铁代谢的基础与临床OPT
铁的代谢PPT课件
• 多余的铁以铁蛋白和含铁血黄素的形式贮存于肝、脾、骨髓和肠粘膜等处 ，
• 贮存铁的多少，因各人的情况不同差别较大。
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3
• 正常人体内铁的分布
铁存在的部位
血红蛋白 储存铁 （铁蛋白及含铁血黄素） 肌红蛋白铁
铁含量 （mg）
2000
1000
130
易变池铁
80
组织铁
8
转运铁
4
约占全身铁的比率 （%） 62.1
31.0
4.0 2.5 0.3
0.1
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4
• （二）铁的来源
• 人体所需铁的来源有两方面： • 1、食物： • 含铁量较高的食物有：海带、紫菜、木耳、香菇、
动物肝等， • 乳类、瓜果含铁量较低， • 用铁的炊具烹调食物可使食物中的铁含量大大增加 • 食物中铁的被吸收量因人体对铁的需要而变化。 • 2、体内红细胞衰老破坏时所释放出的铁：经处理
储存铁缺乏 缺铁性红细胞生成 缺铁性贫血
慢性病贫血 铁粒幼细胞贫血 组织铁沉着症
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缺铁性贫血
• 缺铁性贫血（iron deficiency anemia, IDA）是由于体内储存铁减 少，而不能满足正常红细胞生成需要时而发生的贫血。
• 世界范围内的常见病，发病率在世界人口中约占10% ~20%，在各 类贫血中约50%~80%。
成分。 • 当铁缺乏或铁的利用障碍时亚铁血红素的合成受阻，使红细胞内游离的
原卟啉增多。 • 红细胞游离原卟啉测定，有助于缺铁性贫血的早期诊断。 • 铁粒幼细胞性贫血、铅中毒，亦可见增高。 • 巨幼细胞性贫血及红白血病时红细胞游离原卟啉降低。
生物化学铁代谢-概述说明以及解释
生物化学铁代谢-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分内容:铁是人体内必需的微量元素之一，对于生命活动具有重要作用。
它参与体内氧的输送、储存和能量代谢等重要生物学过程。
铁代谢是指人体内铁元素的吸收、运输、储存和释放等一系列生物化学过程，这一过程需要维持在一个相对平衡的状态。
铁代谢的失衡将导致多种疾病的发生，因此对铁代谢的深入研究对于预防和治疗相关疾病具有重要意义。
因此，本文将对铁在生物体中的作用、铁的吸收和运输、铁的储存和释放等方面进行系统的论述，并探讨铁代谢的重要性和其与疾病的关系，同时对未来铁代谢领域的研究展望也将进行探讨。
1.2 文章结构文章结构部分将会介绍本文的结构安排以及各部分内容的概要。
通过本文的结构，读者可以清晰地了解到铁代谢的相关知识是如何组织和展开的。
文章结构部分将简要介绍引言、正文和结论部分的内容，以及各部分之间的逻辑关系。
读者可以从文章结构部分了解到本文的主要内容安排，以便更好地理解和阅读后续的内容。
内容1.3 目的文章的目的是深入探讨生物体中铁的代谢过程，包括铁在生物体中的作用、铁的吸收和运输机制以及铁的储存和释放方式。
通过对铁代谢的深入研究，我们可以更好地理解铁在生物体中的重要作用，以及铁代谢失衡与疾病之间的关系。
同时，本文旨在为未来相关研究提供一定的参考和启示，以促进对铁代谢相关疾病的预防和治疗。
2.正文2.1 铁在生物体中的作用铁在生物体中扮演着重要的角色，它是许多生物分子的组成部分，包括血红蛋白、肌红蛋白和多种酶类。
其中，血红蛋白和肌红蛋白是人体内的氧气载体，它们能够与氧气结合并在身体各部位之间运输氧气，从而维持细胞的正常代谢活动。
铁还是一些重要酶类的辅酶，如过氧化物酶和细胞色素氧化酶，这些酶在细胞呼吸和氧化应激反应中起到关键作用。
