鐵代謝的基礎(chǔ)與臨床

1、鐵代謝的基礎(chǔ)與臨床鐵代謝的基礎(chǔ)與臨床目錄目錄鐵的代謝鐵的代謝鐵缺乏與相關(guān)疾病鐵缺乏與相關(guān)疾病缺鐵性貧血的診斷缺鐵性貧血的診斷鐵的重要性鐵的重要性紅細(xì)胞紅細(xì)胞(RBCs)的生成的生成骨髓血液循環(huán)鐵鐵CFU-E在高濃度的促紅細(xì)胞生成素的存在下形成原紅細(xì)胞 計數(shù)的細(xì)胞是網(wǎng)織紅細(xì)胞，它占血液循環(huán)的總紅細(xì)胞數(shù)的計數(shù)的細(xì)胞是網(wǎng)織紅細(xì)胞，它占血液循環(huán)的總紅細(xì)胞數(shù)的1% 紅細(xì)胞紅細(xì)胞能存活能存活120天，被脾臟破壞，紅細(xì)胞的生成應(yīng)該等于紅細(xì)胞的破壞天，被脾臟破壞，紅細(xì)胞的生成應(yīng)該等于紅細(xì)胞的破壞Kalantar-Zadeh et al. Adv Chronic Kidney Dis. 2009;16:143-

2、51.細(xì)胞成熟的時間 (天)0 12 18 20 22 25 干細(xì)胞BFU-E(早期紅系祖細(xì)胞)CFU-E(晚期紅系祖細(xì)胞)RBCs網(wǎng)織紅細(xì)胞原紅細(xì)胞BFU-E 在白介素-3和促紅細(xì)胞生成素的存在下形成CFU-E促紅細(xì)胞生成素促紅細(xì)胞生成素鐵是紅細(xì)胞合成的必須因素鐵是紅細(xì)胞合成的必須因素鐵(Fe)是合成血紅蛋白的必需原料促紅細(xì)胞生成素(EPO)：主要促進晚期紅系祖細(xì)胞(CFU-E)的增殖，促進紅系組細(xì)胞向原紅細(xì)胞分化，促進網(wǎng)織紅細(xì)胞的成熟與釋放腎臟是產(chǎn)生EPO的主要部位，5%10%的EPO由腎外組織(如肝臟)產(chǎn)生葉酸和維生素B12是DNA合成過程中的重要輔酶4鐵參與血紅蛋白的合成鐵參與血紅蛋白

3、的合成5原卟啉+鐵鐵血紅素 + 血紅蛋白 珠蛋白血紅蛋白結(jié)構(gòu)血紅蛋白結(jié)構(gòu)血紅素分子血紅素分子 (鐵原卟啉鐵原卟啉IX)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)李蓉生. 中國全科醫(yī)學(xué).2006;1579-1580 四個亞基 兩個亞基 兩個亞基 鐵 亞鐵血紅素 結(jié)合4 O2紅細(xì)胞鏈鐵鏈鏈鏈亞鐵血紅素組斜齒輪形狀的多肽分子目錄目錄鐵的代謝鐵的代謝鐵缺乏與相關(guān)疾病鐵缺乏與相關(guān)疾病缺鐵性貧血的診斷缺鐵性貧血的診斷鐵的重要性鐵的重要性鐵鐵 鐵元素普遍存在的氧化態(tài)是亞鐵(Fe2+) 和 三價鐵 (Fe3+) 在我們周圍占最大比例的鐵是具有較低生物利用度的氧化Fe3+ 只有 Fe2+ 能被人體吸收7錢忠明,柯亞主編.鐵代謝與相關(guān)疾病.北京:

