铁代谢障碍

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。

脓毒症中的铁代谢紊乱及其对器官功能的影响摘要：铁作为人体重要的营养元素，对氧气的运输，组织的修复起到重要作用。

通过食物或衰老破损的红细胞获得的铁与铁蛋白或转铁蛋白结合后，通过Scara5、转铁蛋白受体1转运至细胞内。

由于受到铁调节蛋白/铁反应元件的调节，细胞内的铁离子一部分与铁蛋白结合储存起来，另一部分则以不稳定的铁池形式参与代谢、呼吸等过程。

研究发现，脓毒症患者，由于铁调素大量分泌造成“铁调素-膜铁转运蛋白(Hepc-FPN) ”轴失衡，进而出现细胞内铁超载。

大量铁离子聚集在细胞内，通过芬顿反应产生大量氧自由基和过氧化氢等，进而引发细胞氧化应激损伤。

同时，铁离子可以攻击细胞膜、线粒体等细胞成分，造成细胞铁死亡。

在临床中则表现为毛细血管渗漏、急性肝损伤、急性肺损伤等一系列器官功能障碍。

关键词:脓毒症；铁超载；器官损伤;铁作为地球上含量第二丰富的金属，在氧输送、DNA修复、细胞增殖等生理过程中起到重要的作用，是生物赖以生存的重要营养元素。

对重症患者而言，血清铁降低，以及由此带来的“炎症性贫血”与疾病的严重程度及预后相关。

然而，在之后一些动物及临床研究中证明，口服或者静脉补充铁剂虽然可以增加血清铁含量，并不能改善脓毒症患者血红蛋白含量，甚至会造成病死率升高。

近期的研究发现，脓毒症病理过程中，由于大量铁离子进入细胞内造成的器官损伤对脓毒症的发生、发展起到重要的作用。

现就细胞内铁超载对脓毒症器官功能的影响、可能的机制以及调节进行综述。

一、铁代谢的生理过程从宏观层面上来说，铁代谢的过程包括：铁的摄取、储存及利用。

人体通过食物以及衰老受损的红细胞来获得铁。

这些铁离子分别通过十二指肠肠腔面微绒毛和巨噬细胞吸收入血液循环中。

由于铁在血浆的溶解度很低，通常以铁蛋(一)铁摄取入细胞内根据铁在循环中存在的形式不同，其摄取入细胞的方式存在差异。

铁蛋白是铁的主要储存形式，根据其亚基不同分为铁蛋白重链(ferr it in heavy chain, FTH)和铁蛋白轻链(ferr i t i n I i ght cha i n, FTL)。

