铁吸收和转运机制研究进展

铁吸收和转运一直是多年来研究者探讨和关注的重要问题，但其机制仍然没有得到完全明确的描述。本文简要介绍了食物中不同形式铁的吸收特点，就目前比较公认的铁的吸收和转运机制：肠粘膜刷状缘从肠腔摄取铁，跨细胞质运动，跨过基底膜转运到血液，随血液循环被机体细胞吸收和利用4个步骤详细阐述了铁在机体内的吸收代谢过程。     

036 铁吸收和转运机制研究进展

铁吸收和转运一直是多年来研究者探讨和关注的重要问题,但其机制仍然没有得到完全明确的描述.本文简要介绍了食物中不同形式铁的吸收特点,就目前比较公认的铁的吸收和转运机制:肠粘膜刷状缘从肠腔摄取铁,跨细胞质运动,跨过基底膜转运到血液,随血液循环被机体细胞吸收和利用4个步骤详细阐述了铁在机体内的吸收代谢过程.     

铁与衰老:铁调节机理

调节铁吸收、运输、储藏和利用的细胞机理和分子机理已有重大进展。但衰老对它们的影响,以及铁在衰老过程中的作用还不完全了解。有研究提出一个观点铁-线粒体相关调节机理可能是衰老过程中起作用的一个因素。     

十二指肠上皮细胞基底侧存在主动铁吸收的机制

用放血法制备大鼠失血性贫血模型；向腹腔内注射铁－氨三乙酸络合物制备铁过剩模型；以元处置大鼠作为对照。向隔离十二指肠段注射￣（５９）ＦｅＣｌ＿３，ｌｈ后测定单位重量十二指肠、肝、脾每分钟脉冲数，同时用放射自显影法显示十二指肠上皮细胞￣（５９）Ｆｅ分布。结果表明：与对照组相比，贫血组大鼠十二指肠吸收铁增加，向肝、脾的铁转运也明显增加。而铁过剩组大鼠进入十二指肠上皮细胞的铁明显减少。免疫组织化学显示肠上皮细胞基底侧有转铁蛋白受体分布。作者认为：十二指肠上皮细胞基底侧存在转铁蛋白及其受体介导的主动非血红素铁运转机制。铁缺乏时这一机制被激活，铁从小肠上皮细胞进入体内增加，上皮细胞内铁减少，促进铁从肠腔进入上皮细胞；铁过剩时，从肠上皮细胞进入体内的铁减少，肠上皮细胞内铁含量增加，减少铁吸收，由此维持体内铁水平的相对稳定     

肠道铁吸收及转运调节的研究进展

铁是机体含量最丰富的金属元素之一，作为多种酶的金属辅助因子，参与氧气运输、电子传递、DNA合成等许多重要的生理过程。缺铁可致缺铁性贫血等疾病，铁过多又可通过Fenton反应产生氧自由基，引起生物大分子的氧化应激损伤，或血色病。人体缺乏有效的铁“排泄机制”，机体铁稳态（包括铁的摄取、转运、释放及贮存等）的维持主要通过肠道铁吸收的精细调控实现。近年国外学者对肠道铁吸收机制进行了深入的研究，进展很快，并发现了几种参与肠道铁吸收的转运和调节分子，深化了对铁代谢相关疾病分子发病机制的了解。现将近年国外对肠道铁吸收方面的研究进展综述如下。     

铁过量对健康的影响

铁过量主要是由于病理过程和摄入过量的铁造成大量铁在机体内蓄积。当正常的铁储存机制不能容纳总的机体铁时，过量的铁会导致组织炎症、多器官的损伤和纤维化，因为铁是自由基反应的催化剂，可将超氧化物和氢氧化物转变为极其活跃的自由基，从而引起氧化反应导致细胞老化和死亡。目前铁强化食品越来越多，应该加强管理和研究工作，预防铁过量问题的出现。     