4、科學(xué)技術(shù)出版社.2010;P1鐵的來源鐵的來源陸再英, 鐘南山主編.內(nèi)科學(xué).人民衛(wèi)生出版社.2008. P571外源性每天從食物中攝取鐵11.5mg鐵的來源內(nèi)源性衰老的紅細(xì)胞被巨噬細(xì)胞吞噬后，分解出的鐵被利用，是人體鐵的是人體鐵的主要來源主要來源十二指腸腸細(xì)胞膜上的DMT1 , 二價金屬離子轉(zhuǎn)運蛋白1鐵吸收的過程鐵吸收的過程Fe2)Fe3+)胃酸小腸吸收進入到細(xì)胞錢忠明,柯亞主編.鐵代謝與相關(guān)疾病.北京:科學(xué)技術(shù)出版社.2010;P11鐵吸收的形式鐵吸收的形式來自鐵鹽、鐵蛋白、含鐵血黃素及植物性食物中的高鐵化合物等吸收取決于鐵原子的價數(shù)、可溶性及食物中鰲合劑的存在Fe+易吸收；胃酸可增加非血紅

5、素鐵的溶解度來自血紅蛋白、肌紅蛋白及動物性食物的其它血紅素蛋白血紅素蛋白經(jīng)消化后游離出血紅素分子，直接被腸粘膜細(xì)胞攝取血紅素的吸收一般不受食物成份影響，吸收率高血紅素鐵血紅素鐵非血紅素鐵非血紅素鐵錢忠明主編.鐵代謝基礎(chǔ)與臨床.科學(xué)出版社.2000.P45鐵的轉(zhuǎn)運及分布鐵的轉(zhuǎn)運及分布食物中的鐵Fe() 10mg鐵吸收鐵吸收鐵轉(zhuǎn)運鐵轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)鐵蛋白儲存鐵儲存鐵肝、脾、網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)胞促紅細(xì)胞生成素骨髓紅細(xì)胞生成紅細(xì)胞生成紅細(xì)胞200mg促紅細(xì)胞生成素腎臟12mg12mg腸鐵在機體內(nèi)的狀態(tài)及分布鐵在機體內(nèi)的狀態(tài)及分布吸收吸收轉(zhuǎn)運(轉(zhuǎn)鐵蛋白)轉(zhuǎn)運鐵轉(zhuǎn)運鐵功能鐵功能鐵儲存鐵儲存鐵 25%的鐵(約8001200m

6、g)儲存于肝、脾、骨髓網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng) 主要以鐵蛋白和含鐵血黃素的形式存在 當(dāng)儲存于組織細(xì)胞中的鐵過剩時，濃縮形成含鐵血黃素 成份約占機體總鐵量的75 功能性鐵以血紅蛋白結(jié)合鐵為主(約2500mg) 肌紅蛋白及各種酶含活性鐵400mg 極少部分(約4 mg)以轉(zhuǎn)鐵蛋白結(jié)合鐵的轉(zhuǎn)運鐵形式存在于血漿中，處于儲存鐵與功能鐵之間李蓉生. 中國全科醫(yī)學(xué).2006;1579-1580鐵的排泄鐵的排泄 鐵每天主要隨胃腸道上皮細(xì)胞、膽汁等排出，泌尿生殖道及皮膚、汗液、脫落細(xì)胞亦可丟失極少量的鐵, 總量約為1mg 育齡婦女平均每天排出的鐵約為1.5 2.0mg李蓉生. 中國全科醫(yī)學(xué).2006;1579-1580鐵吸

7、收的調(diào)節(jié)鐵吸收的調(diào)節(jié) 小腸對鐵的吸收速度有調(diào)節(jié)能力 小腸粘膜細(xì)胞的鐵含量決定鐵的吸收量，粘膜細(xì)胞在不依賴于體內(nèi)鐵儲存狀態(tài)的情況下，短期控制鐵吸收 鐵缺乏患者血紅素鐵的吸收顯著高于正常人 鐵調(diào)肽/鐵調(diào)節(jié)激素(Hepicidin)是一種細(xì)胞因子誘導(dǎo)的抗菌蛋白，在肝臟中產(chǎn)生、在血液中循環(huán)、從尿中排泄 Hepicidin是一種鐵平衡的中心調(diào)節(jié)器，因為它控制母體-胚胎鐵轉(zhuǎn)運的效率、飲食鐵的吸收和網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的鐵再循環(huán) 血漿Hepcidin濃度降低，使小腸粘膜細(xì)胞中的膜鐵轉(zhuǎn)運蛋白數(shù)量增加，鐵吸收也增加 鐵和炎癥性細(xì)胞因子可上調(diào)Hepcidin產(chǎn)生，低氧可下調(diào)Hepcidin產(chǎn)生錢忠明,柯亞主編.鐵代謝與相

