我们的免疫系统依赖铁来运作，但入侵的病毒和细菌也同样需要铁。来自纽约州立大学宾汉姆顿分校（Binghamton University）的新研究，通过对尼日利亚疫情期间的医护人员进行研究，揭示了在传染病刚刚出现并仍然对人类非常新的时候，铁营养状况的权衡关系已经显现出来。
这项研究发表在期刊《进化、医学和公共卫生》上。
宾汉姆顿大学人类学副教授凯瑟琳·旺德（Katherine Wander）解释说：“铁在催化反应中具有生理上的用途，例如结合氧气，因为它既能捐赠也能接受电子。”她是该论文的第一作者。
该论文题为“尼日利亚医护人员中铁营养与COVID-19的关系”。旺德的34位合著者包括来自尼日利亚医院和大学的人员；宾汉姆顿大学的人类学博士生梅格·高克（Meg Gauck）和黄子凡（Zifan Huang），他们协助进行了数据整理和分析；宾汉姆顿大学统计咨询服务主任陈美秀（Mei-Hsiu Chen）；以及非洲研究副教授蒂蒂拉约·奥科罗（Titilayo Okoror）。
COVID-19作为一种新型病毒，提供了有趣的研究机会。由于它是一种新病毒，它较少有机会适应人体生理——并且在进化军备竞赛中也花费了更少的时间。
该研究重点关注了在Delta变异波期间，在四个尼日利亚医院的新冠病毒病房工作的医护人员。大多数人在当时已经接种了阿斯利康疫苗，旺德表示。
铁的竞争
人体以多种方式使用铁，从免疫功能到线粒体中催化反应，线粒体产生细胞能量的形式为三磷酸腺苷（ATP）。
铁最著名的作用是赋予红血球颜色。红血球使用一种叫做血红蛋白的蛋白质来运输氧气。血红蛋白又由称为血红素的小蛋白质组成，这些血红素中含有一个铁分子，该分子结合并运输氧气。
“我们的病原体也需要铁来实现相同的功能，”旺德解释道。“病毒劫持细胞机制以制造更多的病毒。通常情况下，病毒会增加细胞对铁的吸收。”
简单来说，体内自然较高的铁水平为身体细胞提供了所需的资源，但也使这些资源变得可供病原体利用，从而促进其传播。因此，我们进化出了多层次的、重叠的机制来控制铁，而病原体则不断进化以克服这些障碍。
从进化的角度来看，病原体具有优势。
“即使在最佳情况下，我们的免疫系统也无法像每20分钟就能繁殖一代的生物那样快速适应，”旺德说，指的是铁隔离机制。“细菌和病毒能够如此迅速地更新新一代，以至于它们的进化速度更快。”
在生物人类学中，最佳铁假说指的是一个所谓的“甜蜜点”，即减少感染易感性的同时，基本满足身体对铁的需求。
在尼日利亚的研究表明，体内铁含量丰富的人确实有更高的感染COVID-19的风险，贫血患者也是如此。然而，轻度或中度缺铁似乎并未自身提供对抗感染的保护。
这项关于COVID-19的案例研究表明，即使在进化军备竞赛的早期阶段——当一种传染病刚刚出现并对人类仍然非常新时——铁营养状况的权衡关系已经在起作用。
“任何额外的铁增量都会带来潜在的好处，例如增强免疫防御，同时也会带来来自感染源的风险，”旺德说。“这种权衡始终存在，但最佳水平将根据感染环境的变化而变化。”
这种权衡可能是缺铁在其他方面营养良好的人群中普遍存在的原因之一，尤其是在女性中。
人体倾向于保存铁，回收80%的老化红血球中的铁。然而，我们并不特别擅长吸收铁，饮食因素也可能干扰这一过程。
“人类似乎容易缺铁，我们试图通过帮助人们改善铁摄入量和铁吸收来解决这个问题，”旺德说。“这很难做到。”
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