尤金·D.溫伯格是一個天才微生物學(xué)家，他總是對萬事萬物充滿好奇。但是不幸的是，他的妻子總是疾病纏身。1952年在一次輕度感染后，醫(yī)生給她開了四環(huán)素。溫伯格教授突發(fā)奇想，希望能搞清楚妻子食物中的成分是否會影響抗生素的療效。對我們今天所掌握的細菌知識，溫伯格教授當(dāng)時只是略知一二，對細菌的特性更是一無所知，但他確實想搞清楚妻子飲食中攝入的各種化學(xué)物質(zhì) 與抗生素到底有何種相互作用。

在印第安納大學(xué)的實驗室中，他指導(dǎo)助手將四環(huán)素、細菌和另 外一種營養(yǎng)元素同時加入細菌培養(yǎng)皿中，每一個皿中的營養(yǎng)元素各不相同。數(shù)天以后，一個培養(yǎng)皿中長滿了細菌，溫伯格教授的助手猜想可能是她自己忘記往那個培養(yǎng)皿中加入抗生素了。她將實驗重復(fù)進行了一遍，結(jié)果依然同前?？磥磉@個培養(yǎng)皿中的營養(yǎng)元素為細菌提供了充足的養(yǎng)分，以至于抵消了抗生素的作用。你或許已經(jīng)猜 到這是何種營養(yǎng)元素了———鐵。

其后，溫伯格教授繼續(xù)驗證了鐵元素幾乎參與了所有細菌的繁 殖，這幾乎是一個不可阻攔的過程。溫伯格教授開始對鐵元素如癡如醉，從此致力于探索鐵元素過量對人體的影響，以及它與其他物種的關(guān)系。

人體內(nèi)鐵元素的調(diào)節(jié)是一個復(fù)雜的過程，幾乎涉及身體內(nèi)所有 的組織器官。一個健康成年人的體內(nèi)通常含有3～4克鐵元素，其中大部分與血紅蛋白結(jié)合存在于血液中，發(fā)揮運輸氧氣的作用；同時體內(nèi)其他部位也含有鐵元素。

如果身體中大門洞開，存在感染途徑，那么我們就極易受到感染。對于一個沒有傷口和皮膚破損的成年人而言，這些感染途徑包括口腔、眼睛、鼻腔和生殖道。因為感染因子需要鐵元素才能生存，所以我們的身體只能將這些開口部位設(shè)為鐵元素的“禁飛區(qū)”。在“禁飛區(qū)”內(nèi)，所有的液體，無論是淚液、唾液，還是黏液中都富含 蛋白螯合劑，這些蛋白螯合劑能與鐵元素結(jié)合，使其不被利用。

但是我們機體內(nèi)的鐵防御系統(tǒng)遠非如此簡單。當(dāng)我們受到疾病攻擊時，免疫系統(tǒng)會迅速做出反應(yīng)并給予回擊，這被稱作急性期反應(yīng)。于是，一方面我們的血液中充滿防御蛋白，另一方面我們還能將鐵元素與外界入侵者有效隔絕。如此雙管齊下，如同實槍荷彈的衛(wèi)兵一樣，將鐵元素保護起來。

另外，當(dāng)細胞變?yōu)槟[瘤細胞在身體內(nèi)肆意擴散時，也會出現(xiàn)類似的反應(yīng)。腫瘤細胞需要鐵元素才能生長，因此我們的機體也在不斷地阻止腫瘤細胞利用鐵元素?，F(xiàn)在藥物學(xué)研究正試圖模擬這種反應(yīng)以開發(fā)新的藥物，它的基本原理是通過限制鐵元素的利用來治療腫瘤和感染。

人類治療疾病的某些方法也利用了細菌生長對鐵元素的需求。在某些地方，人們用蛋白浸泡的稻草包裹傷口防止感染，這就充分 利用了蛋白能抵御感染的功效。 鐵元素與感染的關(guān)系也有助于解釋為什么母乳喂養(yǎng)能減少嬰兒感染的風(fēng)險。這是因為母親的乳液中含有乳鐵蛋白這種能與鐵元素結(jié)合的物質(zhì)，它們能防止細菌攝取鐵元素。