人體鐵的代謝

1、吸收與流失吸收與流失飲食中的鐵分為血基質(zhì)鐵（血基質(zhì)鐵（hemeiron）和非血基質(zhì)鐵（非血基質(zhì)鐵（nonhemeiron）兩種。食物中的非食物中的非血基質(zhì)鐵主要是三價鐵（血基質(zhì)鐵主要是三價鐵（Fe3），在小腸細胞的刷狀緣，在小腸細胞的刷狀緣(Brushbder)上的鐵離子還原酶上的鐵離子還原酶(ferricreductase)還原為二價亞鐵離子（還原為二價亞鐵離子（Fe2），然后在小腸前段（十二指腸）吸收，而空，然后在小腸前段（十二指腸

2、）吸收，而空腸及回腸因堿性胰液注入，鐵的溶解度降低，所以吸收極少。腸及回腸因堿性胰液注入，鐵的溶解度降低，所以吸收極少。含鐵較多的食物有：紅色肉紅色肉類、動物內(nèi)臟、綠色蔬菜類、動物內(nèi)臟、綠色蔬菜(如菠菜如菠菜)、芝麻、蠔、蛤、芝麻、蠔、蛤等。小腸有三種負責吸收鐵的分子：1.原紅素攜帶蛋白(Hemecarrierprotein1):主要在小腸前段，越往末端含量越少，負責吸收食物中的血基質(zhì)鐵。食物中的血紅素（hemoglobin）、肌紅素（

3、myoglobin）在腸道中經(jīng)蛋白質(zhì)酶分解釋出血基質(zhì)鐵，經(jīng)由原血紅素攜帶蛋白進入小腸細胞后，會被酵素水解成無機鐵離子與吡喀紫質(zhì)（Protopphyrin），無機鐵離子便可與其他蛋白質(zhì)結(jié)合進入循環(huán)。2.DMT1（DivalentCationMetalTranspter1，也可稱DCT1):位于小腸的腸上皮細胞（Enterocyte）膜上，是小腸吸收鐵的運輸?shù)鞍?，?61個氨基酸組成，含有12個穿膜區(qū)。由于DMT1只接受二價金屬離子，所以腸

4、道內(nèi)游離的Fe3須經(jīng)Dcytb(duodenalcytochromebreductase)還原成Fe2，才能夠被DMT1運輸?shù)侥c上皮細胞內(nèi)。DMT1不只對鐵有專一性，也對Zn2、Mn2、Cu2、Co2、Ni2有活性，甚至是對人體有毒的Pb2和Cd2，由于Zn2和Fe2使用同一種運輸?shù)鞍祝试谀c道內(nèi)兩者會競爭，影響鐵吸收。3.穿膜蛋白(Intergrin):在小腸絨毛細胞上的一種穿膜蛋白可與腸道內(nèi)游離的鐵離子結(jié)合而運送到絨毛細胞內(nèi)，然后鐵

5、離子會被多種還原劑如：flavindependentferrireductase、NADPHdependentferrireductase、維他命C(vitaminC)還原成亞鐵離子，再和多種配體(lig)結(jié)合以增加其穩(wěn)定性，這些配體可能是氨基酸─組胺酸(histidine)或半胱胺酸(cysteine)─或蛋白質(zhì)結(jié)合。飲食的鐵只有飲食的鐵只有10~30%會被吸收。鐵易被吸收的因素有：血基質(zhì)鐵，缺鐵或在生長發(fā)育中會被吸收。鐵易被吸收的因

6、素有：血基質(zhì)鐵，缺鐵或在生長發(fā)育中的兒童、孕婦，維生素的兒童、孕婦，維生素C與肉類；不利鐵吸收的因素有：非血基質(zhì)鐵，胃部切除導(dǎo)致胃酸與肉類；不利鐵吸收的因素有：非血基質(zhì)鐵，胃部切除導(dǎo)致胃酸缺乏或分泌量減少，腹瀉、粥樣瀉等消化道疾病、草酸（缺乏或分泌量減少，腹瀉、粥樣瀉等消化道疾病、草酸（oxalate）、磷酸（、磷酸（phosphate）、及、及植酸（植酸（phytate）會與鐵形成不溶的鹽類、纖維素）會與鐵形成不溶的鹽類、纖維素(ce

7、llulose)、、單寧、單寧(tannin)。所以攝取鐵時，。所以攝取鐵時，應(yīng)注意食物搭配以增加吸收效率。應(yīng)注意食物搭配以增加吸收效率。成人會因細胞脫落而流失鐵，每日經(jīng)尿液流失鐵成人會因細胞脫落而流失鐵，每日經(jīng)尿液流失鐵0.1微克，消化道流失微克，消化道流失0.3~0.5毫克，汗液毫克，汗液排失排失0.05~1.0毫克；生育年齡婦女因月經(jīng)流失的鐵量很多，平均每日超過毫克；生育年齡婦女因月經(jīng)流失的鐵量很多，平均每日超過0.5毫克。毫克。

8、儲存儲存身體中鐵離子主要存在于肝臟、脾臟及骨髓之中身體中鐵離子主要存在于肝臟、脾臟及骨髓之中。運鐵蛋白（運鐵蛋白（transferrin）會將鐵離子送）會將鐵離子送到肝臟，此處存有身體到肝臟，此處存有身體60％的鐵離子；％的鐵離子；剩下的40％則在肝臟、脾臟及骨髓的網(wǎng)狀內(nèi)皮細胞（reticuloendothelialcellRE）。大部分存在網(wǎng)狀內(nèi)皮細胞的鐵離子，是紅血球胞噬作用（phagocytosis），血紅素（hemoglobin