8、關(guān)疾病.北京:科學(xué)技術(shù)出版社.2010;P83-85影響鐵吸收的因素影響鐵吸收的因素對非血紅素鐵吸收的影響對非血紅素鐵吸收的影響食物食物促進劑動物組織如肉、家禽和魚的蛋白質(zhì)抗壞血酸其他有機酸：如檸檬酸、蘋果酸植物蛋白的某些降解產(chǎn)物抑制劑植酸鹽：麥麩、糙米等多酚：是茶和咖啡的組分鈣及其他金屬與礦物質(zhì)胃液中的胃酸及覆蓋在腸粘膜上的粘液與黏蛋白在非血紅素鐵的吸收中起重要作用錢忠明,柯亞主編.鐵代謝與相關(guān)疾病.北京:科學(xué)技術(shù)出版社.2010;P83-85食物的影響儲存部位：肝臟、脾、肺、骨髓和巨噬細(xì)胞鐵的儲存鐵的儲存貯存形式鐵卟啉類非鐵卟啉類血紅蛋白、肌紅蛋白和細(xì)胞色素及酶轉(zhuǎn)鐵蛋白、鐵蛋白、乳鐵蛋白、

9、含鐵血黃素、無機鐵和不穩(wěn)定的儲存鐵或鐵池在所有細(xì)胞中，如果攝取的鐵超越其當(dāng)時代謝的需求，鐵將被暫時貯于鐵蛋白中，其中，在所有細(xì)胞中，如果攝取的鐵超越其當(dāng)時代謝的需求，鐵將被暫時貯于鐵蛋白中，其中，網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的巨噬細(xì)胞和肝細(xì)胞網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的巨噬細(xì)胞和肝細(xì)胞最適于鐵的貯存最適于鐵的貯存錢忠明主編.鐵代謝基礎(chǔ)與臨床.科學(xué)出版社.2000.P101-102各臟器和鐵代謝各臟器和鐵代謝合成鐵調(diào)肽人體1/3的儲存鐵存在于肝臟合成轉(zhuǎn)鐵蛋白在必要時，如紅細(xì)胞生成增多需要釋放貯存的鐵時，肝臟參與鐵進入和輸出紅細(xì)胞的雙向運輸過程鐵貯存的部位紅細(xì)胞生成及血紅素合成的部位機體利用鐵的主要部位鐵貯存的部位破壞衰老紅細(xì)

10、胞，釋放出血紅素，血紅素進一步降解為鐵和膽綠素1.錢忠明主編.鐵代謝基礎(chǔ)與臨床.科學(xué)出版社.2000.P101-1022. 陳寶安等.癌癥.2010;29(4):500-504鐵的毒性鐵的毒性 + 1e- + 1e- + 1e- +1 e- O2 O2- H2O2 OH H2O +2H+ +OH- +H+ 18 鐵離子具有毒性，是因其具有催化不同的氧化/還原反應(yīng)的能力，它能催化體內(nèi)有毒性的活性氧(ROS)的形成 ROS，特別是 OH，是非常強的氧化劑，它反應(yīng)非?？欤沁x擇性的作用于活細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的幾乎所有分子類型：糖，蛋白，核酸 和脂肪酸 術(shù)語“氧化應(yīng)激”是指細(xì)胞成分，例如DNA、蛋白、脂肪和糖

11、，被氧化到一定程度而對細(xì)胞或組織產(chǎn)生傷害 ROS是當(dāng)氧分子(O2) 被還原為水(H2O) 時在系列的1-電子攝取4步反應(yīng)中出現(xiàn)的化學(xué)簇：鐵中毒鐵中毒 當(dāng)腸腔內(nèi)鐵的濃度很高，如口服大劑量鐵鹽時，小腸會失去吸收鐵的調(diào)節(jié)能力，結(jié)果大量鐵可進入腸粘膜細(xì)胞。因此誤服大劑量無機鐵鹽可以引起急性鐵中毒 急性鐵中毒死亡率高(20%)，多數(shù)一周內(nèi)，見于兒童，成人比較少見 中毒劑量 ：金屬鐵致死劑量200900 mg/kg 血漿鐵91 mol/L是中重度中毒標(biāo)志 機理 ：抑制線粒體功能 表現(xiàn)：腹痛、嘔吐、嘔血、黑便和代謝性酸中毒 治療：去鐵敏、去鐵胺19錢忠明,柯亞主編.鐵代謝與相關(guān)疾病.北京:科學(xué)技術(shù)出版社.2

