Page 203 - 《水产学报》2026年第01期

1 期 黄晓曼，等：食源性铁过载诱导草鱼肝细胞的损伤机制 50 卷

度组的 LGR 显著降低，表明过量铁可能对草鱼的 机体在应对铁过载时，通过增强 Tf 的合成以增加
体长增长呈负面影响。还有研究指出，铁过载会 与铁离子的结合和转运，从而降低 NTBI 水平，
导致哺乳动物骨质疏松、骨质流失，甚至引发骨 减轻组织铁沉积所致的氧化损伤。
骼肌萎缩 [29-30] 。考虑到硬骨鱼的体长与骨骼和肌 进入细胞的铁离子大部分储存于铁蛋白中，
纤维的发育密切相关 [31-32] ，推测 LGR 显著降低可 一部分参与生化反应，多余的铁离子通过 FPN1
能与高铁摄入引发的骨骼或肌肉发育受损有关。 (细胞唯一的铁输出蛋白) 排至体循环 [43-44] 。此外，
膳食铁的摄入、吸收、储存和利用是一个复 Hepcidin 是一种富含半胱氨酸的抗菌肽，可介导
[40]
杂的过程。铁离子进入机体后，除了形成含铁蛋 FPN1 的内化和降解 。本研究中，高浓度富马酸
白并参与各种生化反应外，剩余的铁大部分储存 亚铁显著上调了草鱼肝脏中 hepcidin 和 fpn1 的
在肝脏中。肝脏作为主要的铁储存器官，在全身 mRNA 表达水平，表明肝脏细胞处于铁过载状态，
铁代谢稳态中发挥着至关重要的作用 [13] 。根据 迫切需要 FPN1 将铁离子转运至体循环；体循环
Musharraf 等 [28] 和 Luo 等 [33] 的研究报道，高铁饮 中铁离子含量的增加使 Hepcidin 含量升高，Hep-
食 会 导 致 露 斯 塔 野 鲮 和 黄 颡 鱼 (Pelteobagrus cidin 内化和降解 FPN1，进而控制细胞输出铁离
fulvidraco) 的肝脏铁含量显著增加；在小鼠模型中， 子的速率，减少铁离子进入体循环。此过程反映
[34]
铁过载会导致肝脏结构改变和功能损伤 。为研 了机体在铁过载下启动的一种保护机制，通过抑
究富马酸亚铁对草鱼全身和肝脏的作用，实验检 制铁的吸收与输出，尝试降低体循环中铁的积累。
测了草鱼肝脏的铁含量，并进行了 H.E 染色。结 机体内的自由铁具有强烈的氧化还原活性，
果显示，在中铁浓度组和高铁浓度组中，草鱼肝 易发生芬顿反应，从而生成 Fe 和·OH。·OH 进一
3+
脏的铁含量显著上升，并出现明显的细胞空泡化 步促进磷脂过氧化物的形成，诱发氧化损伤 [26] 。
和组织结构损伤，这与 Musharraf [28] 和 Luo 等 [33] Singh 等 [45] 研究发现，露斯塔野鲮暴露于高浓度
的研究结果一致。接着，进一步评估草鱼的全身 铁的环境中，血液红细胞数量显著增加，肝脏铁
铁水平，检测了血清铁含量、PCV 和总铁结合力 含量和 MDA 水平也显著上升，而抗氧化酶 CAT
TIBC，这三个指标常用于检测血清铁水平 [35-37] 。 的活性降低。在本研究中出现了类似结果，铁过
结果表明，高浓度富马酸亚铁可显著提高 PCV 和 载增加了肝脏的脂质过氧化水平。同时，实验发
TIBC，提示机体系统铁水平上升。此外，为了评 现肝脏的 CAT 活性显著降低，这与 Singh 等 [45] 的
估铁过载是否引起肝功能损伤，实验检测了血清 结果相一致。然而，在本研究中，血清的 CAT 活
和肝脏中 ALT 和 AST 的活性，二者是反映肝脏 性却显著上升，这可能与体内铁的积累有关，因
损伤的重要生化指标 。实验结果显示，在 60 d 为 CAT 作为一种血红素酶，铁在其催化活性中起
[38]
的投喂期后，中铁和高铁浓度组草鱼的 ALT 和 着关键作用 。小鼠在铁过载的状态下 CAT 的活
[46]
[47]
AST 活性均呈不同程度升高，表明草鱼肝脏可能 性会随着铁含量的增加而降低 ，说明 CAT 的活
发生了损伤。上述结果与 Chen 等 [39] 研究的黄颡 性 受 体 内 铁 浓 度 的 影 响 。 有 报 道 称 ， 在 鲑 属
鱼肝脏铁含量增加以及肝损伤的结果相一致。 (Oncorhynchus) 鱼类感染病毒的过程中，大量铁代
肝脏不仅是主要的铁储存器官，还是多种铁 谢基因上调导致铁过载，并增加 ROS 的产生，最
[48]
代谢相关蛋白质的合成场所，在维持铁稳态中起 终引发氧化应激 。GPX4 作为一种抗氧化酶，能
着关键调控作用 。实验进一步探究铁过载条件 够利用谷胱甘肽还原脂质过氧化物，降低因脂质
[40]
下草鱼肝脏铁代谢相关基因的表达情况，结果显 过氧化引起的氧化应激，Nrf2 则是体内重要的抗
示 ， hepcidin 和 fpn1 的 mRNA 表 达 上 调 ， 以 及 氧化因子，能够与下游靶点 GPX4 和 HO-1 共同
[49]
tfr1 的下调，与 Chen 等 [39] 的研究结果一致，表明 发挥抗氧化作用 。研究结果表明，高铁浓度组
机体在调节铁的吸收和运输。此外，Tf 在血清中 血清和肝脏 GPX4 的活性显著升高，同时中铁浓
能够与 Fe 结合形成转铁蛋白结合铁，过量的 Fe 3+ 度组和高铁浓度组均显著上调了 nrf2、gpx4 和 ho-
3+
进而形成 NTIB，而 NTIB 易被运输至肝脏和肝胰 1 的表达水平，进一步表明铁过载引起了机体的
腺，从而引发组织铁沉积并导致氧化应激 [41-42] 。 氧化应激。在正常情况下，Nrf2 通过与 Keap1 的
在本研究结果中 tf mRNA 表达水平上调，可能是 相 互 作 用 而 受 到 抑 制 。 当 发 生 氧 化 应 激 时 ，

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