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肿瘤细胞的铁代谢及其调节
铁是细胞生长增殖及机能活动所必需的微量元素之一.它在细胞的DNA合成、电子传递、氧运送等过程中起着极其重要的作用.
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红细胞铁蛋白测定在母婴铁代谢关系中的意义
评价红细胞铁蛋白(EF)在母婴铁代谢关系中的作用.方法:采用放射免疫法测定EF.结果:母血脐血EF之间呈显著正相关关系(r=0.253,P＜0.01),母血EF值高的婴儿脐血铁指标显著高于母血EF值低的婴儿(P＜0.05).结论:EF在母婴铁代谢关系中起重要作用,母亲EF含量对婴儿铁营养状态有直接影响.
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铁代谢的调控
铁是人体必需的营养素,在人体氧化代谢、细胞生长与增殖、氧的运输和贮存中均有重要作用[1].机体对铁的吸收、转运、利用等过程均有严格的调控.弄清铁代谢的调节机制,关系到对相关疾病发病机制的进一步了解和诊治,从而为提高对铁代谢调控机制的认识,为防治铁缺乏或铁超载导致的相关疾病研究提供理论基础.
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小儿铁缺乏症研究回顾与瞻望
缺铁性贫血是小儿营养性贫血中为常见的一种,尤其在发展中国家更为高发,即在发达国家非贫血型的铁缺乏症亦属屡见不鲜.在二十世纪全球比较广泛地关注铁缺乏症的贫血型,直至70年代在实验检测铁指标不断拓展从储存铁、循环铁、细胞内铁等,以及铁代谢和(其吸收、输送运转、利用等)在机体内代谢过程中的二价、三价的转变,既有其特异规律性又呈现综合整体个体差异性.
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脑内铁代谢与神经退行性疾病
铁的正常代谢是大脑发挥正常功能的必要因素。近年研究发现，脑内铁的代谢紊乱在阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病的发生发展中起重要作用。本文对脑内铁正常和异常代谢调节情况及其与神经退行性疾病的关系做一综述。
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鼠伤寒沙门菌感染的巨噬细胞铁代谢相关基因表达谱
目的 评估宿主与病原体相互作用中铁代谢的作用.方法 用荧光定量PCR法检测感染及未感染鼠伤寒沙门菌的鼠RAW264.7巨噬细胞13种铁代谢相关基因的表达.结果 活的野生型鼠伤寒沙门菌感染巨噬细胞1h或24h后可诱导转铁蛋白受体(Tfr1)的表达,引起细胞内动态铁池持续上涨.基因表达分析显示野生型鼠伤寒沙门菌通过诱导铁氧还原酶(Steap3)、铁膜转运蛋白(Dmt1)、铁调节蛋白(Irp1和Irp2)的表达主动吸收铁,而经铁转运蛋白(Fpn1)的铁外流并无明显改变.用鼠伤寒沙门菌spiC-突变株感染巨噬细胞1h或24h后并未引起Tfr1 mRNA水平增高,而Fpn1 mRNA水平在感染24h时要高于感染1h时,提示spiC-突变株感染24h后动态铁池下降.结论 野生型沙门菌在感染1h或24h后积极地驱动了转铁蛋白介导的铁吸收程序.本研究使用的spiC-突变株感染细胞24h后铁外流高于感染1h时.
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转铁蛋白受体1表达在弗朗西斯菌入侵巨噬细胞中的作用
目的 评估土拉弗朗西斯菌LVS感染鼠巨噬细胞期间获取铁的影响因素.方法 用表达绿色荧光蛋白(GFP)的土拉弗朗西斯菌LVS感染鼠巨噬细胞J774A.1.结合单抗的转铁蛋白受体-1用键合了Alexa594的羊抗鼠二抗显色.用实时定量PCR法检测5个铁代谢相关基凶在土拉弗朗西斯菌LVS感染或未感染J774A.1鼠巨噬细胞中的表达.用活的弗朗西斯菌和灭活菌分别感染巨噬细胞,免疫印迹分析比较Tfr1表达水平.用小十扰RNA下调转铁蛋白受体-1的表达,进而用土拉弗朗西斯菌LVS分别感染转铁蛋白受体-1表达下调的细胞和转染无关siRNA的细胞,并进行细菌计数.结果 土拉弗朗西斯菌疫苗株可以诱导转铁蛋白受体-1在宿主巨噬细胞中表达.基因表达分析显示土拉弗朗西斯菌LVS随着时间的增加通过诱导转铁蛋白受体1(Tfr1)~.节蛋白(Irp1和IRP2)主动获取铁.免疫印迹结果表明小干扰RNA对转铁蛋白受体-1的表达下调了大约75%.细菌入侵试验显示,在感染1h时,转铁蛋白受体-1表达下调的细胞内细菌数量等同于对照(F=1.06,P=0.326 5);而在感染24h时,Tfr1下调样本中的细菌数量明显低于对照样本(F=24.12,P=0.000 6).结论 在感染早期Tfr1的上调是由翻译后调节介导的,并随着Irp1和IRP2表达的增加而增加.Tfr1表达的增加通过转铁蛋白介导的铁运输扩充了细胞内动态铁池,使弗朗西斯菌易于获取铁.转铁蛋白受体-1的下调不影响细菌与其他膜蛋白的结合而入侵,但抑制细菌在细胞内的增殖.