因此，铁在维持人体正常生理功能、细胞代谢和免疫防御方面起着至关重要的作用。
2.2 铁的吸收和运输铁是生物体内必需的微量元素，对于体内的许多生物活动都至关重要。
生物化学fe元素代谢_概述说明以及解释
生物化学fe元素代谢概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在生物体内，铁（Fe）元素是一种非常重要的微量元素，并在许多生物化学过程中扮演着关键角色。
对于维持人类健康和正常代谢功能来说，铁元素在体内的吸收、转运和代谢至关重要。
本文将对生物化学中铁元素的代谢进行概述和说明。
1.2 文章结构本文将按照以下结构进行阐述：首先介绍铁元素在生物体内的重要性，包括其在蛋白质合成、呼吸链和DNA合成等方面的作用；接着解析铁元素在生物体内吸收与转运的过程，包括直接吸收和间接转运两种机制；然后探讨铁元素代谢调控的机制，如肝脏激活器Hepcidin等；之后讨论铁元素代谢异常与疾病相关性，分别涉及缺铁性贫血以及其他缺铁相关疾病、铁过载相关疾病以及其他与铁元素代谢异常有关的疾病；最后介绍实验方法和技术在铁元素代谢研究中的应用，包括原位杂交技术、免疫组化技术以及分子生物学技术等方面；最后进行总结与展望。
1.3 目的本文的目的是为读者提供一个全面了解铁元素代谢在生物体内重要性、机制以及相关疾病的综述。
同时也介绍了一些常用于铁元素代谢研究的实验方法和技术。
通过阅读本文，读者将能够深入了解铁元素在生物体内的重要作用，并理解铁元素代谢异常如何导致多种相关疾病。
此外，对于那些从事或有兴趣进行铁元素代谢研究的科学家和医务人员来说，本文还可以为他们提供指导和参考。
通过更好地认识铁元素代谢，我们将掌握预防和治疗相关疾病的方法，并有可能开发更有效的治疗策略。
2. 生物化学fe元素代谢2.1 fe元素在生物体内的重要性铁（Fe）是生物体中一种重要的微量元素，它在许多生物化学过程中起着关键作用。
首先，铁是血红蛋白的组成部分，负责氧气的运输和释放。
此外，铁还参与细胞呼吸过程中线粒体中电子传递链的组成，并作为辅酶A、DNA合成和呼吸链复合物等多个生物化学反应中所需的金属活性位点。
2.2 fe元素的吸收与转运人体通过进食来摄取铁元素，其中非血红蛋白态铁主要存在于植物食品中，并以二价（Fe2+）或三价（Fe3+）形式存在。
铁代谢的基础与临床OPT
铁的分布：主要存在 于血红蛋白、肌红蛋 白和细胞色素中，少 量存在于肝脏、脾脏 和骨髓中
铁的排泄：主要通过 粪便、尿液和汗液排 出体外
铁的代谢：包括铁的 吸收、分布、排泄和 储存等过程，受多种 因素影响，如饮食、 疾病、药物等
铁的储存与利用
铁的主要储存形式：铁蛋白和含铁血黄素 铁的吸收：主要在十二指肠和空肠 铁的利用：参与血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素C等合成 铁的排泄：主要通过粪便和尿液排出
铁缺乏的症状与体征
面色苍白、乏力、头晕、心悸等 食欲不振、消化不良、体重下降等 免疫功能下降，易感染疾病
儿童生长发育迟缓，智力发育受影 响
孕妇易发生流产、早产、胎儿发育 不良等
老年人易发生骨质疏松、骨折等
铁过载的症状与体征
肝功能异常：肝酶升高， 肝肿大
胃肠道症状：恶心，呕吐， 腹泻，便秘
内分泌异常：糖尿病，甲 状腺功能减退
准确性：OPT具有较高的准确性，能够准确检测铁代谢异常 灵敏度：OPT的灵敏度较高，能够检测到轻微的铁代谢异常 特异性：OPT具有较高的特异性，能够区分不同类型的铁代谢异常 便捷性：OPT操作简便，无需特殊设备，适合临床应用
PRT 5
铁代谢异常的预防与治疗
铁缺乏的预防与治疗
