一项研究提示，体内一种对健康血液和大脑功能至关重要的矿物质水平超标，可能增加帕金森病和痴呆的风险。
铁是人体必需矿物质，有助于制造血红蛋白——红细胞中的一种蛋白质，负责将氧气从肺部输送到全身重要组织。人体无法自行生成铁，只能从动物蛋白（如瘦红肉、蛤蜊和牡蛎）以及植物性食物（如菠菜、扁豆、豆腐和白豆）中获取。
缺铁会影响七分之一的美国人（约3600万人），并与发育问题和认知能力下降有关，因为这种矿物质还支持能量和神经递质的生成。
但加利福尼亚州索尔克研究所的研究人员发现，过量铁会缓慢在神经元内积累。虽然这在早年影响甚微，但对老年人而言，可能导致神经细胞死亡。他们认为，这是因为过量铁降低了细胞的防御能力，使其更容易受到应激源的伤害。
在负责记忆和认知功能的脑区（如海马体和大脑皮层）中，细胞死亡可能导致痴呆，目前约有700万美国人受此影响。而帕金森病则影响约100万美国人，是由负责产生多巴胺（协调运动）的神经元缺失引起的，因此这些细胞的死亡可能诱发该病。
研究人员指出，评估铁水平可能是预防痴呆和帕金森病等神经退行性疾病的关键手段。索尔克研究所高级研究员、共同通讯作者帕姆·马赫博士表示：“在阿尔茨海默病和其他神经退行性疾病的讨论中，韧性已成为一个热门话题——试图让大脑在面对导致神经退化的应激源时更具韧性。我们的研究揭示，当铁达到一定水平时，细胞会失去韧性，使神经元更容易受到损伤甚至杀死它们的应激源的影响。”
这一发现正值美国痴呆和帕金森病发病率上升之际。专家估计，到2050年，痴呆诊断数量将翻倍。帕金森基金会预测，到2030年将有120万美国人被诊断出帕金森病，每年新增9万例，而十年前这一数字约为6万。近期研究表明，环境污染（如污染物和农药）以及肥胖、糖尿病等慢性病患病率上升可能是原因，但科学家仍在探究具体病因。
这项新研究发表在《细胞死亡发现》期刊上，研究人员使用来自神经系统癌症神经母细胞瘤的人类神经细胞，比较了急性铁暴露和慢性铁暴露的影响。急性暴露持续6至8小时，慢性暴露则约为9天。慢性暴露旨在模拟衰老过程中铁缓慢积累的情况。
利用细胞模型，研究人员提出了新的通路——“慢性铁死亡”。铁死亡是一种研究充分的现象，指由脂质过氧化过程导致的细胞死亡：有害分子（自由基）从细胞膜脂质中夺取电子，造成细胞损伤。然而在慢性铁死亡中，该通路并不会立即导致细胞死亡。相反，慢性暴露于铁的神经元会出现长期功能改变，而非立即死亡。急性暴露的神经元能够应对应激，而慢性暴露的神经元则变得易患神经退行性疾病。
共同通讯作者、马赫实验室博士后研究员纳瓦布·约翰·达尔博士表示：“我们认为，这些在铁处理机制和抗氧化防御蛋白方面的协调改变，使慢性暴露的神经元易受神经退行性病理影响。进入这种慢性铁死亡状态，可能使神经元为年龄相关的功能衰退埋下伏笔。”达尔指出，通过渐进模型，研究团队发现“决定这些细胞命运的不是铁的数量，而是它们处于应激下的时间长度。”他补充说：“铁是人体最重要的矿物质之一。因此，随着年龄增长，问题不在于铁本身，而在于铁随时间推移的积累。”
研究人员能够用Ferrostatin-1（一种合成抗氧化剂）处理铁毒性，它能够抑制慢性铁死亡，阻断细胞应激和死亡。该研究也存在若干局限性，包括未明确导致慢性铁死亡的具体铁含量，以及仅使用细胞模型而非人类实验。
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