生物体内铁代谢与贫血发病机制

生物体内铁代谢与贫血发病机制
铁是人体内必需的微量元素，它在生命活动中具有极其重要的地位。

其中，铁
主要参与血红蛋白（Hb）和肌红蛋白（Mb）的合成、维持身体代谢和体内氧气运
输等重要生理功能。

但由于铁在生物体内处于非稳定状态，机体内循环铁的平衡十分复杂，一旦铁代谢紊乱，会直接引发一系列影响生命健康的疾病，其中以铁缺乏性贫血最为常见。

1. 铁的吸收、转运和存储
铁在人体内分布广泛，包括血液、骨髓、肝、脾、骨骼肌等。

其中，体内铁的99%存在于红细胞内，余下的1%存在于血浆、组织液和细胞内。

由于人体无法自
主合成铁，所以铁必须通过摄入的食物中获取。

然而，铁在肠道内吸收率低，约为5%-10%。

铁有两种形态：一种是无机铁，以Fe2+或Fe3+的形式存在；另一种是有机铁，亦称血红素。

同时，体内的铁还可以分为两种类型：赤铁和储铁蛋白。

当食物中的铁进入小肠内，无论是作为赤铁还是血红蛋白，它们的吸收取决于
多种因素。

其中，血红蛋白可以迅速被小肠黏膜细胞摄取，而赤铁则需要先与转铁蛋白（Tf）或胎儿铁结合蛋白（Hb-I）结合后，才能够通过膜上的成纤维细胞表面
受体（DMT1）进入肠细胞。

铁进入肠细胞后，绝大部分铁会通过铁转运蛋白（TfR）进入血液，其中一部分铁会加入到赤铁或储铁蛋白中储存。

当机体需要时，储铁蛋白会释放出一部分铁离开，以维持体内铁稳态。

2. 铁代谢紊乱的疾病
铁代谢紊乱的疾病通常分为三类：缺铁性贫血、贫血性疾病和过量性质。

2.1 缺铁性贫血
缺铁性贫血是指人体缺乏铁质，使得Hb合成不足，而引起的一种贫血。

缺铁性贫血主要有二种病因：一是饮食缺铁；二是铁无法被机体吸收与利用。

由于铁在动物体内循环利用，出现缺铁状况通常是由于缺乏铁与摄入铁不足所致。

人体在缺铁时，为了提高铁的吸收能力和利用效率，会增加铁传输蛋白（Tf）的合成，同时下调细胞内储铁蛋白的表达，释放大量铁离子进入细胞，用于Hb合成和身体其他部分利用。

2.2 贫血性疾病
贫血性疾病是指由于铁代谢疾病，造成Hb合成障碍或红细胞寿命过短，引起贫血的疾病。

比如遗传性溶血性贫血、缺乏同型半胱氨酸转移酶的贫血、铁利用障碍性贫血、获得性溶血性贫血等等。

2.3 过量性质
人体外源性铁过量，一般是由于慢性铁贮存病（如地中海贫血等）和大量输血所引起的。

铁过量会导致身体内自由铁离子过多，形成自由基，对身体组织造成损伤，严重时会导致肝脏损害、心力衰竭等。

3. 铁代谢紊乱的警示信号
铁代谢障碍一般均有一些典型的临床表现，比较明显的有贫血、疲乏、无力、免疫功能下降等。

不过近年来，科研人员通过对细胞信号通路的研究发现，铁在机体内还会影响到一些其他重要的信号通路，比如炎症反应、肿瘤形成等。

此外，在临床上，我们可以通过检测体内铁、Tf和胆红素等指标来初步判断铁代谢是否出现问题。

需要注意的是，诊断铁缺乏性贫血时，应综合考虑贫血、体征和常规化验等多方面因素，不能只以血铁含量作为诊断依据。

在治疗时，由于铁的调节机制较为复杂，病因差异性较大，所以没有唯一标准的治疗方案。

一般来说，针对不同病因采取不同的治疗方案，对于大多数缺铁性贫血患者，可以通过补充铁制剂和调整饮食增加铁的摄入来解决。

总之，铁在人体内发挥着重要的生理功能。

缺乏或过量都会导致严重的身体疾病，尤以贫血最为常见。

为了预防与治疗这些疾病，必须要维持人体内铁的平衡，调节好铁的代谢过程。