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不同运动方式对大鼠血清与肝脏中hepcidin水平及相关调节因素的影响
目的:比较耐力运动及力竭运动对大鼠血液及肝脏中铁调素(hepcidin)表达的影响,并测定分析与之相关的铁代谢指标、低氧应答因子、炎性因子、抗菌肽活性相关指标的变化趋势.方法:雌性SD大鼠30只,随机分为对照组(n=10)、耐力运动组(n=10)、力竭运动组(n=10),对照组不运动,耐力运动组和力竭运动组分别采用为期4周的中等运动强度跑台训练和力竭运动强度跑台训练对大鼠进行干预,而后分别采集血样,进行血常规指标及血清中铁转运因子、低氧应答因子、炎性因子及抗菌肽活性相关指标测定;取肝脏标本,固定、包埋、切片后,利用免疫组织化学染色分别测定不同组别动物肝脏中hepcidin、低氧诱导因子(HIF-1α)、核转录因子kappa b(NF-κB)含量.结果:与对照组相比,4周耐力性运动后大鼠血清中hepcidin水平降低(P＜0.05),促红细胞生成素(EPO)浓度升高(P＜0.05),白细胞介素6(IL-6)浓度下降(P＜0.01).与对照组相比,4周力竭性运动后大鼠血清及肝脏中hepcidin水平升高(P＜0.01),EPO浓度降低(P＜0.01),同时伴有血清及肝脏中HIF-1α表达增加(P＜0.01),血清转铁蛋白(TF)、可溶性转铁蛋白受体(sTFR)水平降低(P＜0.01),血清中白细胞介素1(IL-1)、IL-6、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、C反应蛋白(CRP)水平显著升高(P＜0.01,P＜0.001,P＜0.001,P＜0.001);同时血清中与hepcidin抗菌肽活性相关的toll样受体4(TLR4)、NF-κB水平均显著升高(P＜0.001).结论:4周耐力性运动可下调大鼠血清中hepcidin水平;而4周力竭性运动可使大鼠血清及肝脏中hepcidin水平显著上调,提示不同运动方式对hepcidin的影响存在明显差异.
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长时间大强度运动对大鼠骨骼肌BMP6mRNA表达及铁贮存的影响
目的:研究长时间大强度运动对骨骼肌BMP6表达的影响,进一步阐明运动性低血色素的发生机制.方法:12只雄性Wistar大鼠体重(250±10)g,随机分为对照组和运动组,其中,对照组不运动,常规饲养;运动组进行4周、6d/w、坡度为0、速度为30m/min的递增负荷跑台训练.前2周每天训练1次,时间从1 min开始,后2周每天训练2次,每次递增2min,后1次训练时间达到71min.4周末取材.血细胞自动分析仪测定大鼠血红蛋白(Hb)等血常规；RT-PCR检测大鼠骨骼肌BMP6 mRNA和肝脏Hepcidin mRNA表达;原子分光光度计法测血清铁和骨髓铁含量.结果:(1)运动组Hb低于对照组(P＜0.05)；(2)运动组骨骼肌BMP6 mRNA表达高于对照组(P＜0.05)；两组肝Hepcidin mRNA表达无明显差异；(3)运动组骨髓铁贮存和血清铁均低于对照组(P＜ 0.05,P＜0.01).结论:长时间大强度运动可引起大鼠骨骼肌BMP6表达增强,机体贮存铁和运载铁能力均降低,导致Hb合成减少,这可能是引发运动性低血色素的重要原因之一.
