近日，首都医科大学附属北京友谊医院闵力教授团队在《ACS Nano》发表题为“Terahertz wave desensitizes ferroptosis by inhibiting the binding of ferric ions to the transferrin”的研究论文，该研究首次提出太赫兹波作为一种非药物、非侵入性手段，以转铁蛋白（Tf）为靶点，通过减弱其与铁离子（Fe3+）结合抑制细胞铁死亡。附属北京友谊医院消化分中心李向冀博士和中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院李阳梅副研究员为共同第一作者，闵力教授（末位通讯）与中国中医科学院中医临床基础医学研究所孙岚助理研究员、中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院常超研究员为共同通讯作者，上海交通大学化学化工学院樊春海院士为资深作者。
铁是血红蛋白、肌红蛋白和神经球蛋白的重要组成部分，对人体至关重要，参与血氧运输、神经发育、免疫系统维持和能量代谢等多种生物过程。细胞内的铁能够通过芬顿反应催化脂质活性氧物质的形成，导致细胞损伤，这一过程被称为铁死亡（ferroptosis）。过量的细胞内铁沉积被认为是铁死亡相关疾病的主要原因之一，在阿尔茨海默病和多发性硬化症等重大疾病中，铁死亡被认为参与了疾病的发病机制。转铁蛋白（Tf）是血液中主要的铁载体，尽管其在铁代谢和铁死亡中发挥重要作用，但由于对转铁蛋白（Tf）的系统性干扰会影响血液中铁的稳态，因此不被视为经典的药物靶点。如何开发具有指向性的非药物治疗方式，通过干预铁死亡实现对于重大疾病的精准治疗，是领域内亟待解决的重要问题。
闵力教授团队提出利用太赫兹波（THz），对转铁蛋白（Tf）的铁结合进行调控，可能为铁死亡相关疾病提供一种新的非药物治疗方法。该研究首先通过分子动力学模拟，比较了不同波长太赫兹刺激下Fe3+从转铁蛋白（Tf）解离的自由能，发现8.7 μm附近波段刺激显著抑制了Fe3+与转铁蛋白（Tf）的结合。进一步，通过体外生化和细胞实验验证了这一结果，并确定了8.7 μm（即34.5 THz）太赫兹波对Tf-Fe3+的结合作用抑制最明显。此外，8.7 μm太赫兹波驱动的脂质过氧化和丙二醛（MDA）水平的显著抑制，以及Erastin诱导的细胞死亡的减少，进一步证实了太赫兹刺激对铁死亡的抑制作用。最后，8.7 μm的太赫兹波辐射在缺血再灌注引起的肠黏膜铁死亡中的能起到显著抑制作用，为开发铁死亡相关疾病的治疗策略提供了有力证据。
图 8.7 μm太赫兹波通过减弱Fe3+与转铁蛋白（Tf）结合抑制铁死亡进展的机制
上述研究提示，太赫兹波可通过减弱Fe3+与转铁蛋白（Tf）的结合，有效抑制铁死亡，为开发非侵入性、非药物性且无电离辐射的铁代谢调控方法提供了重要依据。
该研究受国家自然科学基金（T2241002，12204547）、北京市杰出青年自然科学基金（JQ23039）和中国中医科学院科技创新项目（CI2023C017YL）等项目资助。
闵力，研究员，教授，博士研究生导师。现任首都医科大学附属北京友谊医院科技处副处长，兼任北京市青年联合会委员、中国医药质量协会临床试验大数据分会常委及青年主委、中华医学会消化内镜分会大数据组委员等。入选北京市杰出青年自然科学基金项目、中国科协青年人才托举工程、北京市科技新星。主要从事外泌体及消化系统疾病领域的基础与临床转化研究。主持国家重点研发计划课题及国自然等国家级及省部级课题10项。近年来以第一及通讯作者在《Journal of Extracellular Vesicles》《ACS Nano》《Advanced Science》《Research》等国际知名期刊发表SCI文章50余篇，核心成果获得国际权威指南引用，入选ESI高引论文；授权国家发明专11项，部分转化成果入选北京市新技术新产品目录。
来源：附属北京友谊医院、科技处
撰稿：闵力
排版：李晓曦
审核：张澍田
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