铁代谢与缺铁性贫血研究进展
1DMT-1,2Dcytb,3IREG1,4Hephaestin,5铁调节蛋白(ironregulatoryproteins,IRPs),6血红素铁,7其它,8展望,参考文献
人体具有精密的铁代谢平衡的调节机制。铁是人体内最丰富的微量金属元素,它广泛参与机体内的代谢过程,如氧的运输、DNA的合成以及电子的传递等。缺铁可引起缺铁性贫血等疾病,过多则引起自由基形成而损伤机体组织,导致神经退行性疾病,包括帕金森综合征和老年痴呆症等。十二指肠和空肠是铁吸收的主要部位,也是调节铁平衡的一个关键环节。但小肠粘膜吸收铁的机制在过去几十年一直是不清楚的。铁在许多组织细胞被吸收是通过转铁蛋白和转铁蛋白受体途径 [1] ,即三价铁首先与转铁蛋白结合,两者的结合物再与细胞表面的转铁蛋白受体结合,之后经过内吞、酸化、释放和移位等步骤,铁进入胞浆,最终被细胞利用、合成血红蛋白及其他物质。但小肠肠腔表面的吸收上皮细胞不存在转铁蛋白受体表达,因此铁穿过小肠进入机体不可能通过转铁蛋白和转铁蛋白受体的经典转运途径实现。近年来,在小肠粘膜细胞表面相继发现了DMT-1(diˉvalent metal transporter1)、Dcytb(duodenal cytochrome b)、IREG1(iron regulated gene1)和Hephaestin等4种和铁转运相关的蛋白质。这些蛋白的发现是近年铁代谢领域中取得的最大突破,也使小肠如何吸收铁这一重要问题有了基本答案。研究证实,DMT-1和Dcytb两种蛋白质参与肠粘膜的铁吸收过程,而IREG1和Hephaestin则参与从肠上皮细胞的基底侧将铁转运入血液循环,现综述如下。1 DMT-1
1995年,Grueheid等 [2] 在研究自然抗性相关巨噬细胞蛋白1(nature resistance associated macrophage protein1,Nramp1)的过程中发现另一种与Nramp1有极高的同源性(达78%)、并有相似二级结构的新蛋白质。这种当时并不完全清楚其功能的新蛋白质被命名为自然抗性相关巨噬细胞蛋白2(Nramp2)。1997年,哈佛大学和耶鲁大学的两个研究组分别独立地报道Nramp2是哺乳类第一个跨膜铁转运蛋白 [3,4] 。由于Nramp2具有转运二价铁及其他二价阳离子的功能,最初曾将此蛋白称为二价阳离子转运蛋白1(diˉvalent cation transporter1) [4] ,后改称为DMT-1 [5] 。人的DMT-1基因含有17个外显子,定位于12号染色体上。其mRˉNA存在两种形式:即“+IRE”和“-IRE”型。“+IRE”型DMT-1mRNA的3′非翻译区含有一个铁反应元件(iron reˉsponsive element ......
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