铁代谢异常对疾病发生的影响铁是构成血红蛋白、肌红蛋白、线粒体色素等组分的必需元素。

在人体内，铁的代谢经过复杂的生化过程，包括铁的吸收、转运、储存、利用和排泄等环节。

然而，当人体内铁代谢出现异常时，会对健康产生一系列的影响，甚至与多种疾病的发生和进展有关。

1. 铁过多对健康的影响铁贮存过量是人体内铁代谢异常的一种常见类型，它常常表现为血清铁过高、血浆转铁蛋白饱和度增高等。

铁过多可能会导致造血细胞增生异常，引发贫血。

除此之外，过量铁还会危害肝脏、心脏、胰腺等器官，增加心肌梗塞、脑卒中、糖尿病等疾病的发病风险。

此外，铁过多尚能使肝癌、乳腺癌等恶性肿瘤的发生率显著增加。

2. 铁缺乏对健康的影响和铁过多相比，铁缺乏更为普遍，尤其是在医学发达的发达国家。

铁缺乏最为常见的表现是缺铁性贫血。

此外，铁缺乏还可引起免疫功能差、神经系统障碍、心理障碍、甲状腺功能下降等情况。

铁缺乏还会对儿童的智力和身体发育产生负面影响。

3. 铁与疾病发生的关系近年来研究发现，铁代谢异常还与多种疾病发生相关。

例如，缺乏铁元素可能会导致贫血性脑病、摄铁不足性智力障碍和肝豆状核变性等疾病的发生。

与此同时，过多的铁元素也和神经损伤、心脑血管疾病、糖尿病、肝癌和血液系统恶性肿瘤等疾病的发生相关。

在一些特殊人群中，铁代谢异常与自身免疫性疾病的发生也有密切关系。

4. 如何预防铁代谢异常为了预防铁代谢异常对健康的损害，个体应加强生活习惯调节和饮食管理。

首先，饮食应均衡，控制脂肪、糖分，同时适量增加富含维生素和矿物质的膳食，如动物肝脏、蛋黄、麦片、燕麦、核桃等。

其次，饮食应避免与铁元素相互制约的物质同食，如咖啡、茶、大豆、鸡蛋等。

最后，还应保持一个健康的生活方式，戒烟、限酒、保持睡眠、良好的心态等。

总之，铁代谢异常对人体健康的影响极其广泛，因此应加强对其认识和防控。

同时，除了生活习惯调节和饮食管理外，还需要强调针对不同类型的铁代谢异常进行个性化干预。

这不仅对促进健康起到积极的促进作用，也能为医疗卫生工作者提供更为深入的科学依据和治疗思路。

铁代谢及铁蛋白与心血管疾病关系的现状分析铁是一种双面元素，铁稳态的紊乱对部分组织有害。

研究表明心脏是受铁代谢紊乱影响的主要器官之一。

铁代谢障碍无论是缺乏还是超载，都与心血管疾病的发生率和死亡率增加有关。

铁蛋白是研究铁状态的唯一指标，被认为是诊断铁状态的最佳单一测定。

就目前研究结果来看，多种心血管疾病与铁代谢紊乱有关，如冠心病、心力衰竭、心肌病、阿霉素导致的心肌损伤及心肌缺血再灌注。

明确铁代谢紊乱引起细胞损伤的机制，并进一步研究铁蛋白与铁代谢紊乱所引起的心血管疾病的相关性，可以为临床上提供便捷、准确的检测方法，并可指导临床治疗。

Abstract：Iron is a double-sided element，and the disorder of iron homeostasis is harmful to some tissues. Studies have shown that the heart is one of the major organs affected by iron metabolism disorders. Iron metabolism disorders，whether lacking or overloading，are associated with an increased incidence of cardiovascular disease and mortality. Ferritin is the only indicator of iron status and is considered to be the best single assay for diagnosing iron status. According to the current research results，a variety of cardiovascular diseases are associated with iron metabolism disorders，such as coronary heart disease，heart failure，cardiomyopathy，myocardial damage caused by doxorubicin，and myocardial ischemia-reperfusion. To clarify the mechanism of cell damage caused by iron metabolism disorder，and further study the correlation between ferritin and cardiovascular diseases caused by iron metabolism disorder，it can provide a convenient and accurate detection method for clinical，and can guide clinical treatment.Key words：Iron overloadI；Iron deficiency；Ferritin；Cardiovascular diseases铁不仅参与血红蛋白和红细胞的生成，还是氧运输和储存的重要组成部分，同时铁还是部分酶系统和代谢过程的一部分，然而铁是一种双面元素，铁稳态的紊乱对部分组织有害。

临床检验血液 (13)临床医学检验主管技师考试辅导临床血液学检验铁代谢障碍性贫血及其实验诊断一.红细胞铁代谢与功能1.铁的代谢（1）铁的来源与吸收：每天的膳食，只有约10%的铁（即1mg）被吸收。

铁主要是在消化道的二指肠和空肠上段肠黏膜吸收。

（2）铁的转运及利用：进入血浆中的Fe2+，经铜蓝蛋白氧化作用变为Fe3+，与运铁蛋结合运行至身体各组织中。

（3）铁的贮存及排泄：铁以铁蛋白及含铁血黄素的形式贮存。

孕妇和儿童的排泄量高出成人数倍。

2.铁的功能（1）合成血红蛋白。

（2）合成含铁酶。

（3）参与重要代谢：如儿茶酚胺的代谢.线粒体内氧化还原反应中酶系的电子传递和DNA的合成。

（4）贮存铁：以铁蛋白和含铁血黄素为主。

（5）合成肌红蛋白。

3.铁代谢障碍铁的摄入和排泄.利用和损耗靠自身进行动态调节与平衡，任何因素破坏其动态平衡过程，则发生铁的代谢障碍。

当铁的摄入不足或需要增加时最容易发生缺铁。

植物性食物含铁量虽然丰富，但不易被吸收。

胃肠部分切除术后，吸收面积减少。

肠道寄生虫病如钩虫病引起的失血性贫血在农村常见，可导致铁的缺乏。

急性或慢性溶血亦可引起继发性缺铁。

遗传性铁粒幼细胞贫血系因红细胞内的吡哆醇代谢或ALA合成酶有缺陷引起血红蛋白合成障碍。

当肠黏膜吸收铁的调节功能失常，体内积累大量的铁，以含铁血黄素形式沉着，即血色病。

二.铁代谢的检验及其应用1.血清铁测定（1）原理：血清铁以Fe3+形式与转铁蛋白（Tf）结合存在，降低介质pH及加入还原剂（如抗坏血酸.羟胺盐酸盐等）能将Fe3+还原为Fe2+，则转铁蛋白对铁离子的亲和力降低而解离，解离出的Fe2+与显色剂（如菲咯嗪和2，2′-联吡啶等）反应，生成有色络合物，同时作标准对照，计算出血清铁的含量。

