鐵代謝的基礎(chǔ)與臨床OPT.ppt

1、,鐵代謝的基礎(chǔ)與臨床,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,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-Zadeh et al. Adv Chronic Kidney Dis. 2009;16:143-51.,細(xì)胞成熟的時(shí)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,B

2、FU-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,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(guò)程中的重要輔酶,4,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(guó)全科醫(yī)學(xué).2006;1579-1580,四個(gè)亞基 兩個(gè)亞基 兩個(gè)亞基 鐵 亞

3、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,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,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?chē)甲畲蟊壤蔫F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(qián)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,鐵的來(lái)源,陸再英, 鐘南山主編.內(nèi)科學(xué).人民衛(wèi)生出版社.2008. P571,鐵的來(lái)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(lái)源,十二指腸腸細(xì)胞膜上的DMT1 , 二價(jià)金屬離

4、子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1,鐵吸收的過(guò)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(qián)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,來(lái)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(lái)自血紅蛋白、肌紅蛋白及動(dòng)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(qián)忠明主編

5、.鐵代謝基礎(chǔ)與臨床.科學(xué)出版社.2000.P45,鐵的轉(zhuǎn)運(yùn)及分布,食物中的鐵,Fe() 10mg,鐵吸收,鐵轉(zhuǎn)運(yùn),轉(zhuǎn)鐵蛋白,儲(chǔ)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,12mg,12mg,腸,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(chǔ)存鐵,25%的鐵(約8001200mg)儲(chǔ)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(chǔ)存于組織細(xì)胞中的鐵過(guò)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4

6、 mg)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(chǔ)存鐵與功能鐵之間,李蓉生. 中國(guó)全科醫(yī)學(xué).2006;1579-1580,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(guó)全科醫(yī)學(xué).2006;1579-1580,鐵吸收的調(diào)節(jié),小腸對(duì)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(chǔ)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

7、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(qián)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,影響鐵吸收的因素,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(qián)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(chǔ)存部位：肝臟、

8、脾、肺、骨髓和巨噬細(xì)胞,鐵的儲(chǔ)存,貯存形式,鐵卟啉類(lèi),非鐵卟啉類(lèi),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(wú)機(jī)鐵和不穩(wěn)定的儲(chǔ)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(qián)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,合成鐵調(diào)肽 人體1/3的儲(chǔ)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(guò)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

9、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(qián)忠明主編.鐵代謝基礎(chǔ)與臨床.科學(xué)出版社.2000.P101-102 2. 陳寶安等.癌癥.2010;29(4):500-504,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?？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(lèi)型：糖，蛋白，核酸 和脂肪酸 術(shù)語(yǔ)“氧化應(yīng)激”是指細(xì)胞成分，例如DNA、

10、蛋白、脂肪和糖，被氧化到一定程度而對(duì)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：,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(huì)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(wú)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(jiàn)于兒童，成人比較少見(jiàn) 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(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(qián)忠明,柯亞主編.鐵代謝與相關(guān)疾病.北京:科學(xué)

11、技術(shù)出版社.2010;P4,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,鐵缺乏的原因,Oliveira F, et al. J Clin Lab Anal. 2014 May;28(3):210-8.,一些鐵儲(chǔ)備足夠或甚至過(guò)多的患者，當(dāng)其儲(chǔ)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(duì)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100 mg/L，低色素紅細(xì)胞10%，轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度20%1 檢測(cè)功能性缺鐵有三個(gè)重要方法，即檢測(cè)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rHuE

12、PO治療反應(yīng)差的最常見(jiàn)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. European Best Practice Guideline 2004,鐵缺乏的分期,正常,儲(chǔ)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(chǔ)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(qián)忠明主編.鐵代謝基礎(chǔ)與臨床.科