通过K562细胞铁缺失刺激非转铁蛋白铁摄取

通过人类红白血病K562细胞检测铁缺失对从柠檬酸铁中摄取铁的影响。在成分明确的无铁培养基中预孵育24h后铁的摄入高于在含转铁蛋白培养基中孵育的2～3倍。将K562细胞在无铁培养基中预孵育再加有蛋白合成抑制剂-放线菌酮完全取消了对摄入铁的刺激。在无铁培养基中孵育导致二价金属载体1mRNA水平下降20%。十二指肠细胞色b、膜转铁蛋白和肠铁转运蛋白mRNA水平没有显著改变,也没有发现二价金属载体1、十二指肠细胞色b、膜转铁蛋白和肠铁转运蛋白蛋白水平改变。由此得出结论:铁缺失刺激K562细胞非转铁蛋白铁的摄入,并且这种刺激依赖于蛋白合成。     

胎盘葡萄糖转运体及其相关疾病的研究进展

葡萄糖是维持细胞能量代谢和生命活动的重要原料。葡萄糖是一种极性分子,不能以自由扩散的方式进入细胞,除了小肠和肾小管可以通过主动转运方式吸收葡萄糖外,大部分组织包括胎盘的细胞都必须通过镶嵌在细胞膜上的载体蛋白质-葡萄糖转运体(GLUTs)介导的易化扩散来摄入葡萄糖。葡萄糖是胎儿生长发育的基础营养物质,因此,葡萄糖从母体向胎儿的跨胎盘转运对胎儿的生长发育至关重要。本文将对由胎盘GLUT介导的葡萄糖跨胎盘转运及其相     

铁吸收及调控的研究进展

铁是人体必需的营养元素,在机体氧的运输和调节、细胞生长、人体氧化代谢等多方面都发挥重要的作用。铁缺乏或过量对机体都有害,维持体内铁代谢的平衡非常重要。因哺乳动物缺少铁的排泄途径,所以维持体内铁的稳态主要通过调节铁吸收来实现。一直以来人们对铁的吸收机制不是很清楚,而近几年一些新基因和新机制的发现对于人们在分子水平认识铁代谢有了很大的帮助。     

富铁元素与人体健康

铁元素是人体必需的营养素之一 ,铁是血红蛋白、肌红蛋白和许多酶的构成成分 ,成人体内的总铁量为 4～ 5 g,其中 72 %以血红蛋白 ,3 %以肌红蛋白的形式存在 ,又叫功能铁 ,其余则为储备铁 ,储备铁以铁蛋白和血铁蛋黄素的形式存在于脾、肝和骨髓中。铁在体内可反复利用 ,健康成人每日只需吸收 1mg以上的铁即可满足机体需要。铁元素在体内主要参与氧的转运、交换和组织呼吸过程。红细胞是氧的载体 ,而红细胞的重要成分是血红蛋白 ,血红蛋白是由一分子珠蛋白和四分子亚铁血红素构成 ,氧与亚铁血红蛋白结合成氧合血红蛋白 ,血液中的氧绝大部分是…     

锌铁调控蛋白ZIP的结构和功能

锌铁调控蛋白ZIP隶属金属离子转运体超家族 ,其基因家族成员首先在植物中被发现 ,随后在多种动植物水平被克隆。ZIP转运体可转运众多阳离子 ,包括Ca2 + ,Fe2 + ,Mn2 + 及Zn2 + 等。了解ZIP转运体在动植物中如何发挥离子转运功能 ,对从分子水平认识金属离子缺乏或蓄积的机理有着重要的理论意义和广泛的应用价值。本文就最近在拟南芥Arabidopsis中发现的一个新的金属离子转运体家族 -锌铁调控蛋白ZIP家族的结构及其成员的功能进行综述     

