貧血是炎癥性疾病患者中極為常見的鐵缺乏表現(xiàn)形式之一。炎癥引發(fā)的鐵調(diào)素（hepcidin）水平升高，是導致這類貧血癥狀的關鍵因素。2017年，Stanzin Angmo1等學者發(fā)表了題為《Identification of Guanosine 5'-diphosphate as Potential Iron Mobilizer: Preventing the Hepcidin-Ferroportin Interaction and Modulating the Interleukin-6/Stat-3 Pathway》的研究論文。在這篇論文中，作者團隊運用虛擬篩選、分子對接、分子動力學模擬以及體內(nèi)外實驗等一系列方法，致力于鑒定能夠抑制鐵調(diào)素與鐵轉(zhuǎn)運蛋白（ferroportin, FPN）相互作用的天然化合物，以期找到治療炎癥性貧血的有效手段。

研究伊始，作者團隊從ZINC數(shù)據(jù)庫里的海量化合物中，精心篩選出68,752種天然化合物作為研究對象。經(jīng)過嚴謹?shù)姆肿訉蛹夹g初步篩選，得到了12種具備潛在鐵調(diào)素結(jié)合能力的化合物。深入分析這些化合物后發(fā)現(xiàn)，它們都存在一個共性結(jié)構(gòu)特征：帶有負電荷的部分。由于鐵調(diào)素肽具有正表面電位，這種帶負電的結(jié)構(gòu)有利于肽 - 配體之間的相互作用。從分子對接分析結(jié)果來看，這些配體與鐵調(diào)素分析物相互作用的常見殘基包括Phe9、Cys10、Cys13、Cys14、His15、Arg16、Ser17、Cys19、Gly20、Met21和Cys22。為進一步評估這些化合物與鐵調(diào)素結(jié)合的穩(wěn)定性，作者團隊又對篩選出的化合物開展了分子動力學模擬實驗。

在12種可能的鐵調(diào)素結(jié)合劑中，鳥苷5'-二磷酸（GDP）脫穎而出，成為極具潛力的鐵調(diào)素結(jié)合劑。GDP與hepcidin的結(jié)合位點包括Cys11、Arg16、Ser17、Lys18、Cys19及Met21 ，其結(jié)合能達到-40.30 ± 4.71 kcal/mol，能夠形成穩(wěn)定的鐵調(diào)素 - GDP復合物，有效防止鐵調(diào)素誘導的FPN內(nèi)化。

為了進一步驗證GDP對鐵調(diào)素 - FPN相互作用的抑制作用，作者團隊開展了一系列豐富的體內(nèi)外實驗，涵蓋FPN - GFP細胞系實驗、HepG2和Caco - 2細胞實驗以及小鼠模型實驗等。實驗結(jié)果與預期一致，在FPN - GFP細胞系中，GDP顯著抑制了鐵調(diào)素誘導的FPN內(nèi)化，使細胞表面的FPN得以保留。在HepG2和Caco - 2細胞實驗中，GDP促進了細胞鐵外流，進而降低了細胞內(nèi)鐵濃度和鐵蛋白水平。在小鼠模型實驗里，GDP與FeSO4聯(lián)合使用，顯著提升了貧血小鼠的血紅蛋白水平和血清鐵水平，同時減少了肝臟和脾臟的鐵沉積。

綜上所述：GDP作為一種天然小分子化合物，展現(xiàn)出作為鐵調(diào)素抑制劑的巨大潛力。尤其對于炎癥性疾病患者而言，GDP與鐵補充劑聯(lián)合使用，有望成為一種行之有效的貧血治療新方案。