在中华传统文化中，对铁元素重要性的朴素认识源远流长。形容人身体棒，说“铁打的身体”；描述食物对人的重要性，说“人是铁，饭是钢”；中医治病，讲求“补铁”“补血”与“益气”；炒菜做饭，喜欢用铁锅……
现代医学研究印证了古老的“东方智慧”——人体内含量小于0.1%的微量元素，是维系生命体征的“关键少数”；而铁在人体微量元素中含量最高，是影响人体健康的“决定多数”。
“铁科学”，是现代生命科学研究的新赛道。在湖南南华大学衡阳医学院、浙江大学等高校，活跃着一支被亲切唤作“拿铁”的科研团队。团队领军人王福俤教授说，他们致力于破解“铁代谢”密码，探索控制“铁死亡”——氧化还原活性金属铁的非凋亡性细胞死亡机制，研制“铁死终结者”药物治疗疑难杂症，为更多人有一副“铁打的身体”而“铁肩担当”。
“三英战吕布”揭示玄机
2023年，王福俤团队发表于国际学术期刊《医学前沿》的“铁科学”论文，被选为当期封面论文推荐，配图国风漫画内容是出自《三国演义》里的精彩故事“三英战吕布”。
“把吕布打服、管住、用好，能助诛董卓、能‘辕门射戟’平息纷争；如果放任自流，吕布就会反复无常、祸乱天下。”王福俤说，对于“过于深奥不便解释”的铁科学，团队用国风漫画“三英战吕布”来描述。其中吕布代表“铁死亡”，合力围攻吕布的刘备、关羽、张飞，分别代表遏制（靶向）“铁死亡”的三个最重要的代谢调节途径——谷胱甘肽代谢、铁代谢和氧化脂质。有关铁科学的内涵、研究目标与实现路径，《三国演义》里的这个精彩故事可谓透彻揭示玄机。
2023年王福俤团队发表于国际学术期刊《医学前沿》的“铁科学”论文，被选为当期封面论文。当期封面是出自《三国演义》里精彩故事“三英战吕布”的国风漫画。受访者供图
现代医学研究表明，微量元素铁广泛存在于人体各个组织和器官中。人体的铁代谢稳定状态有着精细的调控机制，机制的核心调控激素是铁调素Hepcidin。铁调素由肝脏分泌。铁调素分泌异常，则可能导致机体铁代谢失衡，进而引发各种疾病。
人体内铁过多、铁过少，都无法拥有“铁打的身体”。据介绍，铁等金属离子稳态失衡导致的系列疾病，是困扰世界的重大营养学和医学难题。如缺铁性贫血，当前全球有不少人受到贫血威胁。此外，肝脏、肾脏等很多疾病，都与铁元素变化息息相关。
“铁等金属离子是生命起源的原动力，解读金属离子奥秘是攻克疾病的重要突破口，值得我们付出毕生的精力。”王福俤说，他和团队在过去的30年中，潜心耕耘铁科学。
22年前，王福俤前往美国哈佛大学深造，学习金属离子的先进研究体系及生命科学的前沿实验技术。2008年，王福俤辞去国外工作回国，先后在中国科学院上海生命科学研究院、浙江大学、南华大学组建科研团队，继续对铁科学开展深入探索。
2022年，王福俤率先提出“铁科学Ferrology”这一新学科概念，引发学界高度关注。2023年10月，王福俤在《中国科学：生命科学》杂志和南华大学衡阳医学院65周年庆专辑中正式发文提出“铁科学Ferrology”概念，产生了以铁元素为生命核心要素的新兴交叉学科。
2023年8月，王福俤当选为国际生物铁学会董事会成员，成为该学会创会50年来第一位进入董事会的华人科学家。经过数十年努力，以他的团队为代表的中国科学家，成为全球铁科学领域的“领跑集群”之一。
临床应用正研制“铁死终结者”
“死磕”难治性贫血和血色病等重大疾病、研究微量元素铁与心脏疾病的关系、用科研助力医学营养学……近年来，南华大学、浙江大学的“拿铁”科研团队一直致力于将基础研究转化为临床应用。
“铁过载和缺铁性贫血是人类健康的隐形杀手，探究它们的发病规律，是我们的使命。”王福俤告诉记者。
血色病是高发的人类遗传性铁过载疾病，在我国有较高发病率，其致残率和致死率也较高。王福俤作为首席科学家领衔科技部重点研发计划项目，针对血色病和地中海贫血展开深入研究，发现抗类风湿性关节炎药品金诺芬具有治疗铁过载作用，可用于治疗血色病和地中海贫血等多种铁过载疾病。
“我们从分子生物学和遗传学水平研究铁代谢异常导致贫血的有效靶点和治疗策略。团队在居民中开展筛查和研究，发现了首个缺铁性贫血风险基因TMPRSS6多态性显著性增加贫血风险。”说起团队的这一发现，王福俤深感自豪。
