铁被认为是人体中极其重要的微量元素，可广泛参与代谢过程，包括细胞发育和分化，并参与各种疾病的诱导。由于铁对包括致病菌在内的大多数微生物的增殖至关重要，且会加重肠道炎症性疾病，因此它们在抗感染免疫中的作用经常被低估。
近期，中国科学院亚热带农业生态研究所畜禽健康养殖与农牧复合生态研究中心印遇龙院士团队在微量元素铁促进肠道黏膜免疫研究方面取得新成果。相关结果以题为Dietary iron regulates intestinal goblet cell function and alleviates Salmonella typhimurium invasion in mice的论文于2023年6月16日正式发表在Science China Life Sciences杂志(IF 10.38)。
为了评估足够的膳食铁摄入是否有助于抵御病原性细菌感染，给小鼠饲喂缺铁(2 mg Fe/ kg饲料)、铁充足(35 mg Fe/ kg饲料)或铁富集饲料(350 mg Fe/ kg饲料)12周，随后将鼠伤寒沙门氏菌以灌胃方式感染小鼠。研究结果表明，膳食铁的摄入量可改善肠道黏液层的功能，并减缓了鼠伤寒沙门氏菌的入侵。小鼠的血清铁浓度与杯状细胞数量及黏蛋白表达呈正相关。肠道中未吸收的铁可影响肠道微生物群的组成，并且拟杆菌Muribaculace丰度与黏蛋白表达呈正相关。然而，抗生素处理小鼠的结果表明，膳食铁调节黏蛋白层功能不是微生物依赖性的。此外，体外研究表明，微量元素铁可以直接诱导回肠和结肠类器官中杯状细胞黏蛋白的表达。由此可见，膳食铁摄入可提高血清铁水平，调节杯状细胞增殖和黏蛋白层功能，对病原菌的入侵起到了积极的防御作用。
本研究的主要完成人、第一作者为中国科学院亚热带农业生态研究所博士研究生刘栓。本文的通讯作者为中国科学院亚热带农业生态研究所印遇龙院士与万丹副研究员。