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有氧运动预防大鼠2型糖尿病过程中对机体铁代谢的影响
目的:探讨有氧运动预防高糖高脂饮食诱导大鼠2型糖尿病过程中,通过缓解机体铁超载,减轻氧化应激,改善胰岛素抵抗的机制.方法:24只12月龄SD大鼠,随机分为对照组(C组)、高糖高脂膳食组(H组)、高糖高脂膳食结合有氧运动组(HE组),每组8只.C组进行基础饲料喂养,其余两组使用高糖高脂饲料.HE组在2周适应运动后,进行15 m/min、45 min/天、坡度5度、6天/周、3周有氧运动干预,其余两组安静喂养.5周后,用酶联免疫吸附实验(ELISA)检测血清铁蛋白、血清胰岛素;生化试剂盒检测血清铁、血清总铁结合力、肝组织铁、血糖、肝超氧化物歧化酶(SOD)、肝丙二醛(MDA)、肝过氧化氢酶(CAT);肝组织切片用苏木精-伊红(HE)染色.结果:(1)HE组血清铁蛋白、血清胰岛素、血糖、胰岛素抵抗指数显著高于C组,显著低于H组(P＜0.05,P＜0.01).HE组肝SOD、肝CAT、胰岛素敏感指数显著高于H组(P＜0.05,P＜0.01),H组显著低于C组(P＜0.05,P＜0.01);(2)HE组肝MDA、肝组织铁、血清铁、转铁蛋白饱和度显著低于H组(P＜0.01).(3)组织学观察表明,HE组较H组肝细胞脂肪滴数量少,无小灶状炎症细胞浸润.结论:(1)长期高糖高脂饮食诱导大鼠体重增加,加重铁过载和氧化应激,出现胰岛素抵抗.(2)有氧运动能够降低机体铁储存,增加抗氧化应激酶的活性,缓解氧化应激与胰岛素抵抗,减轻高脂膳食大鼠肝组织脂肪样变.
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跨膜丝氨酸蛋白酶6在低氧及运动中对机体铁代谢的影响
跨膜丝氨酸蛋白酶6 (transmenbrane serine proteases 6,TMPRSS6) 也 称matriptase-2,属于Ⅱ型跨膜型丝氨酸蛋白激酶家族( type Ⅱ transmenbrane serine proteases,TTSPs).2008年Du等发表在《Science》上的论文首先报道了TMPRSS6在维持机体铁稳态中发挥重要作用[1].TMPRSS6在人类、大鼠、小鼠等哺乳动物的多个器官中均有表达,尤其是在肝脏中表达量较高.TMPRSS6的主要生理功能是负调控肝抗菌多肽(Hepcidin),它是第一个被发现的Hepcidin的负调节子,而高表达的Hepcidin抑制肠铁吸收[2],因此TMPRSS6的正常表达对维持机体铁的动态平衡和红细胞生成起着重要作用[3].铁在氧的转运、贮存与利用及ATP合成等许多生理过程中发挥重要作用,对呼吸和能量代谢都有重要影响[4].
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25天HiHiLo对少年女性贫血和铁缺乏运动员铁代谢及Hb的影响
目的:观察高住高练低训(HiHiLo)对贫血和铁缺乏运动员铁代谢及Hb的影响,为运动性贫血的防治提供依据.方法:将14名少年女性贫血和铁缺乏运动员随机分为实验组(n=6)和对照组(n=8).实验组每晚在低氧房(模拟海拔2500米)内居住11h,白天照常训练,每周进行3次低氧下70%VO2max蹬功率自行车训练;对照组常氧居住、训练,每周再进行3次常氧下80%VO2max蹬功率自行车训练.两组运动员的平原训练内容和训练强度相同,实验共进行25天.测试指标包括Hb、血清转铁蛋白受体(sTfR)、血清铁(SI)、血清铁蛋白(SF)、血清总铁结合力(TIBC).结果:实验组Hb、SI、TIBC在实验后较实验前显著提高(P＜0.05),SF显著下降(P＜0.05),sTfR在第22天显著升高(P＜0.05);对照组各指标均无显著性改变.结论:(1)25天模拟海拔2500米的HiHiLo可提高贫血和铁缺乏运动员的Hb水平,可促进运动员对铁的转运、细胞内摄入以及铁储备的动用;(2)两组运动员均存在严重的铁缺乏,且在实验后缺铁状态并未改善.