13、學(xué)出版社.2000.P185,內(nèi)科住院患者鐵缺乏常見(jiàn),內(nèi)科住院患者鐵缺乏常見(jiàn) 對(duì)329例內(nèi)科住院患者進(jìn)行鐵指標(biāo)檢測(cè)，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,Balthasar L. Hug, et al. Swiss Med Wkly. 2013;143:w13847,慢性腎臟性疾病患者鐵缺乏常見(jiàn),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(jìn)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(guò)1/3的CKD患者鐵缺乏2 15%22%的HD患者和41%45%的

14、PD患者絕對(duì)鐵缺乏3,1.丁小強(qiáng)等.復(fù)旦學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版).2009;36:562-565 2.Agarwal AK. J Am Med Dir Assoc 2006; 7: S7-12 3. Iain C. Macdougall, et al. Nephrol Dial Transplant .2000;15: 2032,COPD患者中缺鐵性貧血較常見(jiàn),Silverberg et al. BMC Pulmonary Medicine 2014;14:24,一項(xiàng)對(duì)住院的107例COPD患者研究發(fā)現(xiàn)，43.9%的患者貧血，對(duì)其中18例患者進(jìn)行鐵指標(biāo)檢測(cè)，全部患者均鐵缺乏，COPD患者中鐵缺乏常見(jiàn) 貧

15、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),與無(wú)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 One. 2013;8(12):e82952,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(cè)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-Solal A, et al. Heart. 2014; pii: heartjn

16、l-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)生缺鐵性貧血，發(fā)生率高達(dá)34% 與無(wú)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，P0.01,Asma Siddique, et al. Clinical Gastroenterology and Hepatology 2014;12:1170-1178,女性,男性,無(wú)肥胖,肥胖,經(jīng)期 規(guī)律,經(jīng)期 不規(guī)律,無(wú)DM,DM,無(wú)MS,MS,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(IBD)產(chǎn)生的一個(gè)最常見(jiàn)

17、原因,貧血是患者發(fā)生IBD病理過(guò)程的一個(gè)重要原因 鐵缺乏是患者貧血的最常見(jiàn)原因,Danila Guagnozzi, et al. World J Gastroenterol.2014;3542-3551,缺鐵性貧血的臨床表現(xiàn),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,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, Galenica Gruppe 11.08.2020,缺鐵性貧血的診斷,血紅蛋白 Hb降低 貧血,鐵狀態(tài)的評(píng)估,缺鐵性貧血(IDA),MCV80,血清鐵蛋白(SF),MCV,80,缺鐵性貧血的診斷,第八版 內(nèi)科學(xué) 2013,小細(xì)胞低色素性貧血

18、,IDA 慢性感染性貧血 地中海貧血 環(huán)狀鐵粒幼性貧血,MCV80,FES LOW,FES HIGH,FES ？,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)”2,1.錢(qián)忠明主編.鐵代謝基礎(chǔ)與臨床.科學(xué)出版社.2000 2.歐陽(yáng)維富.使用醫(yī)學(xué)雜志. 2008;4127-29,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(cè)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

19、受近期口服鐵，感染和炎癥等多種因素影響而波動(dòng)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(chǔ)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(lái)才能做出診斷3,1.Char M. Witmer. Pediatr Clin N Am.2013;13371348 2. 趙成艷等.中國(guó)實(shí)驗(yàn)診斷學(xué). 2008;628-631 3.錢(qián)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(TIBC),1.錢(qián)忠明主編.鐵代謝基礎(chǔ)與臨床.科學(xué)出版社.2000.P194 2.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(yùn)率每小時(shí)5%，有效運(yùn)鐵能力大約保持8天,轉(zhuǎn)鐵蛋白,正常人運(yùn)鐵蛋白血漿濃度為4480 moIL，應(yīng)用間接法測(cè)定，即為總鐵結(jié)合力。反映轉(zhuǎn)鐵蛋白的水平1 缺鐵時(shí)升高1，在營(yíng)養(yǎng)不良、炎癥、