饮食调整：增加富含铁的食物摄入，如红肉、动物内脏、豆类等 补充铁剂：在医生指导下，适当补充铁剂，如硫酸亚铁、葡萄糖酸亚铁等 避免铁流失：避免使用抑制铁吸收的药物，如四环素、抗酸药等 定期检查：定期进行血常规检查，及时发现和治疗铁缺乏症
老年人铁缺乏的治疗：补充铁剂， 改善饮食，治疗原发病
老年人铁过量的危害：肝损伤，心 血管疾病，糖尿病
运动员的铁代谢管理
铁补充方式：通过食物和补 充剂来补充铁
铁的代谢 PPT幻灯片
食物ห้องสมุดไป่ตู้影响
对非血红素铁吸收的影响
促进剂 抑制剂
食物
动物组织如肉、家禽和鱼的蛋白质 抗坏血酸 其他有机酸：如柠檬酸、苹果酸 植物蛋白的某些降解产物
植酸盐：麦麸、糙米等 多酚：是茶和咖啡的组分 钙及其他金属与矿物质
胃液中的胃酸及覆盖在肠粘膜上的粘液与黏蛋白在非血红素铁的吸收中起重要作用
15
铁的贮存
贮存形式
处于储存铁与功能铁之间
• 肌红蛋白及各种酶含活性铁
400mg
• 25%的铁(约800~1200mg)储存 于肝、脾、骨髓网状内皮系统
• 主要以铁蛋白和含铁血黄素的形 式存在
• 当储存于组织细胞中的铁过剩时， 浓缩形成含铁血黄素
12
铁的排泄
• 铁每天主要随胃肠道上皮细胞、胆汁等排出，泌尿生殖道及皮肤、汗液、 脱落细胞亦可丢失极少量的铁, 总量约为1mg
16
各脏器和铁代谢
肝和铁代谢
• 合成铁调肽 • 人体1/3的储存铁存在于肝脏 • 合成转铁蛋白 • 在必要时，如红细胞生成增多需要释放贮存的铁时，肝脏参与铁进入
和输出红细胞的双向运输过程
骨髓和铁代谢
• 铁贮存的部位 • 红细胞生成及血红素合成的部位 • 机体利用铁的主要部位
脾和铁代谢
• 铁贮存的部位 • 破坏衰老红细胞，释放出血红素，血红素进一步降解为铁和胆绿素
+2H+
+OH-
+H+
• ROS，特别是 •OH，是非常强的氧化剂，它反应非常快，非选择性的作用于活 细胞中发现的几乎所有分子类型：糖，蛋白，核酸 和脂肪酸，发生“氧化应激”
• “氧化应激”是指细胞成分，例如DNA、蛋白、脂肪和糖，被氧化到一定程度 而对细胞或组织产生伤害
铁的代谢
二、铁代谢的检测指标
（一）骨髓可染铁
骨髓可染铁是指细胞外铁，以含铁血黄素形 式存在。 骨髓涂片用普鲁士蓝染色后可见蓝色 蓝色小珠粒 蓝色 和块状物， 是检查骨髓中贮存铁最有效和简便的方法， 其结果可反映全身贮存铁的情况，是诊断缺 铁的重要指标之一。
骨髓内有可染铁存在，可排除缺铁性贫血。 骨髓涂片经铁染色后，亦可见部分中、晚幼红 细胞胞质内有蓝色铁小粒，即铁粒幼细胞。 缺铁时，含铁血黄素消失，铁粒幼细胞显著减 少或消失， 通过观察该细胞的数量及铁粒的分布染色情况 ，可反映机体对铁的贮存和利用。
（4）运铁蛋白饱和度<0.15。 （5）骨髓铁染色显示：骨髓小粒可染铁消失， 铁粒幼红细胞<15%。 （6）红细胞游离原卟啉＞0.9µmol/L 或血液锌 原卟啉＞0 ．96µmo1/L（600µg/ L）或FEP/ Hb＞4．5µg/gHb。 （7）血清铁蛋白＜14µg/L （8）铁治疗有效。 符合第1条和2~8条中任何两条以上者可诊断为 缺铁性贫血。
转铁蛋白饱和度（transferrin saturation, TS ）是血清铁占总铁结合力的比值，它比血清 铁和总铁结合力能更敏感地反映机体缺铁。 转铁蛋白饱和度增高见于铁利用障碍和铁负 荷过重； 转铁蛋白饱和度减少常见于缺铁性贫血及炎 症。 综合分析血清铁、总铁结合力及转铁蛋白饱 和度三项参数，对鉴别缺铁性贫血、继发性 贫血和其他增生性贫血具有重要价值
原卟啉+ 原卟啉+Fe
血红素 Hb 珠蛋白 RBC分裂影响小 RBC分裂影响小
小细胞低色素性贫血 MCV MCH MCHC
二、病
铁摄入不足
因
铁丢失过多
三、临 床 表 现
