文献解读 | 乳酸通过结合可溶性腺苷酸环化酶调节铁代谢

2023721日,山东第一医科大学和山东省医学科学院医学科技创新中心Sijin Liu团队在《Cell Metabolism》上发表题为“Lactate modulates iron metabolism by binding soluble adenylyl cyclase”的文章,这项研究将高乳酸血症与缺铁联系起来,为运动员和乳酸性酸中毒患者的贫血提供了机制解释。

在这篇文章中,云克隆试剂盒【铁调素(Hepc)检测试剂盒(酶联免疫吸附试验法)CEB979MuCEB979Hu;红细胞生成素(EPO)检测试剂盒(酶联免疫吸附试验法)SEA028Hu;红富铁激素(ERFE)检测试剂盒(酶联免疫吸附试验法)SEU540Hu;环磷酸腺苷(cAMP)检测试剂盒(酶联免疫吸附试验法)CEA003Ge】受到科研工作者的认可,荣登优秀国际期刊。

乳酸(LA)一直被认为是糖酵解的代谢废物。然而,最近的证据表明,LA是一种重要的能量底物和特殊受体的信号分子。LA的过量产生会导致高乳酸血症。几项研究表明,高乳酸血症患者经常表现出贫血、血清铁减少和铁调素升高。由于红细胞的形成和铁的可利用性是相互依赖的,并由肝脏协调,这些研究提示LA可能在以肝脏为中心的铁代谢中发挥作用。然而,LA是否以及如何调节肝源性铁调素尚不清楚。

在这项研究中,作者发现LA通过直接结合肝细胞中的可溶性腺苷酸环化酶(sAC)来调节铁稳态。晶体结构表明,LAsAC上的一个保守的酸结合位点结合,并诱导其形成活性构象。这种结合增加了细胞环磷酸腺苷(cAMP),然后触发PKA-mothers against the decapentaplegic homolog (Smad1/5/8)信号通路,以增加铁调素的转录。他们在野生型小鼠和铁稳态紊乱的小鼠中验证了这一调节轴。在人类中,休息和进行大量运动时,升高的LA也会调节铁调素。这些研究结果表明,sAC感知LA以促进铁调素的表达,从而建立了高乳酸血症和缺铁性贫血之间的联系。

综上所述,这项研究证明LA通过sAC依赖性机制促进肝细胞中铁调素的表达,将高乳血症与缺铁联系起来,为运动员和乳酸酸中毒患者出现贫血提供了机制解释。