胎盘铁转运的分子机制研究进展

铁从母体向胎儿的转运过程至今并不完全清楚.铁经过胎盘向胎儿的转运首先由位于胎盘滋养细胞母体面转铁蛋白受体1的吸收,然后来自母体的转铁蛋白再返回到母体血循环中.遗传性血色素沉着病缺陷蛋白可能参与了转铁蛋白受体1对转铁蛋白铁吸收的调节.滋养细胞顶端的铁蛋白受体也可能参与了胎盘的部分铁吸收.吸收入内吞小体里的铁很可能通过二价金属离子转运蛋白1转入胞浆.进入胞浆后.铁或以铁蛋白的形式贮存、或参与生物合成、或被转出滋养细胞,具体机制尚不清楚.铁转出滋养细胞很可能是通过位于其基底膜的膜铁转运蛋白1,但似乎还存在其它的转出路径.另外,参与胎盘输出铁氧化的铜氧化酶可能与膜铁转运辅助蛋白和血浆铜蓝蛋白都不同,且目前研究定位也不清楚.至于在滋养细胞基底面发现的转铁蛋白受体1、金属离子转运蛋白1、铁蛋白和遗传性血色素沉着病缺陷蛋白等是否参与胎盘铁的输出目前尚无支持的证据.因此,对于胎盘铁转运过程的理解还有许多工作要做.     

低锌浓度培养基对Caco2细胞二价金属离子转运体mRNA表达的影响

锌是人体必需的微量营养素之一，锌缺乏或过量与多种机能紊乱相关。二价金属离子转运体（divalent metaltransporter 1，DMT1）是近期发现的哺乳动物金属离子转运体，在机体所有组织几乎均有表达，具有对铁、锌等多种二价金属离子的转运功能。我们既往的实验结果显示膳食高锌可以导致断乳小鼠睾丸DMT1 mRNA表达显著降低，约为适锌时表达量的1／3～1／4，提示可能为哺乳期后幼鼠维持锌内稳态的一种反馈保护机制，但是脑组织中的DMT1 mRNA表达未见变化，提示在脑组织锌转运中DMT1可能不作为主要的转运体。小肠是锌吸收的重要场所，DMT1是否参与小肠锌吸收过程？我们以不同锌浓度培养的Caco2细胞为模型，观察其对DMT1 mRNA表达的影响及其规律，探讨DMT1在小肠锌吸收中的可能作用。     

089 铁过量对健康的影响

铁过量主要是由于病理过程和摄入过量的铁造成大量铁在机体内蓄积.当正常的铁储存机制不能容纳总的机体铁时,过量的铁会导致组织炎症、多器官的损伤和纤维化,因为铁是自由基反应的催化剂,可将超氧化物和氢氧化物转变为极其活跃的自由基,从而引起氧化反应导致细胞老化和死亡.目前铁强化食品越来越多,应该加强管理和研究工作,预防铁过量问题的出现.     

铁与慢性肝损伤

铁代谢异常对慢性肝损伤的影响日益为人们所关注，铁负荷过度通过活性氧中间体导致脂质过氧化损伤，及影响T细胞和枯否细胞的功能从而导致肝细胞损伤。铁与肝炎病毒具有协同毒性作用。铁会影响慢性肝炎患者对干扰素的应答。铁负荷可促发酒精性肝损伤。铁和高胰岛素血症在非酒精性脂肪肝的发病机制中具有协同作用。遗传性血色病系HFE基因突变导致铁过量从肠粘膜细胞转移入门脉循环，以致过量的铁质在肝内沉积从而导致肝纤维化、肝硬化发生。     

Hepcidin与铁代谢

铁元素是人体含量最多的必需微量元素，具有广泛的生理学和病理学作用。由于机体缺乏主动的铁排泄机制，肠道铁吸收的调控便成为维持机体铁稳态的关键。因此，深入研究机体铁代谢的精密调控变得更加重要。Hepcidin是一种肝脏合成的具有抗菌功能的多肽，是控制小肠铁吸收以及调节机体铁稳态的铁调节激素。肝脏Hepcidin基因高表达可能是许多贫血包括炎症和慢性疾病性贫血的根本原因，而Hepcidin表达障碍可能是许多铁超负荷类疾病的起因。全面研究Hepcidin与机体铁稳态的关系对铁代谢相关疾病的预防、诊断以及治疗可能具有十分重要的理论意义和应用价值。     

