铁,是生命的双刃剑。少了它,细胞缺氧贫血;多了它,就是催命毒素。2026年1月,Cell Metabolism发表王福俤和王卓教授等合作发表题为Ferroplasticity drives social isolation-induced anxiety via a ventral hippocampal iron-α-synuclein axis的论文。该研究首次提出铁可塑性(Ferroplasticity)的新概念,并揭示孤独通过增加脑组织铁的累积,从而导致焦虑。

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无独有偶!2026年3月,中科院动物研究所刘光慧研究员、曲静研究员,联合中科院北京基因组研究所张维绮研究员等,在Cell Metabolism上发表题为Vitamin C inhibits ACSL4 to alleviate ferro-aging in primates的论文。该研究不仅提出铁衰老(Ferro-aging)的新概念,还惊人地发现,维生素C是关键蛋白ACSL4的抑制剂,可在灵长类动物身上实现全身性返老还童!

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衰老的本质是什么?传统认为是氧化应激,但具体谁在驱动?刘光慧团队给出精准答案。细胞层面,在不同人源细胞衰老模型(复制性衰老、HGPS早衰症、Werner综合征)中,研究人员观察到二价铁的异常积累,而且将多不饱和脂肪酸(PUFA)转化为易氧化形式的ACSL4蛋白表达显著上调。这与铁死亡研究的思路高度重合,但在衰老细胞中,这种状态不是急性死亡,而是一种慢性生锈。

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组织与个体层面, 在人类和食蟹猴的多种组织(肝、肺、心、肌肉)中,随着年龄增长,铁沉积(普鲁士蓝染色加深)与ACSL4、脂质过氧化产物(4-HNE,MDA)呈正相关,并构建铁衰老评分(Ferro-aging Score),发现代谢活跃的组织(肝、肌)评分最高,说明铁驱动的脂质过氧化是程序化衰老的核心特征。

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团队利用CRISPR-Cas9特异性敲低老年小鼠肝脏中的Acsl4。结果发现,不仅肝脏好了,小鼠的认知能力(Y迷宫)、运动协调性(平衡木)全面提升。这验证了外周器官干预带来系统性获益的理论。肝脏作为铁代谢中枢,其ACSL4的下调能改善全身衰老表型。

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转化上,研究人员通过生物素化维生素C(VC-Biotin)pull-down实验,结合质谱分析,直接钓出ACSL4。竞争实验证明,游离维生素C能阻断这种结合。分子对接和动力学模拟显示,维生素C结合在ACSL4催化活性中心口袋(涉及Thr278, Ser279, Thr469残基)。当这三个位点突变后,维生素C就结合不上去了,且酶活性丧失。维生素C处理后,ACSL4的底物(花生四烯酰-CoA等)及其下游的过氧化磷脂显著减少,效果与敲低ACSL4一致。

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相比对照组,维生素C处理组的猴子全身多个组织的铁衰老标志物(ACSL4, 4-HNE)显著降低。心脏炎症少了,肺部纤维化轻了,大脑里的β-淀粉样蛋白(Aβ)也减少了。 团队使用表观遗传钟、转录组钟和代谢钟,发现维生素C干预后,猴子的大脑、肌肉、皮肤等组织的生物学年龄平均年轻4-6岁!MRI显示,VC组猴子的大脑皮层表面积萎缩被逆转,结构连接性恢复。

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因此,衰老,某种程度上是身体在慢慢生锈。 而这个过程是由铁过载触发、ACSL4驱动、脂质过氧化介导的。幸运的是,大自然准备了除锈剂,维生素C。通过精准调控铁代谢,通过抑制ACSL4,人类延缓衰老、健康长寿的梦想,正在一步步变为现实。

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铁死亡,铁可塑性,铁衰老……关于铁的故事,这些或许只是开始。