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高住高练低训对青少年业余中长跑运动员血液铁代谢相关指标的影响
目的:探讨高住高练低训(HiHiLo)对青少年男子业余中长跑运动员血液铁代谢的影响.方法:11名男子中长跑运动员随机分为对照组(n=5)和实验组(n=6).实验组每晚20:00至次日晨6:30在低氧房内休息和睡眠(≥10h/day),氧浓度为14.7%(相当于海拔2700m高度),对照组在常氧环境里居住.两组日常训练安排基本保持一致,每周均进行3次低氧训练,时间30min,负荷为72%VO2max强度.所有受试对象于实验前1天,实验第7、21、28天晨安静状态下空腹取静脉血测定血常规、血清铁(SI)、血清铁蛋白(SF)、血清转铁蛋白(sTf)、血清转铁蛋白受体(sTfR)、总铁结合力(TIBC)和转铁蛋白饱和度(TS).结果:实验组Hb与实验前相比略有升高,但无统计学意义;铁代谢各指标在组内和组间均无显著性差异.结论:HiHiLo对青少年业余中长跑运动员血液铁代谢各指标无明显影响,提示低氧训练期间补铁应慎重.
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酶联免疫吸附法测定肿瘤性贫血患者的血清细胞因子水平及其发病机制研究
目的 研究肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、红细胞生成素(EPO)、干扰素-γ(IFN-γ)对肿瘤性贫血(CRA)的作用机制.方法 将恶性肿瘤患者分为试验组(肿瘤伴贫血,76例)和对照组(肿瘤无贫血,21例);再将试验组患者照铁代谢参数分为试验I组(29例)和试验Ⅱ组(47例),另选择50例健康志愿者作为正常组.用放射免疫法检测各组血清EPO、铁蛋白(SF)水平,以酶联免疫吸附试验检测血清TNF-α、IFN-γ水平.抽取正常骨髓,常规培养,分别加入不同浓度TNF-α、IFN-γ,对骨髓红细胞集落生成单位(CFU-E)计数;培养体系中再加入不同浓度的重组人促红素(rhEPO),对各浓度时CFU-E进行计数.结果 试验Ⅰ组、试验Ⅱ组及对照组的血清TNF-α分别为(137.8±13.2),(241.4±19.8),(113.7±12.6) ng·L-1;这3组的EPO分别为(513.7±37.1),(268.8±21.9),(94.6±11.4)ng·L-1;这3组的IFN-γ分别为(191.5土16.5),(289.7 ±20.3),(157.9±14.7) ng· L-1.这3组的这3种指标均显著高于正常组的(51.3±8.4),(56.8±7.1),(57.4 ±7.8)ng·L-1,差异有统计学意义(均P ＜0.05);同时,试验Ⅱ组血清EPO显著高于对照组,但显著低于试验Ⅰ组,差异有统计学意义(P＜0.05).体外细胞培养结果显示,TNF-α、IFN-γ均对正常骨髓CFU-E具有抑制作用,与浓度有依赖性且呈正相关;在培养体系中加入rhEP0,能够改善TNF-α、IFN-γ的抑制作用;在2×10-10 ～32×10-10 mol·mL-1内,rhEPO浓度越高,这种改善作用越明显,但依然无法恢复至正常水平.结论 在TNF-α、INF-γ等细胞因子作用下,骨髓红系对EPO的反应性不足,这可能是肿瘤性贫血的发病机制之一.
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海洛因滥用者血清铁代谢测定及其临床意义
目的:探讨海洛因滥用时间对铁代谢的影响.方法:对83例海洛因滥用者按滥用时间分组,进行铁代谢指标检测,并与对照组进行均数两两比较t检验.结果:滥用时间＞12个月者的血清铁(SI)与正常对照组相比明显增加(P＜0.05);总铁结合力(TIBC)与正常对照组相比明显降低(P＜0.05);滥用时间＞7个月者的转铁蛋白(TRF)与正常对照组比较明显下降(P＜0.05,P＜0.01).结论:长期滥用海洛因影响人体铁的正常代谢.
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以铁调素为靶点的新药研发
铁是人体必不可少的微量元素之一,机体会对自身铁含量进行调节维持体内铁平衡.体内铁平衡遭到破坏使体内的铁缺失或过载便会引发多种疾病.铁调素作为一种小分子多肽类激素,对铁代谢调节起负调控作用,也已成为治疗铁代谢相关疾病一个新靶点.笔者综述铁调素的结构,其对铁代谢的调节作用与调控机制,机体对铁调素的调控机制,铁调素失衡导致的相关疾病等;同时,综述了以铁调素为靶点的新药研究类型与进展.由于对铁调素研究的不断深入,逐渐发展出针对铁调素信号转导途径中特定分子的特异性靶向治疗方法,通过铁调素的激活剂或拮抗剂,促进或抑制铁调素的表达,从而从分子水平上改善或治疗铁代谢紊乱的相关疾病.铁调素本身、以小化合物与siRNA为代表的铁调素激活剂、以肝素衍生物为代表的铁调素拮抗剂等都有望成为纠正铁稳态紊乱相关疾病的新药.