“铁死亡”领域学者、浙江大学医学院教授闵军霞介绍，针对难治性贫血，王福俤团队近期首次突破性发现靶向缺氧通路可治疗难治性贫血、炎症性贫血和化疗相关贫血，该成果不仅丰富和阐明了铁代谢和贫血的分子调控机制，同时为临床贫血治疗提供了新靶点。“‘拿铁’团队钻研‘铁科学’30余年，从基础研究到临床转化都获得了丰硕的研究成果。”闵军霞说。
铁科学助力医学营养学。王福俤团队筛选并解析了黑豆皮、鸡血藤、天然产物杨梅素等能通过抑制Hepcidin改善缺铁性贫血，为解决困扰全球的贫血提供重要策略。
“黑色食物是药食同源的补血上品。我们首创了黑豆防贫血中国方案，这项成果将基础研究与传统食物相结合，被认为是医学营养学一个重要成果。”南华大学衡阳医学院陶亮博士说。
研究微量元素铁与心脏疾病的关系。“我们发现摄入膳食铁过多，特别是血红素铁，会明显增加心血管疾病风险，而铁死亡抑制剂、低铁膳食等是预防心脏损伤的有效途径。”王福俤说。
近年来，王福俤团队还在国际上率先发现FTH和HMOX1等心脏疾病铁死亡关键基因，首次发现了SLC39A14、TXNRD等基因是调控肝脏铁死亡的核心机制；发现了某种常用药物引发铁依赖肾损伤副作用，为高发糖尿病肾病溯源提供了科学依据；率先解析了铁死亡最重要蛋白质复合物xCT-4F2hc结构，为难治性重大疾病探索治疗药物；开发研究代谢相关脂肪性肝炎的临床试验药物，并在世界首创药物和可遗传器官铁死亡损伤动物模型等。
“代谢相关脂肪性肝炎发病率高，还可能发展为肝硬化及肝细胞癌等终末期肝病，严重影响国民健康。”王福俤说，团队发现，代谢相关脂肪性肝炎患者普遍存在肝脏铁沉积和血清铁蛋白升高的现象，而肝脏铁沉积可诱发铁死亡促进脂肪性肝炎发展。这一科学成果，已经发表在2024年8月国际著名学术期刊《细胞代谢》（《Cell Metabolism》），新药被命名为“铁死终结者”FOT1（FerroTerminator1）。
前沿科技巧用“文化包装”
2024年3月，王福俤团队在顽固性贫血治疗领域研究新成果在国际著名学术期刊《先进科学》（《Advanced Science》）刊发。该研究在2024年中国龙年新年发表，配图用精心设计的龙凤呈祥图案诠释其科学寓意。
“用人们耳熟能详的中外文化经典，解读现代深奥的前沿医学研究。”王福俤等人组成的“拿铁”团队，用漫画概括与诠释科研成果，做成了文创品牌。一些国际著名学术期刊纷纷将他们创作的漫画用作封面，当期的这些“洋刊”散发着浓浓的“中国风”。
比如漫画“黄鼠狼给鸡拜年”。鸡，代表健康生命或健康肝细胞；捧着礼物上门的黄鼠狼，代表可诱发机体健康特别是肝损伤的铁离子；黄鼠狼脚下满地鸡毛寓意“铁死亡”已经发生，而横亘在黄鼠狼与鸡之间的篱笆，是“拿铁”团队发现的可防止“铁死亡”发生的保护基因“膜蛋白SLC7A11”。
在“拿铁”科研团队的文创产品中，这样的经典画作还有很多：《卖火柴的小女孩》，深刻形象地诠释了转铁蛋白受体“Tfr1”和铁稳态代谢调控脂肪细胞产热的科学发现；“玉兔捣药”，用三只可爱的兔子阐释在骨系统中铁死亡与凋亡、自噬等死亡方式的交互作用；“女娲补天”，解析“铁死亡”防治；剪纸艺术“虎符铁字”，介绍心脏“铁死亡”；《满江红》则以民族英雄岳飞的形象，介绍新基因ME1在肝损伤中抵抗铁死亡的重要病理生理功能……
记者采访中发现，善于将科研成果加以“文化包装”和推广的“拿铁”科研团队，在基础医学前沿领域的探索研究中，还有“板凳甘坐十年冷”的精神。很多青年科学家加快成长，成为“铁科学”研究中坚力量。
“王教授和我们说，我们是在攀登‘科学高峰’，实验失败是正常的事，要有越挫越勇的精神。”陶亮博士告诉记者。
每个月，南华大学的“拿铁”团队都会依据创新成果评选出实验室英雄。“拿铁”团队总处于满负荷的工作状态，做实验、写论文、开展“头脑风暴”……
“我们希望让更多大众了解铁科学，了解铁元素对健康的影响，健康补铁。”“拿铁”团队成员们说，除了做科研，近年来，他们编译出版《锌与人类健康》《铁与人类健康》《硒：分子生物学与人体健康》，编著出版《铁死亡》——四本著作构成“金属离子四部曲”，形成了一个比较完善的金属离子科普读物体系。
“运用我们的科研成果，服用铁螯合剂祛铁治疗是目前缓解遗传性血色病和地中海贫血的推荐治疗方法。我们还研发了可安全有效降低脂肪性肝炎肝铁沉积进而缓解脂肪肝炎的I类新药，目前正在申请临床审批。”王福俤说，“我们‘拿铁’团队将继续深耕‘铁科学’，同时还将把研究延伸到锌等金属离子领域，探索破解锌代谢异常引发的各种人体健康难题。”（记者苏晓洲 帅才）