12、010;P4 目錄目錄鐵的代謝鐵的代謝鐵缺乏與相關(guān)疾病鐵缺乏與相關(guān)疾病缺鐵性貧血的診斷缺鐵性貧血的診斷鐵的重要性鐵的重要性鐵缺乏的原因鐵缺乏的原因鐵的需求增加鐵的需求增加鐵的攝取或吸收降低鐵的攝取或吸收降低 需求增加 青少年快速增長 懷孕和哺乳 失血增加 月經(jīng)量大 消化道失血 獻(xiàn)血吸收功能受損膳食攝入量不足小腸吸收不良Oliveira F, et al. J Clin Lab Anal. 2014 May;28(3):210-8.一些鐵儲備足夠或甚至過多的患者，當(dāng)其儲存的鐵不能快速轉(zhuǎn)運以滿足骨髓受到EPO刺激后生成紅細(xì)胞時對鐵的大量需求，可能發(fā)展為功能性缺鐵 為使重組人促紅細(xì)胞生成素(rHuE

13、PO)治療達(dá)到最佳效果，應(yīng)有充足的鐵以維持血清鐵蛋白100 mg/L，低色素紅細(xì)胞10%，轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度20%1 檢測功能性缺鐵有三個重要方法，即檢測血清鐵蛋白、轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度和低色素紅細(xì)胞 功能性缺鐵是rHuEPO治療反應(yīng)差的最常見原因，治療功能性缺鐵可優(yōu)化rHuEPO治療效果，并防止rHuEPO浪費 功能性鐵缺乏功能性鐵缺乏1. European Best Practice Guideline 2004鐵缺乏的分期鐵缺乏的分期正常正常儲鐵減少儲鐵減少缺鐵性紅細(xì)缺鐵性紅細(xì)胞生成減少胞生成減少正常正常缺鐵性缺鐵性貧血貧血第第1階段階段體內(nèi)貯存鐵減少或消失，但尚未影響紅細(xì)胞生成，血清鐵、血紅蛋白

14、都正常第第2階段：階段：指紅細(xì)胞生成所需鐵已供給不足，表現(xiàn)為儲鐵減少或消失，血清鐵、轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度下降，但尚未出現(xiàn)明顯貧血第第3階段階段指循環(huán)內(nèi)血紅蛋白總量減少，除上二階段表現(xiàn)外，還有血紅蛋白濃度、紅細(xì)胞積壓下降貯存鐵轉(zhuǎn)運鐵紅細(xì)胞系鐵錢忠明主編.鐵代謝基礎(chǔ)與臨床.科學(xué)出版社.2000.P185內(nèi)科住院患者鐵缺乏常見內(nèi)科住院患者鐵缺乏常見內(nèi)科住院患者鐵缺乏常見對329例內(nèi)科住院患者進行鐵指標(biāo)檢測，45例(13.7%)患者鐵缺乏高達(dá)2/3內(nèi)科住院患者可能未進行鐵缺乏診斷Balthasar L. Hug, et al. Swiss Med Wkly. 2013;143:w13847慢性腎臟性疾病患者

15、鐵缺乏常見慢性腎臟性疾病患者鐵缺乏常見 CKD 期貧血患病率即高達(dá)22%，隨著腎功能下降貧血患病率進一步升高，CKD 期高達(dá)98. 86%1 CKD 分期越晚，貧血患病率越高1 促紅細(xì)胞生成素缺乏和鐵缺乏是CKD患者貧血的主要原因2 超過1/3的CKD患者鐵缺乏2 15%22%的HD患者和41%45%的PD患者絕對鐵缺乏31.丁小強等.復(fù)旦學(xué)報(醫(yī)學(xué)版).2009;36:562-5652.Agarwal AK. J Am Med Dir Assoc 2006; 7: S7-123. Iain C. Macdougall, et al. Nephrol Dial Transplant .2000