铁缺乏的治疗：每日补铁远优于每周补铁

每周补铁治疗缺铁性贫血是基于对大鼠铁代谢的研究，其理由是肠粘膜上皮有阻滞作用。本文主要讨论三个问题：口服补铁期间是否有粘膜阻滞以致妨碍铁的吸收？每周补的能否满足妊娠妇女对大量铁剂的需要？如没有粘膜阻滞作用，为何每日补铁与每周补铁的结果，其血红蛋白的变化并没有区别？分析之后认为，粘膜阻滞并不存在，而且每周补铁可能会严重损害孕妇和胎儿；每日补铁无优于每周补铁。     

铁在酒精性肝病中的作用

在美国酒精性肝病是导致疾病和死亡的主要原因之一。在酒精性肝病的发病中,氧化应激起着关键性作用,铁通过催化超氧化物和过氧化氢转变为更强有力的氧化剂如羟自由基而引起氧化应激,通过脂质过氧化反应以及蛋白和核酸的氧化引起组织损伤。铁通过加重氧化应激,在酒精性肝病的发病中起着重要作用。大量的酒精摄入可以导致铁在肝脏逐渐积累,在肝细胞和枯否细胞,由铁引起的氧化应激,可通过以下因素加重酒精性肝病:1)引起NF-KB激活和随后在枯否细胞中逐渐增加细胞前炎症细胞因子的转录;2)通过羟自由基产物,加重由CYP2E 1引起的氧化应激;3)刺激肝星形细胞产生大量可导致纤维化的胶原和其他基质产物;4)促进肝癌形成的DNA损伤和突变。通过增加大量氧化应激,食用铁供给可进一步加重酒精性肝病。     

锌铁调控蛋白4cDNA片断的获得及mRNA表达

目的获得锌铁调控蛋白4(ZRT，IRT-like protein 4．ZIP4)cDNA片断，并了解ZIP4 mRNA在小鼠各组织中的表达情况。方法用反转录多聚酶链反应法(RT—PCR)获得ZIP4 cDNA片断并比较ZIP4 mRNA在各组织中的表达量。结果RT—PCR获得单一条带的片断。其大小475bp，并经测序确认；在小肠、肝、睾丸等组织中检测到ZIP4 mRNA表达，其中小肠表达量最高，心、脾、脑、肾、肺等组织中未见ZIP4 mRNA表达。结论获得ZIP4 cDNA片段；ZIP4主要表达于小肠，提示ZIP4可能在锌吸收中具有重要作用。     

不依赖铁调节蛋白的一氧化氮调节铁蛋白合成

铁效应元件的发现和铁调节蛋白检出,为当前研究保持细胞内铁元素稳定性的转录后调节提供了分子基础。在铁耗竭的条件下,铁调节蛋白与铁效应元件结合出现在铁蛋白mRNA的5′-UTR处和转铁蛋白受体mRNA的3′-UTR处。这样的结合阻断了铁存储蛋白铁蛋白的翻译,并稳定转铁蛋白受体的mRNA,然而,当铁在细胞内运输池饱和时会就出现相反的情况。一氧化氮是一种有很多功能的气体分子,已经被证实通过铁调节蛋白/铁效应元件系统可以影响细胞中的铁代谢。研究者先前证实过一氧化氮的氧化形式-NO ,会引起铁调节蛋白2的降解,并伴随铁蛋白合成增加。在研究中报道了一种NO 的供体硝普钠,引起了铁蛋白合成显著快速增长,并且最初这种改变的发生不伴有铁调节蛋白的RNA结合活性上。此外,研究还证实了用供体硝普钠处理细胞比用柠檬酸铁铵(一种铁供体)孵育细胞,细胞内铁蛋白的mRNA翻译效率高。更重要的是,给出了充分的证据表明供体硝普钠所含的铁并不是这种变化的诱因。这些结果表明,供体硝普钠诱导的铁蛋白合成增加在某种程度上是由于非铁调节蛋白依赖而NO 依赖的转录后调节机制。