Hb下降所引起的症状 下降所引起的症状： 1、Hb下降所引起的症状： 疲乏、困倦、乏力、 疲乏、困倦、乏力、皮肤粘膜苍白 含铁酶活性下降引起的症状： 2、含铁酶活性下降引起的症状： 口角炎，舌炎，舌乳头萎缩， 口角炎，舌炎，舌乳头萎缩，吞咽困难 皮肤干燥，毛发无光泽，指甲脆薄， 皮肤干燥，毛发无光泽，指甲脆薄， 反甲
铁代谢6项
铁代谢6项全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：铁代谢是机体中重要的生理过程，它涉及到吸收、运输、储存和利用铁元素。
在人体中，铁是一种必需的微量元素，它在血红蛋白的合成中起着至关重要的作用。
铁代谢的失调会导致贫血等严重疾病的发生。
为了更好地了解和监测铁代谢的情况，医学界已经发展出了一系列铁代谢指标，其中最常用的是铁代谢6项。
本文将从吸收、运输、储存、利用和监测五个方面介绍铁的代谢过程。
第一项，铁的吸收。
铁主要通过肠道吸收，其中非血红蛋白铁的吸收主要发生在十二指肠和空肠上段。
肠道吸收铁主要受到铁的形态、饮食中维生素C和铁的摄入量等因素的影响。
维生素C能够促进非血红蛋白铁的吸收，而与草酸盐等物质的结合则会降低铁的生物利用率。
由于人体对铁的需求有限，铁吸收是一个精细调节的过程，受到多种调节因素的影响。
第二项，铁的运输。
在循环系统中，铁主要以血红蛋白的形式被运输，其中铁原子与血红蛋白分子结合形成血红素。
在血浆中还存在一部分铁与转铁蛋白结合。
转铁蛋白是一种运输铁元素的蛋白质，它能够载运游离铁，并将其输送到体内各个组织。
铁在体内的运输过程是一个复杂的调节系统，通过转铁蛋白等途径确保铁元素的有效输送。
第三项，铁的储存。
人体中储存铁的主要形式是赤铁蛋白，它主要存在于肝脏、脾脏和骨髓等组织中。
还有一部分铁存储在肝脏的珠蛋白颗粒中。
这些储存铁元素在机体需要时会被动员起来，供其它组织合成血红蛋白、维持身体代谢等功能。
铁的储存形式和量是一个与体内需求密切相关的平衡过程，需要受到多种激素和调节因素的影响。
第五项，铁的监测。
为了更好地了解和监测铁代谢的情况，医学界已经发展出了一系列铁代谢指标，其中最常用的是铁代谢6项。
这包括血清铁、转铁蛋白、饱和度、血红蛋白、红细胞体积分布宽度和铁蛋白。
这些指标能够反映出机体内铁的储存、输送和利用情况，帮助医生进行诊断和治疗。
通过监测这些指标，可以及时发现并纠正铁代谢异常，预防相关疾病的发生。
铁代谢的基础与临床
02
铁是多种酶的辅基，参与能量代谢过程中的氧化还原反应。
维持免疫功能
03
铁对维持免疫细胞的正常功能具有重要作用，缺铁可导致免疫
功能下降。
铁的吸收与分布
吸收部位
铁主要在十二指肠和空肠上段吸收。
吸收机制
分布特点
铁主要分布于红细胞、肌肉和肝脏等 组织，其中红细胞中的铁约占体内总 铁量的65%。
铁的吸收主要通过主动转运方式进行， 需要维生素C等辅助因子的参与。
铁的储存与利用
储存形式
铁在体内主要以铁蛋白和含铁血 黄素的形式储存。
利用过程
在需要时，铁从储存形式中被释放 出来，参与血红蛋白和肌红蛋白的 合成。
调节机制
体内铁的储存和利用受到严格的调 节，以维持铁的平衡和生理功能需 求。
02
铁代谢的调控机制
铁调节蛋白
铁调节蛋白是一类在铁代谢中发挥重要作用的蛋白质，主要参与铁的吸收、转运和 利用等过程。
糖尿病
总结词
铁过载与糖尿病的发生和发展有关， 铁过载可能通过影响胰岛素分泌和敏 感性而引发糖尿病。
详细描述
糖尿病患者中，铁过载可能增加胰岛 素抵抗和氧化应激，从而加重病情。 对于糖尿病患者，控制铁摄入和定期 监测铁代谢指标是必要的。
05
铁代谢的检测与评估
血清铁蛋白检测
总结词
血清铁蛋白是反映体内铁储备的重要指标，检测血清铁蛋白有助于评估是否存在缺铁或铁过载的情况 。
详细描述
转铁蛋白饱和度是指血清转铁蛋白结合铁的能力与转铁蛋白饱和度的百分比。正常值为 30-50%。转铁蛋白饱和度降低提示缺铁性贫血的风险增加，而饱和度过高则可能表明