16、;15: 2032COPD患者中缺鐵性貧血較常見患者中缺鐵性貧血較常見Silverberg et al. BMC Pulmonary Medicine 2014;14:24 一項對住院的107例COPD患者研究發(fā)現(xiàn)，43.9%的患者貧血，對其中18例患者進行鐵指標(biāo)檢測，全部患者均鐵缺乏，COPD患者中鐵缺乏常見 貧血增加患者住院率和死亡率 COPD患者貧血主要由炎癥引起，細(xì)胞因子的增加引起貧血和鐵缺乏缺鐵性貧血和缺血性中風(fēng)相關(guān)缺鐵性貧血和缺血性中風(fēng)相關(guān)與無IDA缺血性患者相比，IDA缺血性患者調(diào)整后的OR值為1.45(95%CI：1.431.58)Chang YL, et al. PLoS O

17、ne. 2013;8(12):e82952鐵缺乏和慢性心力衰竭鐵缺乏和慢性心力衰竭 30%50%的慢性心力衰竭患的慢性心力衰竭患者鐵缺乏者鐵缺乏 鐵缺乏增加慢性心力衰竭患者鐵缺乏增加慢性心力衰竭患者死亡率和心臟移植的風(fēng)險死亡率和心臟移植的風(fēng)險 鐵缺乏是慢性心力衰竭嚴(yán)重程鐵缺乏是慢性心力衰竭嚴(yán)重程度的獨立預(yù)測因子度的獨立預(yù)測因子 目前鐵缺乏是慢性心力衰竭的目前鐵缺乏是慢性心力衰竭的一個新興治療靶點一個新興治療靶點Cohen-Solal A, et al. Heart. 2014; pii: heartjnl-2014-305669. 非酒精性脂肪肝患者易發(fā)生缺鐵性貧血非酒精性脂肪肝患者易發(fā)生缺鐵

18、性貧血 非酒精性脂肪肝患者易發(fā)生缺鐵性貧血，發(fā)生率高達(dá)34% 與無鐵缺乏的非酒精性脂肪肝患者相比，鐵缺乏的患者具有顯著的肥胖癥，糖尿病，代謝綜合征，P0.01Asma Siddique, et al. Clinical Gastroenterology and Hepatology 2014;12:1170-1178 女性男性無肥胖肥胖經(jīng)期規(guī)律經(jīng)期不規(guī)律無DMDM無MSMS血清鐵調(diào)肽(ng/Ml)+*+*+：P0.01；*P：0.05缺鐵性貧血是炎性腸道疾病缺鐵性貧血是炎性腸道疾病(IBD)產(chǎn)生的一個最常見原因產(chǎn)生的一個最常見原因 貧血是患者發(fā)生IBD病理過程的一個重要原因 鐵缺乏是患者貧血的

19、最常見原因Danila Guagnozzi, et al. World J Gastroenterol.2014;3542-3551缺鐵性貧血的臨床表現(xiàn)缺鐵性貧血的臨床表現(xiàn)貧血表現(xiàn)貧血表現(xiàn)組織缺鐵組織缺鐵表現(xiàn)表現(xiàn)缺鐵原發(fā)缺鐵原發(fā)病表現(xiàn)病表現(xiàn)常見乏力、易倦、頭昏、頭痛、耳鳴、心悸、氣促、納差等；伴蒼白、心率增快精神行為異常，如煩躁、易怒、異食癖；體力耐力下降；兒童生長發(fā)育遲緩、智力低下；口腔炎、舌炎、口角炎、缺鐵性吞咽困難；毛發(fā)干燥、脫落，皮膚干燥；指甲缺乏光澤、易裂，重者指甲變平，凹下成勺狀如消化性潰瘍、腫瘤或痔瘡導(dǎo)致的黑便、血便或腹部不適，腸道寄生蟲感染導(dǎo)致的腹痛或大便性狀改變，婦女月經(jīng)過多