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肝病患者血清铁代谢指标与肝损伤关系的探讨
目的 探讨肝病患者铁代谢相关血清学指标的临床诊断意义及铁在肝损伤过程中的作用.方法 检测67例肝病患者血清铁调素、血清铁和铁蛋白水平,分析其与丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、白蛋白(ALB)等肝功能指标的相关性.依据肝病病因将患者分为HBV感染组、HCV感染组、酒精性肝病组,依据肝病病变程度分为肝炎组、肝硬化组.分析不同分组情况下,各组患者血清铁代谢指标与肝损伤的关系并比较组间差异性.结果 67例患者中,血清铁与ALT、AST均呈正相关(r=0.4788,P＜0.0001；r=0.4457,P＜ 0.0001).血清铁蛋白与ALT、AST均呈正相关(r=0.3330,P=0.0022;r=0.4437,P＜ 0.0001).铁调素与ALB呈正相关(r=0.4467,P=0.0195).酒精性肝病组血清铁蛋白(1230.0 μg/L)明显高于HBV感染组(388.5tμg/L)和HCV感染组(211.0 μg/L),P均＜ 0.05;HBV感染组明显高于HCV感染组,P＜ 0.05.HBV感染组血清铁明显高于酒精性肝病组(19.4 μmol/L vs.9.5 μmol/L,P=0.0427).肝硬化组铁调素与血清铁呈负相关(r=-0.7070,P=0.0001).肝硬化组血清铁显著低于肝炎组(15.3 μmol/Lvs.22.5 μmol/L,P=0.0136).结论 肝病患者铁调素、血清铁、血清铁蛋白水平与ALT、AST、ALB等肝功能常用检测指标具有相关性.铁负荷增加可加重肝病患者肝细胞的损伤,铁代谢水平对判断肝病病情变化、开展干预治疗具有指导意义.
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规律祛铁对铁过载患者治疗临床观察
目的 探讨祛铁治疗对铁过载患者肝功能、胰腺功能及骨髓造血功能改善及延长输血时间的疗效.方法 以20例铁过载患者为研究对象,给以祛铁胺治疗1a以上,比较观察治疗前后肝功能、胰腺功能、骨髓造血功能改善情况及输血间隔的变化.结果 其中7例病人治疗后肝功能明显改善,5例胰腺功能好转,胰岛素用量减少;14例病人输血数量减少,输血间期延长,骨髓造血功能改善.结论 铁过载患者多有脏器功能损伤,骨髓造血功能不良,进而导致原发病治疗疗效差,有效的祛铁治疗可改善上述情况.
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长期输血患者铁代谢与Hepcidin水平的相关性研究
目的 探讨长期输血患者体内铁代谢与铁调素Hepcidin表达水平的相关性,为临床诊疗和合理安全用血提供依据.方法 抽取本院收治的30例肿瘤患者和23例β地中海贫血患者,在其累计输血(RBC)＞20 U或10U(儿童)后抽取静脉血标本进行铁代谢指标(全血铁、转铁蛋白和铁蛋白)与铁调素Hepcidin水平检测,并对检测数据进行相关性分析.结果 长期输血导致铁代谢紊乱,患者体内显示铁负荷超载;同时Hepcidin表达水平上升,分析显示不同病种某些铁代谢指标与其存在相关性.结论 长期输血患者应充分考虑其体内铁代谢状况,适时做出调节,以达到输血与治疗效果的合理平衡.
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尿毒症患者铁代谢相关指标检测的研究进展
慢性肾功能衰竭晚期即是尿毒症,尿毒症的主要实验室检测常规指标如尿素氮、肌酐等往往仅能够反映患者目前疾病的进展程度与透析效果,而尿毒症患者常常伴有由于铁代谢异常而导致的贫血,严重贫血时会大大影响患者的生活质量乃至患者的远期生存期,所以尿毒症患者常常需要进行一些铁代谢相关指标的检测,以指导临床医师及时补铁来纠正贫血,改善患者生存质量.目前常规的铁代谢相关指标主要有血清铁、总铁结合力、血清铁蛋白等.近年来,一种新的铁调节蛋白指标铁调素(Hepcidin)被发现.随后,越来越多的研究表明,铁调素是尿毒症血液透析患者铁代谢水平的重要平衡因素.本文主要从实验室检测的角度,在回顾尿毒症疾病的基本理论以及常用实验室检测指标的同时,探讨尿毒症患者铁代谢相关指标及铁调素在其中的重要作用.