铁过载。
红细胞参数检测
要点一
铁代谢机制
铁代谢机制《铁代谢机制》一、铁的特性1、铁是一种微量元素，它扮演着诸多重要的生理功能，如新陈代谢、氧运载、细胞膜转运、DNA合成等。
2、铁维持体内血红蛋白的形成，促进细胞内O2的运输，使细胞可以正常发挥功能，调节激素水平，增强免疫能力，从而参与机体免疫、代谢等生理过程。
3、铁的质量调控机制是一个复杂的过程，铁在体内的浓度由饮食中获取、调节铁吸收、血浆转运、入肝细胞转运、血液损失状态等多个因素共同影响。
二、铁代谢机制1、膳食铁摄入：人的膳食铁摄入是机体补充铁的主要来源，其物质来源主要是肉、鱼、蛋、豆类等，而蔬菜中含有的铁主要为非血红素核酸铁。
2、铁摄入的调节：体内铁是一种有限资源，其调节过程主要通过大肠腔细胞、肝脏细胞和胃肠腔组织中的细胞间传递系统来调控，以确保铁的有效利用。
3、血液转运：在血液中，铁有两种状态，即结合态和游离态，它们分别关联着不同的血液运载蛋白，其中最重要的血液铁载体是胞外蛋白血铁蛋白（F*)和内源性载体铁蛋白（FEBP），他们分别有不同的功能。
4、铁的定向运输：铁定向运输的过程中，有若干转运蛋白参与，完成铁的若干功能，如细胞内调节、铁的转运和转移。
三、铁的代谢1、体内铁吸收：铁被蛋白、酸和有机铁等物质溶解后，通过细胞膜受体结合的方式被吸收到体内，从而改变体内铁的水平。
2、铁的转运：铁在体内存在两种形式，即结合态和游离态，它们在细胞膜受体结合后才能被转运到体内的各个器官，即细胞内的铁分子被转运蛋白结合后经血液循环，向体内的各个细胞源，再经转运蛋白转运至铁运载蛋白结合的细胞内细胞膜受体，从而实现铁的转运。
3、铁的损失：人体每天都会有一定的铁损失，铁损失的主要原因是出血，饮食中也会随着排泄物损失微量的铁。
铁的代谢
铁的代谢铁的代谢包括了铁的吸收,在体内的运转分布，形成各种功能性铁蛋白发挥其重要生理作用。
铁的储存，铁蛋白分解后铁的再利用及排滞等一系列复杂的生理过程。
尽管历经上百年的不懈探索，人们已经了解了铁代谢的基本过程，但科学的讲，我们的铁在生理体内的许多代谢细节和调控律还并不真正了解。
深入研究，掌握铁的代谢规律依然是一个诱人而广阔的研究领域。
1．铁的吸收1938年、McCane和Widdowson通过口服和静脉注射铁剂后，观察铁的吸收及利用情况。
他们发现与其他微量元素不同，铁的排泄能力并不是一个恒定的数值，为此，他们认为铁的吸收得到了肠道的调节[1]。
McCane和widdowson的工作是人们认识铁吸收规律的第一项飞跃。
此后一些工作证实了McCane等的认识。
但对铁在机体的内稳态机制了解很少。
Granik在1946年提出了第一个铁吸收模式，认为铁有倡导粘膜细胞由肠道粘膜细胞吸收，并与粘膜细胞中的储铁蛋白结合，然后根据生理需求，铁进入血液[2]。
这样，Granik认为肠道粘膜细胞中储铁蛋白库是铁吸收得到调节的原因。
进入60年代后，越来越多的研究结果表明，铁似乎并不经过粘膜细胞中的铁库，而是直接被肠道吸收的[3，4]。
另一些研究成果则显示粘膜细胞储铁蛋白的含量与体内铁水平有一定相关性。
这样Wheby在1966年提出了新的铁吸收模式，即铁是直接吸收的，但其吸收水平则受到粘膜细胞中储铁蛋白的调节[5]。
现在看来，粘膜细胞中储铁蛋白的确对铁吸收的抑制和促进起着重要作用，不仅如此，粘膜铁蛋白血液中的转运速度也是铁吸收的重要调节因素。
Cavill等在70年代中期发现铁吸收也受到血液中铁周转率(p1asma iron turnover， PIT)的调节[6]，实验中他们观察到缺铁病人铁吸收的增加与PIT的增加有很好的相关性。
另一研究发现给动物输血引起PIT增加，进而引起铁吸收率的增加[7]。
