周春艳 郑雪丹 杨德琴

    重庆医科大学附属口腔医院牙体牙髓病科 口腔疾病与生物医学重庆市重点实验室重庆市高等教育口腔生物医学工程重点实验室，重庆401147

    铁离子的动态平衡对维持有机体的正常功能起关键作用，越来越多的研究[1-6]发现铁离子失衡在许多常见疾病中发挥重要作用，例如帕金森病、阿尔兹海默症、缺血-再灌注损伤、动脉粥样硬化、肺炎及类风湿性关节炎等。因此，细胞内精密的铁离子调控机制对生物体极为重要。铁蛋白是生物体内重要的调节铁离子浓度平衡的蛋白之一，参与多种生物过程。它由24 个亚基组成的一个内径为8 nm、外径约为12 nm 的一个中空球体状蛋白[7]，内部形成矿化核约可以储存4 500 个铁原子[8]。组成铁蛋白的亚基包括2 种不同类型的多肽链：重链H 和轻链L，分别由不同的基因fth 和ftl编码[9]，2 种亚基具有不同功能，L 亚基有吸取铁离子贮藏于铁蛋白中的作用[10]，H亚基主要发挥铁氧化酶作用[11]，将二价铁离子氧化为可溶性三价铁离子储存于铁蛋白中，可以减少亚铁离子带来的超氧化造成的细胞损伤。在不同的生物及器官内，组成铁蛋白的H和L亚基比例不同而发挥不同功能来维持生物体的铁离子整体平衡[12-14]。

    fth 基因的5’端非编码区序列通常很长，包含茎环结构铁响应原件(iron responsive element，IRE)，铁响应原件可以与胞质中的铁调节蛋白结合[15]，从而调控铁蛋白的转录翻译，进一步影响细胞铁离子浓度的稳态，导致铁离子浓度失衡而损害机体健康。目前关于IRE 序列突变的研究[15-16]显示，IRE 的突变会影响铁蛋白mRNA 的翻译效率，导致铁蛋白重链亚基蛋白减少从而造成遗传性铁过载，但是关于fth 编码基因本身的突变未见报道。

    斑马鱼是分子生物学常用的模式动物之一，其产卵量大，体外受精，胚胎透明及具有终生替换咽齿等特性也使其成为牙齿发育与再生相关研究的良好模型[17]。斑马鱼咽齿的发育模式与哺乳动物具有极高的相似性[18]，早期上皮增厚形成牙板，后上皮凹陷包绕间充质，硬组织矿化形成成熟的牙齿；且组织切片染色和电镜结果显示，斑马鱼咽齿的显微结构也与哺乳动物类似，由外部的类牙釉质、类牙本质和内部空腔组成[19-20]。

    有研究[21]报道，铁蛋白基因在多种动物多种细胞中均有表达。在本实验中，首次发现编码铁蛋白重肽基因fth1b 在斑马鱼咽齿部位特异性表达 ......