20、，腫瘤性疾病的消瘦，血管內(nèi)溶血的血紅蛋白尿等陸再英, 鐘南山主編.內(nèi)科學(xué).人民衛(wèi)生出版社.2008.P571目錄目錄鐵的代謝鐵的代謝鐵缺乏與相關(guān)疾病鐵缺乏與相關(guān)疾病缺鐵性貧血的診斷缺鐵性貧血的診斷鐵的重要性鐵的重要性 Galenica Gruppe 3/12/2022缺鐵性貧血的診斷缺鐵性貧血的診斷血紅蛋白血紅蛋白 Hb降低降低 貧血貧血 鐵狀態(tài)的評估孕婦孕婦11.0 g/dl成人女性成人女性12.0 g/dl成人男性成人男性13.0 g/dl缺鐵性貧血(IDA)MCV80血清鐵蛋白血清鐵蛋白(SF)MCV,80缺鐵性貧血缺鐵性貧血的診斷的診斷參數(shù)參數(shù)缺鐵缺鐵性貧血性貧血診斷診斷小細(xì)胞低色素性

21、貧血女性：12 g/dL Hb: 男性：13 g/dL孕婦：11 g/dLMCV80 fL，Mch27pg,MCHC32%血清鐵蛋白(SF) 12 g/L轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度(TSAT)15% ?骨髓鐵染色顯示骨髓小?？上?，鐵粒幼細(xì)胞45g/gHb第八版 內(nèi)科學(xué) 2013小細(xì)胞低色素性貧血小細(xì)胞低色素性貧血IDA慢性感染性貧血慢性感染性貧血地中海貧血地中海貧血環(huán)狀鐵粒幼性貧血環(huán)狀鐵粒幼性貧血MCV80FES LOWFES HIGHFES ？骨髓可染鐵骨髓可染鐵正常人體的貯存鐵為鐵蛋白，在骨髓中鐵蛋白聚合成為含鐵血黃素骨髓內(nèi)含鐵血黃素減少或消失是鐵缺乏的特征表現(xiàn)1診斷缺鐵性貧血的“金標(biāo)準(zhǔn)”21.錢忠

22、明主編.鐵代謝基礎(chǔ)與臨床.科學(xué)出版社.20002.歐陽維富.使用醫(yī)學(xué)雜志. 2008;4127-29血清鐵血清鐵(SI)血清鐵(SI)是指血漿中與轉(zhuǎn)鐵蛋白結(jié)合的鐵，測定機體循環(huán)鐵含量1正常情況下僅以其總量的1/3與鐵結(jié)合，這部分為血清鐵，血清鐵是與轉(zhuǎn)鐵蛋白結(jié)合的鐵量。2/3未與鐵結(jié)合的運鐵蛋白可稱為未飽和的運鐵蛋白但血清鐵受近期口服鐵，感染和炎癥等多種因素影響而波動1炎癥和惡性腫瘤能導(dǎo)致SI降低，有明顯的晝夜變化2,3不能做為反映機體儲存鐵的可靠指標(biāo)2，臨床上需將SI與血清鐵蛋白、轉(zhuǎn)鐵蛋白結(jié)合起來才能做出診斷31.Char M. Witmer. Pediatr Clin N Am.2013;1

23、33713482. 趙成艷等.中國實驗診斷學(xué). 2008;628-6313.錢忠明主編.鐵代謝基礎(chǔ)與臨床.科學(xué)出版社.2000轉(zhuǎn)鐵蛋白和總鐵結(jié)合力轉(zhuǎn)鐵蛋白和總鐵結(jié)合力(TIBC)1.錢忠明主編.鐵代謝基礎(chǔ)與臨床.科學(xué)出版社.2000.P1942.Char M. Witmer. Pediatr Clin N Am.2013;13371348主要由肝臟和巨噬細(xì)胞合成分布于血漿及血管外液中。血管內(nèi)外的轉(zhuǎn)運率每小時5%，有效運鐵能力大約保持8天 轉(zhuǎn)鐵蛋白轉(zhuǎn)鐵蛋白正常人運鐵蛋白血漿濃度為4480 moIL，應(yīng)用間接法測定，即為總鐵結(jié)合力。反映轉(zhuǎn)鐵蛋白的水平1缺鐵時升高1，在營養(yǎng)不良、炎癥、慢性感染和癌癥患