱帶農業(yè)生態(tài)研究所畜禽健康養(yǎng)殖與農牧復合生態(tài)研究中心印遇龍院士團隊在微量元素鐵促進腸道黏膜免疫研究方面取得新成果。相關結果以題為Dietary iron regulates intestinal goblet cell function and alleviates Salmonella typhimurium invasion in mice的論文于2023年6月16日正式發(fā)表在Science China Life Sciences雜志(IF 10.38)。
為了評估足夠的膳食鐵攝入是否有助于抵御病原性細菌感染，給小鼠飼喂缺鐵(2 mg Fe/ kg飼料)、鐵充足(35 mg Fe/ kg飼料)或鐵富集飼料(350 mg Fe/ kg飼料)12周，隨后將鼠傷寒沙門氏菌以灌胃方式感染小鼠。研究結果表明，膳食鐵的攝入量可改善腸道黏液層的功能，并減緩了鼠傷寒沙門氏菌的入侵。小鼠的血清鐵濃度與杯狀細胞數量及黏蛋白表達呈正相關。腸道中未吸收的鐵可影響腸道微生物群的組成，并且擬桿菌Muribaculace豐度與黏蛋白表達呈正相關。然而，抗生素處理小鼠的結果表明，膳食鐵調節(jié)黏蛋白層功能不是微生物依賴性的。此外，體外研究表明，微量元素鐵可以直接誘導回腸和結腸類器官中杯狀細胞黏蛋白的表達。由此可見，膳食鐵攝入可提高血清鐵水平，調節(jié)杯狀細胞增殖和黏蛋白層功能，對病原菌的入侵起到了積極的防御作用。
本研究的主要完成人、第一作者為中國科學院亞熱帶農業(yè)生態(tài)研究所博士研究生劉栓。本文的通訊作者為中國科學院亞熱帶農業(yè)生態(tài)研究所印遇龍院士與萬丹副研究員。
