鐵代謝的基礎(chǔ)與臨床演示

（優(yōu)選）鐵代謝的基礎(chǔ)與臨床課件第一頁，共四十二頁。目錄鐵的代謝鐵缺乏與相關(guān)疾病缺鐵性貧血的診斷鐵的重要性第二頁，共四十二頁。紅細(xì)胞(RBCs)的生成骨髓血液循環(huán)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(jì)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Kalantar-Zadehetal.AdvChronicKidneyDis.2009;16:143-51.細(xì)胞成熟的時(shí)間(天)01218202225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)胞生成素第三頁，共四十二頁。鐵是紅細(xì)胞合成的必須因素4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(jìn)晚期紅系祖細(xì)胞(CFU-E)的增殖，促進(jìn)紅系組細(xì)胞向原紅細(xì)胞分化，促進(jìn)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第四頁，共四十二頁。鐵參與血紅蛋白的合成5原卟啉+鐵血紅素

+

血紅蛋白珠蛋白血紅蛋白結(jié)構(gòu)血紅素分子(鐵原卟啉IX)結(jié)構(gòu)李蓉生.中國全科醫(yī)學(xué).2006;1579-1580四個(gè)亞基兩個(gè)α亞基兩個(gè)β亞基鐵亞鐵血紅素結(jié)合4O2紅細(xì)胞α鏈鐵α鏈β鏈β鏈亞鐵血紅素組斜齒輪形狀的多肽分子第五頁，共四十二頁。目錄鐵的代謝鐵缺乏與相關(guān)疾病缺鐵性貧血的診斷鐵的重要性第六頁，共四十二頁。鐵鐵元素普遍存在的氧化態(tài)是亞鐵(Fe2+)

和三價(jià)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:科學(xué)技術(shù)出版社.2010;P1第七頁，共四十二頁。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1~1.5mg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，是人體鐵的主要來源第八頁，共四十二頁。十二指腸腸細(xì)胞膜上的DMT1,二價(jià)金屬離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1鐵吸收的過程亞鐵(Fe2＋)食物中的高鐵(Fe3+)

小腸絨毛頂端的鐵還原酶Dcytb鐵吸收主要部位是十二指腸和空腸上段胃酸小腸吸收進(jìn)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第九頁，共四十二頁。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(jià)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第十頁，共四十二頁。鐵的轉(zhuǎn)運(yùn)及分布食物中的鐵Fe(Ⅲ)10mg鐵吸收鐵轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)鐵蛋白儲存鐵肝、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200mg促紅細(xì)胞生成素腎臟1~2mg1~2mg腸第十一頁，共四十二頁。鐵在機(jī)體內(nèi)的狀態(tài)及分布吸收轉(zhuǎn)運(yùn)(轉(zhuǎn)鐵蛋白)轉(zhuǎn)運(yùn)鐵功能鐵儲存鐵25%的鐵(約800~1200mg)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(shí)，濃縮形成含鐵血黃素成份約占機(jī)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4mg)以轉(zhuǎn)鐵蛋白結(jié)合鐵的轉(zhuǎn)運(yùn)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第十二頁，共四十二頁。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第十三頁，共四十二頁。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?yàn)樗刂颇阁w-胚胎鐵轉(zhuǎn)運(yùn)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(yùn)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.[鐵代謝與相關(guān)疾病].北京:科學(xué)技術(shù)出版社.2010;P83-85第十四頁，共四十二頁。影響鐵吸收的因素對非血紅素鐵吸收的影響食物促進(jìn)劑動物組織如肉、家禽和魚的蛋白質(zhì)抗壞血酸其他有機(jī)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食物的影響第十五頁，共四十二頁。儲存部位：肝臟、脾、肺、骨髓和巨噬細(xì)胞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、含鐵血黃素、無機(jī)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(shí)代謝的需求，鐵將被暫時(shí)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第十六頁，共四十二頁。各臟器和鐵代謝肝和鐵代謝骨髓和鐵代謝脾和鐵代謝合成鐵調(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(shí)，如紅細(xì)胞生成增多需要釋放貯存的鐵時(shí)，肝臟參與鐵進(jìn)入和輸出紅細(xì)胞的雙向運(yùn)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(jī)體利用鐵的主要部位鐵貯存的部位破壞衰老紅細(xì)胞，釋放出血紅素，血紅素進(jìn)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第十七頁，共四十二頁。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(qiáng)的氧化劑，它反應(yīng)非常快，非選擇性的作用于活細(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，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(shí)在系列的1-電子攝取4步反應(yīng)中出現(xiàn)的化學(xué)簇：第十八頁，共四十二頁。鐵中毒當(dāng)腸腔內(nèi)鐵的濃度很高，如口服大劑量鐵鹽時(shí)，小腸會失去吸收鐵的調(diào)節(jié)能力，結(jié)果大量鐵可進(jìn)入腸粘膜細(xì)胞。因此誤服大劑量無機(jī)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200~900mg/kg血漿鐵>91μmol/L是中重度中毒標(biāo)志機(jī)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.2010;P4第十九頁，共四十二頁。目錄鐵的代謝鐵缺乏與相關(guān)疾病缺鐵性貧血的診斷鐵的重要性第二十頁，共四十二頁。鐵缺乏的原因鐵的需求增加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OliveiraF,etal.JClinLabAnal.2014May;28(3):210-8.第二十一頁，共四十二頁。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(yùn)以滿足骨髓受到EPO刺激后生成紅細(xì)胞時(shí)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(rHuEPO)治療達(dá)到最佳效果，應(yīng)有充足的鐵以維持血清鐵蛋白≥100mg/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(gè)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(fèi)功能性鐵缺乏1.EuropeanBestPracticeGuideline2004第二十二頁，共四十二頁。鐵缺乏的分期正常儲鐵減少缺鐵性紅細(xì)胞生成減少正常缺鐵性貧血第1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、血紅蛋白都正常第2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3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(yùn)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第二十三頁，共四十二頁。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(jìn)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(jìn)行鐵缺乏診斷BalthasarL.Hug,etal.SwissMedWkly.2013;143:w13847第二十四頁，共四十二頁。慢性腎臟性疾病患者鐵缺乏常見CKDⅠ期貧血患病率即高達(dá)22%，隨著腎功能下降貧血患病率進(jìn)一步升高，CKDⅤ期高達(dá)98.86%1CKD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215%~22%的HD患者和41%~45%的PD患者絕對鐵缺乏31.丁小強(qiáng)等.復(fù)旦學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版).2009;36:562-5652.AgarwalAK.JAmMedDirAssoc2006;7:S7-123.IainC.Macdougall,etal.NephrolDialTransplant.2000;15:20–32第二十五頁，共四十二頁。COPD患者中缺鐵性貧血較常見Silverbergetal.BMCPulmonaryMedicine2014;14:24一項(xiàng)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(jìn)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第二十六頁，共四十二頁。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：1.43~1.58)ChangYL,etal.PLoSOne.