这些研究结果形成了目前还在使用的铁吸收的内稳态(home stasis)模型，这一模型的雏形最初由Cannon提出，他也是最早在铁吸收中使用内稳态的人[8]。
人体铁的代谢
人体铁的代谢吸收与流失饮食中的铁分为血基质铁（heme iron）和非血基质铁（nonheme iron）两种。
食物中的非血基质铁主要是三价铁（Fe3+），在小肠细胞的刷状缘(Brush border)上的铁离子还原酶(ferric reductase)还原为二价亚铁离子（Fe2+），然后在小肠前段（十二指肠）吸收，而空肠及回肠因碱性胰液注入，铁的溶解度降低，所以吸收极少。
含铁较多的食物有：红色肉类、动物内脏、绿色蔬菜(如菠菜)、芝麻、蚝、蛤等。
小肠有三种负责吸收铁的分子：1.原红素携带蛋白(Heme carrier protein 1): 主要在小肠前段，越往末端含量越少，负责吸收食物中的血基质铁。
食物中的血红素（hemoglobin）、肌红素（myoglobin）在肠道中经蛋白质酶分解释出血基质铁，经由原血红素携带蛋白进入小肠细胞后，会被酵素水解成无机铁离子与吡喀紫质（Protoporphyrin），无机铁离子便可与其他蛋白质结合进入循环。
2.DMT-1（Divalent Cation/Metal Transporter-1，也可称DCT-1): 位于小肠的肠上皮细胞（Enterocyte）膜上，是小肠吸收铁的运输蛋白，由561个氨基酸组成，含有12个穿膜区。
由于DMT-1只接受二价金属离子，所以肠道内游离的Fe3+须经Dcytb (duodenal cytochrome b reductase)还原成Fe2+，才能够被DMT-1运输到肠上皮细胞内。
DMT-1不只对铁有专一性，也对Zn2+、Mn2+、Cu2+、Co2+、Ni2+有活性，甚至是对人体有毒的Pb2+和Cd2+，由于Zn2+和Fe2+使用同一种运输蛋白，故在肠道内两者会竞争，影响铁吸收。
3.穿膜蛋白(Intergrin): 在小肠绒毛细胞上的一种穿膜蛋白可与肠道内游离的铁离子结合而运送到绒毛细胞内，然后铁离子会被多种还原剂如：flavin-dependent ferrireductase、NADPH-dependent ferrireductase、维他命C(vitamin C)还原成亚铁离子，再和多种配体(ligand)结合以增加其稳定性，这些配体可能是氨基酸─组胺酸(histidine)或半胱胺酸(cysteine)─或蛋白质结合。
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COPD患者中缺铁性贫血较常见
• 一项对住院的107例COPD患者研究发现，43.9%的患者贫血，对其中18例患者 进行铁指标检测，全部患者均铁缺乏，COPD患者中铁缺乏常见 • 贫血增加患者住院率和死亡率 • COPD患者贫血主要由炎症引起，细胞因子的增加引起贫血和铁缺乏
Silverberg et al. BMC Pulmonary Medicine 2014;14:24
血红素铁
• •
•
非血红素铁
•
•
来自铁盐、铁蛋白、含铁血黄素及植物性食物中的 高铁化合物等 吸收取决于铁原子的价数、可溶性及食物中鳌合剂 的存在 Fe++易吸收；胃酸可增加非血红素铁的溶解度
钱忠明主编.[铁代谢—基础与临床].科学出版社.2000.P45
铁的转运及分布
食物中的铁
铁吸收 促红细胞生成素 肾脏 肠 Fe(Ⅲ) 10mg 1~2mg 铁转运 1~2mg 转铁蛋白
– 青少年快速增长 – 怀孕和哺乳
铁的摄取或吸收降低
•Leabharlann • •吸收功能受损膳食摄入量不足 小肠吸收不良
• 失血增加
– 月经量大 – 消化道失血 – 献血
Oliveira F, et al. J Clin Lab Anal. 2014 May;28(3):210-8.
