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金属元素是生命体的重要组成部分。金属离子及金属蛋白在很多生命过程中都发挥重要的作用，但人们对其作用机制的研究还非常少。金属离子是许多蛋白的重要组分。在所有已知的酶中，约有三分之一的酶具有金属辅因子，后者构成酶的结构，可催化组分或调控酶功能。金属元素（离子）调控功能的基础在于它们不同的亚细胞分布。带电荷的金属离子依赖于膜上的载体蛋白或通道蛋白进行跨膜流动，很容易建立跨膜浓度梯度。绝大多数的金属离子通过主动运输进出细胞，其浓度在短时间内能发生几个数量级的显著改变。由于机体在应对突发的感染时需要迅速地进行免疫应答，所以金属离子非常适合作为免疫系统的信号传递体。一些离子通道病患者体内免疫细胞功能发生显著失调，表明维持金属离子的稳态是保持免疫系统功能正常的先决条件。事实上，人们早已开展了对金属离子调节免疫系统的研究，如形形色色的金属过敏的发现。1950年大规模出现的金属镍接触性皮炎是最为多发和最著名的超敏反应。镍离子通过结合TLR4激活巨噬细胞，释放L和FN并激发T细胞免疫]。又如1926年发现并开始在全球使用的铝佐剂。
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