铁（iron）是人体必需的微量元素，存在于所有细胞中。除红细胞生成外，铁还参与各种生理和病理过程，例如氧气运输和储存、线粒体功能和免疫系统（Crielaard等，2017）。

铁缺乏（iron deficiency）是一种常见的营养障碍（缺铁性贫血），影响全球约1/3的人（Stoltzfus等，2001）。铁缺乏将会影响细胞及组织的氧化还原功能，造成人体多方面的功能紊乱。

与正常细胞相比，许多肿瘤细胞依赖铁元素加速生长，因此更容易将铁元素耗尽，这种现象叫做iron addiction（铁上瘾）。研究表明肿瘤细胞能够通过调节转铁蛋白受体（transferrin receptor），铁转运蛋白(ferroportin)和铁蛋白（ferritin）的表达增加细胞内铁水平（图1）。铁代谢相关基因的异常调控将促进肿瘤细胞增殖、侵袭和转移。铁积累，铁-催化的活性氧/氮和醛类能够造成DNA链断裂和肿瘤发生。铁也参与各种细胞死亡，特别是铁死亡（ferroptosis）。

图1. 肿瘤细胞中铁水平更高（入的多，出的少）

左侧：正常细胞中铁吸收基因Tf、TfR1、TfR2低表达，铁外排基因FPN（ferroportin）和Hephaestin高表达。

右侧：癌细胞中铁吸收基因高表达，铁外排基因低表达。

铁代谢（iron metabolism），包括铁的吸收（intake）、利用（utilize）和排出（efflux），具有非常重要的意义。铁代谢相关研究也如火如荼，在pubmed中以“iron metabolism”为关键词搜索，有4万多篇文章。

那么，我们如何寻找铁代谢相关的基因呢？

方法1：查询是否有铁代谢数据库

一般我们通过搜索引擎查询，以关键词“iron metabolism database”查询发现目前还没有专门的铁代谢数据库。 

方法2：Genecards搜索

Genecards(https://www.genecards.org/)是一个非常全面的人类基因综合数据库，可以在上面查询到人类基因相关的“任何”信息，包括别名，疾病，药物，表达，功能，通路，抗体，细胞系，动物模型等等。该网站整理了来自近200个相关数据库的信息，是小编经常使用的一个网站。因此，我们首先想到的就是用genecards去搜索铁代谢相关基因。通过关键词“iron metabolism”检索，找到约820个铁代谢相关基因，登陆后导出即可。

                        图2. Genecards检索结果

方法3：MSigDB（GSEA官网）

GSEA官网也提供了大量人们已经整理好的相关基因集。同样，登录后，以“iron AND metabolism”进行搜索。获得约6个相关数据集，这6个是否都是，需要点开具体基因集链接仔细查看。同时可以使用iron为关键词进行更广泛的搜索。

                          图3. GSEA检索结果

方法4：检索相关文献

通过文献检索数据库检索获得相关文献，仔细阅读文献，可以精准地找到铁代谢相关基因。

我们通过文献检索找了约6篇文章，其中3篇文章中比较明确地提供了铁代谢相关基因来源。在2021年9月份发表的文章《Identification of Iron Metabolism-Related Genes as Prognostic Indicators for Lower-Grade Glioma》中，作者通过GSEA网站查找了约16个基因集，连同2篇文献，找到527个铁代谢相关基因。

                       图4. 527个铁代谢相关基因来源

2022年7月份的文章《Hub Genes, Diagnostic Model, and Predicted Drugs Related to Iron Metabolism in Alzheimer's Disease》中作者利用同样的方法，在GSEA网站查到了520个铁代谢相关基因。

                     图5. 520个铁代谢相关基因来源

而在2022年10月份的文章《Iron metabolism-related genes reveal predictive value of acute coronary syndrome》中，作者同样利用GSEA网站查到了约50个基因集，连同2篇文献，找到了1239个铁代谢相关基因。

                      图6. 1239个铁代谢相关基因来源

我们通过重复这3篇文章的方法，发现文章《Iron metabolism-related genes reveal predictive value of acute coronary syndrome》的GSEA检索结果大概是直接使用iron作为关键词检索获得的51个基因集，由于没有经过人工查看过滤，虽然基因个数最多，但是可靠性稍微差点。例如EHRLICH_ICF_SYNDROM_DN这个基因集，似乎就跟铁代谢无关。 

同时我们也找到了另一篇文献《Iron metabolism gene expression and prognostic features of hepatocellular carcinoma》中的10个铁代谢相关基因。 

上述几种方法中，若能找到专门的数据库，则最好用数据库的基因，因为数据库是经过相关领域专家大量阅读文献后收集的。在没有专门数据库的情况下，可以考虑后续3种方法。 

综合以上几篇文献，可以轻松获得铁代谢相关基因列表以进行后续研究，比如，利用TCGA/GEO数据库数据研究铁代谢相关基因在某某疾病中的诊断/预后价值。当然以上提到的所有文章全都是这个模式。 

留个作业，如何找小鼠的铁代谢相关基因？

微生信助力高分文章，用户68000+，引用920+