血液铁水平如何影响生物衰老的速度
最近发表在《营养》杂志上的一项研究表明,过量储存的铁可能通过氧化应激加速衰老,而较高的血铁和转铁蛋白饱和度则与较慢的表观遗传衰老相关。
铁的生理学
铁是一种必需元素,在各种细胞过程中发挥着关键作用,包括酶活性、DNA修复和氧气转运。
为了确定一个人的铁状态,临床医生可以测量血清中的铁蛋白、铁或转铁蛋白饱和度水平。血清铁蛋白反映了铁的储存水平,而血清铁提供了与转铁蛋白结合的循环铁的信息。转铁蛋白饱和度描述了与转铁蛋白结合的铁的百分比。
高水平的铁可以通过产生活性氧(ROS)促进氧化应激,从而对细胞和DNA造成损害。例如,血色素沉着症是一种导致铁过载的遗传疾病,会增加患者患肝病、心脏病和糖尿病的风险。
铁在衰老中的作用
白细胞端粒长度随着年龄的增长而均匀减少,因此是最常用的生物衰老测量指标。现有证据表明,白细胞端粒长度与铁蛋白水平之间存在相关性;然而,这种关联的机制尚不清楚。
血清转铁蛋白饱和度也与衰老有关。然而,在两项研究这种关联的研究中,其中一项研究的结果因纳入了高铁水平或血色素沉着症患者的参与者而有所偏差。
关于研究
当前研究包括1260名平均年龄为56岁、中位体质指数(BMI)为26 kg/m²的女性。
测量并分析了血清铁蛋白、铁和转铁蛋白饱和度水平与GrimAgeAccel、PhenoAgeAccel和DunedinPACE之间的关联,这些均是基于DNA甲基化的生物衰老指标。进行了粗略和调整后的关联分析。
研究结果
血清铁水平与转铁蛋白饱和度密切相关;然而,这两种铁测量值与铁蛋白水平的相关性不强。在调整了绝经、社会经济地位、吸烟和饮酒、运动和饮食等因素后,较高血清铁水平和较高的转铁蛋白饱和度与较慢的生物衰老相关。
血清铁与GrimAgeAccel、PhenoAgeAccel和DunedinPACE分别减少了0.02、0.04和0.05。升高的血清铁蛋白水平与DunedinPACE相关。
转铁蛋白饱和度也与所有衰老指标的减少相关。PhenoAgeAccel和GrimAgeAccel与血清铁和转铁蛋白水平相关,后者显示出更强的相关性。
在调整了可能的混杂因素后,所有估计值都表明,转铁蛋白饱和度与通过DNA甲基化估计的生物年龄没有强烈关联。例如,转铁蛋白饱和度达到45%或以上并没有改变关联的正向方向;然而,这种关联在任何衰老参数中都没有超过0.03个标准差。
因此,当比较最高四分位数和最低四分位数时,高铁水平的毒性并未反映在表观遗传时钟中。这可能是由于在加速生物衰老过程中,通过转铁蛋白运输的铁减少所致。
结论
更高的铁蛋白水平与更快的生物衰老相关。这一观察结果表明,高水平的铁通过促进氧化应激加速生物衰老。
铁蛋白的正相关与高铁暴露导致的加速衰老相关的氧化应激的作用一致。
然而,目前的研究还报告了血清铁和转铁蛋白饱和度与衰老之间的负相关。由于端粒长度与基于甲基化的表观遗传衰老标记之间没有强烈关联,过量铁引起的氧化应激可能反映在端粒长度的减少上,而不是导致生物衰老的表观遗传变化。
慢性炎症会导致贫血,这也可能解释在慢性疾病中观察到的高铁蛋白但低血清铁和转铁蛋白水平。在这种情况下,生物衰老是原因,而不是慢性炎症导致的贫血的结果。
参考文献:
- Von Holle, A., Ramamurthy, S., Santana, M. V. D., et al. (2025). Association Between Body Iron Status and Biological Aging. Nutrients. doi:10.3390/nu17091409.
(全文结束)