参考值：成年男性11.6～31.3μmol/L，女性9.0～30.4μmol/L。

（2）临床意义：血清铁降低见于缺铁性贫血.失血.营养缺乏，感染和慢性病。

增高见于肝脏疾病.造血不良.无效性增生.慢性溶血.反复输血和铁负荷过重。

脑衰老及神经退行性病变中的铁代谢（综述）铁离子涉及脑内许多基础生理进程，包括氧的运输、DNA合成、线粒体呼吸、髓磷脂合成以及神经递质的合成与代谢。

而正常的铁代谢是维持脑正常生理功能所必须的，一旦铁代谢异常，将会产生羟基自由基，氧化脂质、蛋白质、碳水化合物以及DNA，最终导致细胞损伤。

近日，柳叶刀杂志子刊上发表了一篇最新综述，旨在阐述正常脑衰老过程中，铁的分布情况。

另外对常见的神经退行性病变（阿尔茨海默病、帕金森病、多发性硬化症），以及不常见的紊乱性疾病（弗里德赖希共济失调、原血浆铜蓝蛋白缺乏症、神经铁蛋白变性病、亨廷顿症、不宁腿综合症）中，铁代谢的改变进行总结；并且评估了铁螯合剂作为上述疾病潜在治疗方案的可行性；最终，探讨高磁场MRI在脑内铁分布研究中的进展情况。

具体内容如下：细胞内铁的调节一．外周铁吸收一些细胞（巨噬细胞、肝细胞等）通过膜铁转运蛋白，以亚铁的形式释放铁；继而被血浆铜蓝蛋白（亚铁氧化酶的一种）氧化，并且结合到转铁蛋白上。

在肠细胞内，正膜铁转运辅助蛋白，具有类似于铜蓝蛋白的作用。

表一：文中所涉及相关术语的详细介绍外周细胞摄取铁的过程，可能涉及肠细胞内的转铁蛋白（TFR1）受体1复合物，然后铁通过二价金属离子转运体1（DMT1），从内涵体进入细胞质内。