2013;8(12):e82952第二十七頁，共四十二頁。鐵缺乏和慢性心力衰竭30%~50%的慢性心力衰竭患者鐵缺乏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(xiǎn)鐵缺乏是慢性心力衰竭嚴(yán)重程度的獨(dú)立預(yù)測因子目前鐵缺乏是慢性心力衰竭的一個(gè)新興治療靶點(diǎn)Cohen-SolalA,etal.Heart.2014;pii:heartjnl-2014-305669.第二十八頁，共四十二頁。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，P＜0.01AsmaSiddique,etal.ClinicalGastroenterologyandHepatology2014;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)++**+*+++：P＜0.01；*P：＜0.05第二十九頁，共四十二頁。缺鐵性貧血是炎性腸道疾病(IBD)產(chǎn)生的一個(gè)最常見原因

貧血是患者發(fā)生IBD病理過程的一個(gè)重要原因鐵缺乏是患者貧血的最常見原因DanilaGuagnozzi,etal.WorldJGastroenterol.2014;3542-3551第三十頁，共四十二頁。缺鐵性貧血的臨床表現(xiàn)貧血表現(xiàn)組織缺鐵表現(xiàn)缺鐵原發(fā)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，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第三十一頁，共四十二頁。目錄鐵的代謝鐵缺乏與相關(guān)疾病缺鐵性貧血的診斷鐵的重要性第三十二頁，共四十二頁。?GalenicaGruppe2/5/2023缺鐵性貧血的診斷血紅蛋白Hb降低貧血鐵狀態(tài)的評估孕婦11.0g/dl成人女性12.0g/dl成人男性13.0g/dl缺鐵性貧血(IDA)MCV<80血清鐵蛋白(SF)MCV,80第三十三頁，共四十二頁。缺鐵性貧血的診斷參數(shù)缺鐵性貧血診斷小細(xì)胞低色素性貧血女性：<12g/dLHb:男性：<13g/dL孕婦：<11g/dLMCV<80fL，Mch<27pg,MCHC<32%血清鐵蛋白(SF)

<12μg/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<15%FEP/Hb>45μg/gHb第八版內(nèi)科學(xué)2013第三十四頁，共四十二頁。小細(xì)胞低色素性貧血IDA慢性感染性貧血地中海貧血環(huán)狀鐵粒幼性貧血MCV<80FESLOWFESHIGHFES？？第三十五頁，共四十二頁。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第三十六頁，共四十二頁。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(jī)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(yùn)鐵蛋白可稱為未飽和的運(yùn)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(jī)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.CharM.Witmer.PediatrClinNAm.2013;1337–13482.趙成艷等.中國實(shí)驗(yàn)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第三十七頁，共四十二頁。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.CharM.Witmer.PediatrClinNAm.2013;1337–1348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)