鉴定鸟苷 5'-二磷酸为潜在的铁动员剂：防止铁调素-铁转运蛋白相互作用并调节白细胞介素 6 STAT-3 通路
贫血是炎症性疾病患者中极为常见的铁缺乏表现形式之一。炎症引发的铁调素（hepcidin）水平升高，是导致这类贫血症状的关键因素。2017年，Stanzin Angmo1等学者发表了题为《Identification of Guanosine 5'-diphosphate as Potential Iron Mobilizer: Preventing the Hepcidin-Ferroportin Interaction and Modulating the Interleukin-6/Stat-3 Pathway》的研究论文。在这篇论文中，作者团队运用虚拟筛选、分子对接、分子动力学模拟以及体内外实验等一系列方法，致力于鉴定能够抑制铁调素与铁转运蛋白（ferroportin, FPN）相互作用的天然化合物，以期找到治疗炎症性贫血的有效手段。
研究伊始，作者团队从ZINC数据库里的海量化合物中，精心筛选出68,752种天然化合物作为研究对象。经过严谨的分子对接技术初步筛选，得到了12种具备潜在铁调素结合能力的化合物。深入分析这些化合物后发现，它们都存在一个共性结构特征：带有负电荷的部分。由于铁调素肽具有正表面电位，这种带负电的结构有利于肽 - 配体之间的相互作用。从分子对接分析结果来看，这些配体与铁调素分析物相互作用的常见残基包括Phe9、Cys10、Cys13、Cys14、His15、Arg16、Ser17、Cys19、Gly20、Met21和Cys22。为进一步评估这些化合物与铁调素结合的稳定性，作者团队又对筛选出的化合物开展了分子动力学模拟实验。
在12种可能的铁调素结合剂中，鸟苷5'-二磷酸（GDP）脱颖而出，成为极具潜力的铁调素结合剂。GDP与hepcidin的结合位点包括Cys11、Arg16、Ser17、Lys18、Cys19及Met21 ，其结合能达到-40.30 ± 4.71 kcal/mol，能够形成稳定的铁调素 - GDP复合物，有效防止铁调素诱导的FPN内化。
为了进一步验证GDP对铁调素 - FPN相互作用的抑制作用，作者团队开展了一系列丰富的体内外实验，涵盖FPN - GFP细胞系实验、HepG2和Caco - 2细胞实验以及小鼠模型实验等。实验结果与预期一致，在FPN - GFP细胞系中，GDP显著抑制了铁调素诱导的FPN内化，使细胞表面的FPN得以保留。在HepG2和Caco - 2细胞实验中，GDP促进了细胞铁外流，进而降低了细胞内铁浓度和铁蛋白水平。在小鼠模型实验里，GDP与FeSO4联合使用，显著提升了贫血小鼠的血红蛋白水平和血清铁水平，同时减少了肝脏和脾脏的铁沉积。
综上所述：GDP作为一种天然小分子化合物，展现出作为铁调素抑制剂的巨大潜力。尤其对于炎症性疾病患者而言，GDP与铁补充剂联合使用，有望成为一种行之有效的贫血治疗新方案。
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