铁进入细胞内可变铁池后，其中一部分结合成含铁蛋白（进行线粒体能量代谢）或以铁蛋白的形式存储；另外，铁还可以存储于溶酶体铁蛋白与含铁血黄素内。

膜铁转运蛋白运将亚铁转出细胞（肝细胞、肠细胞、巨噬细胞），以结合到循环的转铁蛋白。

铁调素通过与膜铁转运蛋白的相互作用，可调节系统铁代谢。

在铁含量丰富时，导致膜铁转运蛋白内化与降解，从而阻止铁从细胞运出；当循环铁浓度降低时，铁调素合成减少，铁继续通过膜铁转运蛋白转出细胞。

许多哺乳动物组织（如肝细胞、巨噬细胞），通过TFR1、DMT1、转铁蛋白以及膜铁转运蛋白mRNA翻译水平调节细胞铁代谢。

而两种细胞内“铁感应分子”，铁调节蛋白（IRPs）IRP1与IRP2，转录后调节铁代谢。

铁代谢障碍性贫血及其实验诊断一、A11、血红蛋白减少大于红细胞减少见于A、缺铁性贫血B、急性失血性贫血C、恶性贫血D、再生障碍性贫血E、溶血性贫血2、不符合铁粒幼细胞性贫血的是A、血清总铁结合力增高B、血清铁增高C、转铁蛋白饱和度增高D、血浆铁转换率增高E、红细胞游离原卟啉增高3、幼红细胞胞质内的蓝色铁颗粒在6个以上，并环核1/2周长以上分布，称为A、细胞外铁B、铁粒幼红细胞C、环形铁粒幼细胞D、铁粒红细胞E、点彩红细胞4、缺铁性贫血骨髓铁染色显示铁粒幼红细胞A、＜5%B、＜10%C、＜15%D、＜20%E、＜25%5、血清铁和转铁蛋白饱和度下降，总铁结合力增高和游离原卟啉升高，出现一般症状A、缺铁初期B、缺铁潜伏期C、缺铁性红细胞生成期D、缺铁性贫血期E、以上都是6、贫血病人，血红蛋白50g/L，红细胞比容20%，白细胞4.8×109/L，网织红细胞2%，红细胞平均体积76fl，MCHC0.24，血小板120×109/L，最可能的诊断是A、溶血性贫血B、再生障碍性贫血C、甲状腺功能减退所致贫血D、缺铁性贫血E、巨幼红细胞性贫血7、缺铁性贫血时，转铁蛋白饱和度为A、＜1%B、＜3%C、＜9%D、＜12%E、＜15%8、缺铁性贫血时，骨髓象显示红系明显增生，以A、原始红细胞和早幼红细胞为主B、原始红细胞和中幼红细胞为主C、中幼红细胞和晚幼红细胞为主D、晚幼红细胞和网织红细胞为主E、网织红细胞和成熟红细胞为主9、属于铁粒幼细胞性贫血的特征是A、网织红细胞增多B、靶型红细胞增多C、有核红细胞增多D、红细胞的双形性E、红细胞的多形性10、缺铁时最先降低的指标是A、骨髓可染铁B、转铁蛋白C、血清铁D、总铁结合力E、血清铁蛋白11、不符合铁粒幼细胞性贫血发病原因的是A、铁利用不良B、组织铁储量减少C、血红素合成障碍D、红细胞无效生成E、与血红素合成有关的酶、辅酶缺乏，活性减低12、在缺铁性贫血发展过程中较早出现的是A、血红蛋白减少B、仅有贮存铁减少C、血清铁减少D、红细胞减少E、白细胞减少13、细胞外铁阴性，铁粒幼红细胞占12%，此结果符合A、正常骨髓铁粒染色B、缺铁性贫血C、地中海贫D、难治性贫血E、溶血性贫血14、不符合缺铁性贫血的是A、铁蛋白＜12μg/LB、血清转铁蛋白饱和度＜15%C、红细胞苍白区扩大D、血清总铁结合力减低E、血清铁减低15、不出现骨髓象巨幼样变的疾病A、缺铁性贫血B、溶血危象C、红血病D、白血病前期E、恶性贫血16、缺铁性贫血时，红细胞游离原卟啉大于A、0.3μmol/LB、0.5μmol/LC、0.6μmol/LD、0.9μmol/LE、1.0μmol/L17、铁粒幼细胞贫血的骨髓象显示红系明显增生，特别以哪种细胞增生为主A、原始红细胞B、早幼红细胞C、中幼红细胞D、晚幼红细胞E、网织红细胞18、下列是判断体内铁贮存量最敏感的指标的是A、血清铁B、总铁结合力C、骨髓可染铁D、血清铁蛋白E、红细胞游离原卟啉19、女性贫血患者，外周血片示红细胞大小不等，中央淡染区扩大。

促红素抵抗最常见的原因促红素抵抗是指机体对促红素的反应减弱或失去对其的敏感性，导致红细胞生成受到抑制或障碍。

促红素抵抗是造成贫血的重要原因之一，其发生机制复杂，涉及多个因素。

以下将详细介绍促红素抵抗的最常见原因。

1. 铁代谢异常：铁是红细胞生成的重要元素，铁代谢异常是促红素抵抗的主要原因之一。

铁缺乏是最常见的铁代谢异常，它会导致红细胞生成受到抑制。

铁缺乏可以由于饮食不均衡、吸收障碍、慢性出血等原因引起。

另外，铁过载也会导致促红素抵抗，如先天性血色病、重复输血等情况。

2. 慢性炎症反应：慢性炎症反应是促红素抵抗的常见原因之一。

在慢性炎症状态下，机体释放一系列炎症介质，如白细胞介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）等，这些炎症介质会抑制红细胞生成。

慢性炎症反应可以由于感染、自身免疫性疾病、肿瘤等引起。

3. 内分泌失调：内分泌失调也是促红素抵抗的常见原因之一。

内分泌系统对红细胞生成有重要调节作用，包括睾丸激素、雌激素、甲状腺激素等。

当内分泌失调时，这些激素的分泌和作用会受到影响，从而导致促红素抵抗。

内分泌失调可以由于垂体疾病、卵巢疾病、甲状腺功能异常等引起。

4. 肾功能不全：肾脏是红细胞生成的重要器官，肾功能不全会导致促红素抵抗。

在肾功能不全的情况下，肾脏无法正常产生足够的促红素，从而抑制红细胞生成。

此外，肾功能不全还会导致其他代谢异常，如尿毒症、酸中毒等，进一步影响红细胞生成。

5. 骨髓异常：骨髓是红细胞生成的主要场所，骨髓异常会导致促红素抵抗。

骨髓异常可以由于遗传性疾病、骨髓增生异常综合征、骨髓纤维化等引起。

这些疾病会导致骨髓造血功能受损，从而影响红细胞生成。

6. 免疫介导的破坏：免疫介导的破坏也是促红素抵抗的原因之一。

在某些情况下，机体产生抗体攻击自身红细胞，导致红细胞破坏增加，从而抑制红细胞生成。

这种情况下，即使机体产生足够的促红素，也无法有效刺激红细胞生成。

7. 遗传因素：遗传因素也可以导致促红素抵抗。