铁调素的作用以及与疾病的关系

浅谈铁调素

什么是铁调素？

铁调素是一种在2000年被发现的由HAMP基因编码并在肝脏中表达的肽类激素，由于其肝脏表达和抗微生物活性而被称为“hepcidin”，它控制十二指肠内铁的摄取和巨噬细胞释放的铁，并可能参与铁向不同器官的分布。铁调素被认为在阻断下列血液流入血浆中具有至关重要的作用：十二指肠吸收，巨噬细胞释放，肝细胞储存铁的动员，以及与炎症贫血有关的一切。在与感染自身免疫性疾病，危重疾病，肥胖和急性心肌梗塞等炎性疾病相关的贫血中也观察到异常升高的hepcidin水平。

铁 调 素 有 3 种 形 式，包 括Hepcidin-20、 Hepcidin-22、 Hepcidin-25， 其 中

Hepcidin-25 为主要形式并起到调节铁代谢的作用。Hepcidin-25 存在于血液和尿液中，成熟的铁调素结构中包含2 条 β 链，它们通过特殊的二硫键稳固相连，形成分子结构高度保守的阶梯构型。

铁调素如何调节血液中铁的水平？

铁调素为铁代谢的负调控因子。其通过影响细胞内向外输出铁的唯一蛋白膜转铁蛋白来实现对铁吸收的调控。机体铁负荷增加可激活某个信号通路，使铁调素表达增加，铁调素再与膜铁转运蛋白1结合（FP1，细胞膜），可让细胞膜上FP1内摄、降解，使铁从小肠细胞中释放受到抑制，铁转运受阻，铁总量降低；若人体出现缺铁的现象，通过前述信号通路抑制铁调素表达，而FP1表达并未发生变化，FP1可转运小肠细胞总铁，将其转运到机体血浆中，供人体组织再利用。

影响铁调素的因子有哪些？

铁调素调节蛋白( hemojuvelin，HJV) 、跨膜丝氨 酸 蛋 白 6 ( transmembrane protease serines 6，TMPRSS6) 和Neogenin 蛋白，遗传性血色素沉着症候选基因 ( hereditary hemochromatosis gene，HFE) 、转铁蛋白受体 1 ( trans-ferrin receptor 1，TfR1) 和 TfR2。

铁代谢异常、贫血、炎症以及缺氧等因素对铁调素的表达均有调节作用。慢性炎症则长期通过影响铁调素的表达导致机体铁缺乏，从而产生慢性的炎症性贫血，如慢性感染、慢性肾病、风湿性关节炎、恶性肿瘤、慢性肝病等。

铁调素水平升高的因素

GFR，CKD(慢性肾脏疾病)，透析

RBC输血（红细胞输血）

注射或口服铁剂

铁的储存

基因层面的因素（TMPRSS6（跨膜丝氨酸蛋白6）的变异），（该蛋白可抑制铁调素的表达）

传染性或炎症疾病

铁调素水平降低的因素

无效的或过量的红细胞的生成

缺氧性贫血（特别是IDA）

红细胞刺激试剂

慢性肝病并伴有合成功能下降

过度饮酒

慢性HCV感染

基因因素（HH基因变异）

雌激素，睾酮等

铁调素生成途径有哪些？

目前发现至少有三条途径调节铁调素的生成:①炎症因子调节途径:依赖于IL-6、IL-1等。炎症或感染时,一些细胞因子表达量增加从而调节铁调素基因表达,进而调节体内铁平衡。②铁调节途径:依赖于体内铁储存量(运铁蛋白饱和度)。当体内缺铁时,十二指肠隐窝铁池内铁含量减少,通过一些信息传导通路使肝脏铁调素生成减少,巨噬细胞和肠上皮细胞膜上FP1基因表达增加,使肠上皮细胞吸收铁和巨噬细胞释放铁增多(体内铁主要储存于单核巨噬系统),进而提高血浆铁含量。③缺血缺氧调节途径:贫血和低氧时,铁调素表达量降低,使铁的吸收和储存铁释放增多。

铁调素水平变化与疾病的关系？

铁调素及其相关蛋白基因缺陷会引起难治性贫血，各型遗传性血色病，β地中海贫血等基因缺陷型疾病。炎症，缺氧等因素又会通过影响铁调素表达引起慢性疾病贫血，运动型贫血等。

铁调素的应用

1.Hepcidin作为当前临床试验中标记物的一些潜在的应用

手术和败血症患者输血

肠激素和铁调素在2型糖尿病中的作用

慢性疾病贫血丙型肝炎慢性肾病

在怀孕期间将铁转移至胎儿

干细胞移植受者的铁超负荷

肠易激综合征的贫血

肝移植

2. 铁调素的测定反应铁在骨质增生异常综合征的病人中的代谢情况

骨质增生异常综合征的病人总是诊断出血清铁蛋白水平升高，可能是由于无效红细胞生成导致的肠道铁摄取增加所致。许多患者还发生输血性铁超负荷。铁调素通过调节铁的代谢来影响骨质增生异常的病人。

3. 川崎病（KD）中的贫血：铁调素作为潜在的生物标志物

川崎病;儿童最常见的急性冠状动脉血管炎疾病，5岁以下儿童易发。亚洲儿童的发病率是欧洲和美国儿童的10倍以上，KD呈现为五天内长时间发热，延髓结膜炎，弥漫性粘膜炎症，单侧颈非化脓性淋巴结病，多形性皮疹和与指尖剥离有关的手和脚的硬化性水肿。铁调素诱导的铁缺乏症与KD患者的短暂性血小板减少症和贫血相关。炎症诱导的铁调素可诱导急性期KD中的短暂性低血容量，贫血和疾病结局。

KD刺激大多数上调TLRs的上调，这些TLR上调hepcidin的表达。铁调素与铁转运蛋白相互作用后，铁转运蛋白变得内化并降解，最终导致细胞内铁螯合并减少十二指肠的铁吸收。铁调素不仅控制铁的吸收，而且对红细胞生成有直接抑制作用，导致KD患者出现短暂性低血压和贫血。静脉注射免疫球蛋白（IVIG）后，hepcidin水平显着下降。

4.在酒精性肝硬化中，低血清铁调素水平与长期生存率差有关

在受伤的肝脏中，铁调素的产生受到身体铁储存以外的因素的限制，酒精性肝硬化患者的低血清铁调素水平具有长期预后意义。

5.血清铁及其参数决定危重病人的预后

有研究发现，与献血者相比，ICU患者的hepcidin和铁蛋白浓度均显着升高，相反，ICU受试者血清铁和转铁蛋白水平降低，评估铁参数因子的有用性可预测ICU患者结局。

铁代谢检测试剂盒信息：