功能性铁缺乏
• 一些铁储备足够或甚至过多的患者，当其储存的铁不能快速转运以满足骨髓受 到EPO刺激后生成红细胞时对铁的大量需求，可能发展为功能性缺铁 • 为使重组人促红细胞生成素(rHuEPO)治疗达到最佳效果，应有充足的铁以维 持血清铁蛋白≥100 mg/L，低色素红细胞<10%，转铁蛋白饱和度≥20%1 • 检测功能性缺铁有三个重要方法，即检测血清铁蛋白、转铁蛋白饱和度和低色 素红细胞 • 功能性缺铁是rHuEPO治疗反应差的最常见原因，治疗功能性缺铁可优化 rHuEPO治疗效果，并防止rHuEPO浪费
正常 正常
第1阶段
• 体内贮存铁减少或消失，但尚未影响红细胞生成， 血清铁、血红蛋白都正常
钱忠明主编.[铁代谢—基础与临床].科学出版社.2000.P185
内科住院患者铁缺乏常见
• 内科住院患者铁缺乏常见 • 对329例内科住院患者进行铁指标 检测，45例(13.7%)患者铁缺乏
• 高达2/3内科住院患者可能未进行 铁缺乏诊断
5
目录
铁的重要性
铁的代谢
铁缺乏与相关疾病 缺铁性贫血的诊断
铁
• 铁元素普遍存在的氧化态是亚铁(Fe2+) 和 三价铁 (Fe3+) • 在我们周围占最大比例的铁是具有较低生物利用度的氧化Fe3+ • 只有 Fe2+ 能被人体吸收
7
钱忠明,柯亚主编.[铁代谢与相关疾病].北京:科学技术出版社.2010;P1
铁的毒性
• 铁离子具有毒性，是因其具有催化不同的氧化/还原反应的能力，它能催化体内有毒性 的活性氧(ROS)的形成
• ROS是当氧分子(O2) 被还原为水(H2O) 时在系列的1-电子摄取4步反应中出现的 化学簇：
+ 1e+2H+ + 1e+OH+ 1e+H+ +1 eO2 → •O2- → H2O2 → •OH → H2O
储存部位：肝脏、脾、肺、骨髓和巨噬细胞
在所有细胞中，如果摄取的铁超越其当时代谢的需求，铁将被暂时贮于铁蛋白中，其中，
网状内皮系统的巨噬细胞和肝细胞最适于铁的贮存
钱忠明主编.[铁代谢—基础与临床].科学出版社.2000.P101-102
各脏器和铁代谢
• • • • 合成铁调肽 人体1/3的储存铁存在于肝脏 合成转铁蛋白 在必要时，如红细胞生成增多需要释放贮存的铁时，肝脏参与铁进入 和输出红细胞的双向运输过程
促进剂
抑制剂
胃液中的胃酸及覆盖在肠粘膜上的粘液与黏蛋白在非血红素铁的吸收中起重要作用
钱忠明,柯亚主编.[铁代谢与相关疾病].北京:科学技术出版社.2010;P83-85
铁的储存
铁卟啉类 贮存形式 非铁卟啉类
血红蛋白、肌红蛋白和细胞色素及酶
转铁蛋白、铁蛋白、乳铁蛋白、含铁血黄素、无机 铁和不稳定的储存铁或铁池
Cohen-Solal A, et al. Heart. 2014; pii: heartjnl-2014-305669.
非酒精性脂肪肝患者易发生缺铁性贫血
• 非酒精性脂肪肝患者易发生缺铁性贫血，发生率高达34% • 与无铁缺乏的非酒精性脂肪肝患者相比，铁缺乏的患者具有显著的肥胖症，糖尿病， 代谢综合征，P＜0.01
铁是红细胞合成的必须因素
• • 铁(Fe)是合成血红蛋白的必需原料 促红细胞生成素(EPO)：主要促进晚期红系祖细胞(CFU-E)的 增殖，促进红系组细胞向原红细胞分化，促进网织红细胞的 成熟与释放 肾脏是产生EPO的主要部位，5%~10%的EPO由肾外组织 (如肝脏)产生 叶酸和维生素B12是DNA合成过程中的重要辅酶
钱忠明,柯亚主编.[铁代谢与相关疾病].北京:科学技术出版社.2010;P83-85
影响铁吸收的因素
食物的影响
对非血红素铁吸收的影响
• • • • • • •
食物
动物组织如肉、家禽和鱼的蛋白质 抗坏血酸 其他有机酸：如柠檬酸、苹果酸 植物蛋白的某些降解产物 植酸盐：麦麸、糙米等 多酚：是茶和咖啡的组分 钙及其他金属与矿物质
肝和铁代谢
骨髓和铁代谢
• • •
铁贮存的部位 红细胞生成及血红素合成的部位 机体利用铁的主要部位
脾和铁代谢
• •
铁贮存的部位 破坏衰老红细胞，释放出血红素，血红素进一步降解为铁和胆绿素
