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2025年第07期（总420期）“水产讲坛”在水产楼A座201报告厅举行，特邀 Kostas Pantopoulos 教授作专题学术报告，报告题目为“Systemic iron metabolism in health and disease: Lessons from mouse models”。Kostas Pantopoulos 教授主要以小鼠为模型，介绍他实验室在个体水平的铁代谢及其调控领域的研究成果，为理解铁元素的生理功能及其相关病理模型中的铁代谢调控特征提供了新的视角。本次讲座由水产动物分子营养方向的罗智教授主持。
Kostas Pantopoulos 教授作报告（吴晓蓉摄）
铁是生物体必需的微量元素，具有许多重要的生理功能，其代谢过程、调控机理及其相关病理模型中的铁代谢特征一直是生命科学领域研究的热点之一。Kostas Pantopoulos 教授一开始就指出铁具有双面性。一方面铁是生物体维持正常结构和代谢功能所必须的辅因子，铁参与血红蛋白的生成，在机体氧气运输过程中起着重要作用。铁硫簇是线粒体中参与电子传递的关键结构，铁元素在线粒体铁硫簇的生物合成中发挥关键作用，并进一步影响线粒体的功能。但另一方面，如果体内出现铁过载，铁含量超过需要量，机体会出现许多病症。遗传性或后天性铁过载可能导致肝病、糖尿病、关节炎等。机体缺铁，特别是营养性缺铁，会导致贫血、免疫缺陷、认知障碍等。在全球范围内，约有四分之一的人口受到膳食铁缺乏的困扰，这一严峻现实凸显了深入研究铁代谢机制的紧迫性。
Kostas Pantopoulos 教授进一步深入剖析了铁的吸收及在机体的转运和代谢。铁虽然作为地球上最丰富的元素之一，无处不在，但其通常以三价铁的形式存在，机体利用率较低。膳食中的铁在吸收过程中，三价铁在十二指肠细胞色素B（DcytB）的作用下，在肠道刷状缘被还原成二价铁，然后由二价金属离子转运蛋白转运进入肠上皮细胞。食物中的抗坏血酸有助于三价铁向二价铁的转化，因而有助于机体对铁的吸收。二价铁到达肠上皮细胞基底侧膜外侧后，被血浆中铜蓝蛋白氧化成三价铁，与血浆中的转铁蛋白结合，运输到肝脏。人体每天对铁的需求量约为20-30mg，但只需要每天摄入1-2mg铁来弥补机体铁的损失，维持铁的平衡。红血细胞作为铁的主要载体，其寿命约为120天，衰老后的红血细胞会被巨噬细胞清除，铁则被释放回血浆，重新参与到铁的代谢循环中。
Kostas Pantopoulos 教授的团队发现了脱铁转铁蛋白（apo-transferrin）在膳食铁吸收中的意外作用。转铁蛋白（Tf）是血浆中的铁载体。在正常生理条件下，转铁蛋白中仅有30%的部分会与铁元素结合。在铁过载的情况下，转铁蛋白会转化为全铁转铁蛋白（holo-transferrin），不能结合过多的游离铁，导致非转铁蛋白结合铁（NTBI）的大量累积。
Kostas Pantopoulos 教授介绍组织铁的分布和流动过程（吴晓蓉摄）
在铁的转运与代谢调控方面，Kostas Pantopoulos 教授分享了其团队的最新研究成果。铁进入血浆的过程是由铁膜蛋白介导的，并受到肝脏分泌的铁调素的调控。Kostas Pantopoulos 教授团队发现铁调素通过剂量依赖性的方式抑制十二指肠铁膜蛋白对铁的转运，或促进铁膜蛋白的内化和降解，从而发挥其抑制铁转运的作用。
在场师生认真聆听报告（吴晓蓉摄）
讲座的后半部分，Kostas Pantopoulos 教授重点介绍了铁代谢在啊炎症性贫血和肝细胞癌中的作用机理。炎症性贫血(AI)是住院患者中常见的贫血类型，也被称为慢性疾病性贫血(ACD)。炎症性贫血的特征是巨噬细胞中出现铁质沉积物，从而导致血清铁含量降低(即低血清铁)以及红细胞生成所需的铁供应减少。炎症诱导产生的铁调素是导致低铁血症的关键因素。
在场同学提问（吴晓蓉摄）
本次“水产讲坛”吸引了众多师生前来聆听，现场气氛热烈，互动频繁。Kostas Pantopoulos 教授对师生提出的问题进行了耐心的解答。
背景资料
Kostas Pantopoulos 1992年在希腊亚里士多德大学获得生物化学博士学位,然后在德国海德堡欧洲分子生物学实验室(EMBL)从事了6年的博士后研究,1999年1月入职加拿大McGill University,并在2010年晋升为教授。Pantopoulos 博士是国际公认的脊椎动物铁代谢领域的著名学者,多个国际铁生物学或医学国际会议(如Biolron等)的主席或者共同主席。他的研究得到Canadian Institutes for Health Research (CIHR) 和Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada(NSERC)等机构的资助,在Blood、Hepatology、J Hepatol和PNAS等国际著名期刊发表论文100多篇;荣获FRSQ Chercheur National Award等奖项。