9、）降解所產(chǎn)生。主要在細胞中儲存鐵的是儲鐵蛋白（儲鐵蛋白（ferritin）。組織中的儲鐵蛋白會和血清中的儲鐵蛋白達成平衡，因此血清中的儲鐵蛋白為身體內(nèi)儲鐵量的指標血清中的儲鐵蛋白為身體內(nèi)儲鐵量的指標：每一毫升血清中含有1納克的儲鐵蛋白等于身體中有10毫克的儲鐵量。正常成年人血清儲鐵蛋白的濃度應(yīng)超過正常成年人血清儲鐵蛋白的濃度應(yīng)超過12ngml（納克（納克毫升）毫升）。然而其并非身體內(nèi)儲鐵量的有效指標，因儲鐵蛋白本身是急性期蛋。然而其并非

10、身體內(nèi)儲鐵量的有效指標，因儲鐵蛋白本身是急性期蛋白（白（acutephaseproteinAPP），會因發(fā)炎反應(yīng)而上升，時間甚至持續(xù)數(shù)周。，會因發(fā)炎反應(yīng)而上升，時間甚至持續(xù)數(shù)周。儲存在肝臟、脾臟及骨髓。男性儲存鐵量約0.5~1.5公克，女性儲存鐵量通常較低約0.3~1.0公克。細胞中儲存鐵的蛋白質(zhì)是鐵蛋白（ferritin）與血鐵營養(yǎng)（hemosiderin）；血鐵營養(yǎng)含鐵達35%，但較不易釋出利用。細胞攝鐵與恒定機制細胞攝鐵與恒定機制

11、鐵營養(yǎng)在體內(nèi)的運輸需要靠運鐵蛋白運鐵蛋白，但必須要從二價離子氧化成三價才能與運鐵蛋白結(jié)必須要從二價離子氧化成三價才能與運鐵蛋白結(jié)合。在人體內(nèi)，由兩種蛋白質(zhì)完成這件工作，分別是在小腸細胞中發(fā)現(xiàn)的希菲斯特蛋白Hephaestin(Hephaestus是希臘火神的名字)，與全身都有的血漿銅藍蛋白(ceruloplasmin)。細胞攝鐵機制運鐵蛋白與三價鐵離子的結(jié)合力非常高(1023M1在pH7.4下)，但當酸堿值(pH值)下降時，親和力就會降

12、低。因此當帶有兩個鐵離子的運鐵蛋白(又稱飽和運鐵蛋白)與細胞膜上之運鐵蛋白受器（Transferrinrecept）結(jié)合后，細胞膜形成囊泡以胞飲作用（Pinocytosis）送到細胞質(zhì)中，囊泡膜上氫離子幫浦（Protonpump）會以主動運輸將氫離子輸入，使泡內(nèi)pH值降到5.5，以利鐵離子脫離運鐵蛋白。再經(jīng)由囊泡膜上的DMT1運輸?shù)鞍着c鐵離子運輸刺激因子（StimulatofFeTranspt，SFT）送出到細胞質(zhì)中，暫時儲存于儲鐵蛋白

13、（ferritin）中以供利用。細胞上運鐵蛋白受器及其內(nèi)儲鐵蛋白的數(shù)量，會受細胞內(nèi)含鐵量的調(diào)控。當鐵含量減少時，運鐵蛋白受器的數(shù)量增多，自細胞外運入更多的鐵離子；同時儲鐵蛋白的數(shù)量降低，減少細胞內(nèi)鐵的儲存。含鐵量需透過鐵反應(yīng)蛋白(IronresponseproteinIRP)作用，調(diào)控運鐵蛋白受器及儲鐵蛋白的數(shù)量。細胞內(nèi)含鐵量會影響鐵反應(yīng)蛋白的功能，使其可參與不同的生理作用。當含鐵量高時，鐵反應(yīng)蛋白具有作為檸檬酸循環(huán)(Citrateac

14、idcycle)中烏頭酸酶(Aconitase)的活性；但當含鐵量低時，鐵反應(yīng)蛋白便會和鐵反應(yīng)單位(IronresponseelementIRE)結(jié)合。鐵反應(yīng)單位鐵反應(yīng)單位是一段特別的mRNA序列，具二級結(jié)構(gòu)(Secondarystructure)，當與鐵反應(yīng)蛋白結(jié)合后，會使帶有這段序列的mRNA更容易或更不易轉(zhuǎn)譯出蛋白質(zhì)。在運鐵蛋白受器的mRNA，及儲鐵蛋白mRNA的5端未轉(zhuǎn)譯區(qū)(5untranslatedregion5UTR)上，均

15、具有鐵反應(yīng)單位。當鐵反應(yīng)蛋白與運鐵蛋白受體mRNA上的鐵反應(yīng)單位結(jié)合后，可穩(wěn)定這段mRNA，使其可轉(zhuǎn)譯出更多的運鐵蛋白受器；然而若鐵反應(yīng)蛋白與儲鐵蛋白mRNA上的鐵反應(yīng)單位結(jié)合，則會抑制這段mRNA表現(xiàn)而減少儲鐵蛋白的轉(zhuǎn)譯。這種經(jīng)由影響mRNA的穩(wěn)定性，以控制蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)譯量多寡的方式，稱為后轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)(Posttranionalregulation)，即調(diào)節(jié)在mRNA轉(zhuǎn)錄后進行。細胞借由這種方式，便得以根據(jù)其內(nèi)鐵含量的多寡，調(diào)控相關(guān)蛋白質(zhì)的