1.钱忠明主编.[铁代谢—基础与临床].科学出版社.2000.P101-102 2. 陈宝安等.癌症.2010;29(4):500-504
1.丁小强等.复旦学报(医学版).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: 20–32
• 血浆铁>91 μmol/L是中重度中毒标志
• 机理 ：抑制线粒体功能 • 表现：腹痛、呕吐、呕血、黑便和代谢性酸中毒 • 治疗：去铁敏、去铁胺
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钱忠明,柯亚主编.[铁代谢与相关疾病].北京:科学技术出版社.2010;P4
目录
铁的重要性
铁的代谢
铁缺乏与相关疾病 缺铁性贫血的诊断
铁缺乏的原因
铁的需求增加 • 需求增加
铁的来源
铁 的 来 源
衰老的红细胞被巨噬细胞吞噬后， 分解出的铁被利用，是人体铁的 主要来源
内源性
外源性
每天从食物中摄取铁1~1.5mg
陆再英, 钟南山主编.[内科学].人民卫生出版社.2008. P571
铁吸收的过程
铁吸收主要部位是十二指肠和空肠上段
食物中的高铁 (Fe3+)
胃酸
亚铁(Fe2＋)
促红细胞生成素
红细胞生成
储存铁
骨髓
红细胞200mg
肝、脾、网状内皮细胞
铁在机体内的状态及分布
吸收
转运(转铁蛋白)
转运铁
功能铁
储存铁
• 成份约占机体总铁量的75％ • 极少部分(约4 mg)以转铁蛋白结 • 功能性铁以血红蛋白结合铁为主 (约2500mg) 合铁的转运铁形式存在于血浆中， 处于储存铁与功能铁之间 • 肌红蛋白及各种酶含活性铁 400mg
缺铁性贫血和缺血性中风相关
与无IDA缺血性患者相比， IDA缺血性患者调整后的 OR值为1.45(95%CI： 1.43~1.58)
Chang YL, et al. PLoS One. 2013;8(12):e82952
铁缺乏和慢性心力衰竭
• 30%~50%的慢性心力衰竭患 者铁缺乏 • 铁缺乏增加慢性心力衰竭患者 死亡率和心脏移植的风险 • 铁缺乏是慢性心力衰竭严重程 度的独立预测因子 • 目前铁缺乏是慢性心力衰竭的 一个新兴治疗靶点
0
12
18 细胞成熟的时间 (天)
20
22
25
• 计数的细胞是网织红细胞，它占血液循环的总红细胞数的1%
• 红细胞能存活120天，被脾脏破坏，红细胞的生成应该等于红细胞的破坏
Kalantar-Zadeh et al. Adv Chronic Kidney Dis. 2009;16:143-51.
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1. European Best Practice Guideline 2004
铁缺乏的分期
贮存铁 转运铁 红细胞系铁
缺铁性 贫血 缺铁性红细 胞生成减少
第2阶段：
第3阶段
指循环内血红蛋白总量减少，除上二阶段表 现外，还有血红蛋白浓度、红细胞积压下降
储铁减少
指红细胞生成所需铁已供给不足，表现为储铁减 少或消失，血清铁、转铁蛋白饱和度下降，但尚 未出现明显贫血
• ROS，特别是 •OH，是非常强的氧化剂，它反应非常快，非选择性的作用于活 细胞中发现的几乎所有分子类型：糖，蛋白，核酸 和脂肪酸 • 术语“氧化应激”是指细胞成分，例如DNA、蛋白、脂肪和糖，被氧化到一定 程度而对细胞或组织产生伤害
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铁中毒
• 当肠腔内铁的浓度很高，如口服大剂量铁盐时，小肠会失去吸收铁的调节 能力，结果大量铁可进入肠粘膜细胞。因此误服大剂量无机铁盐可以引起 急性铁中毒 • 急性铁中毒死亡率高(20%)，多数一周内，见于儿童，成人比较少见 • 中毒剂量 ：金属铁致死剂量200~900 mg/kg
• 25%的铁(约800~1200mg)储存 于肝、脾、骨髓网状内皮系统 • 主要以铁蛋白和含铁血黄素的形 式存在 • 当储存于组织细胞中的铁过剩时， 浓缩形成含铁血黄素