铁代谢正常
該文的醫學專家
最近審查:04.07.2025
人体每日正常饮食中约含10-20毫克铁(90%以游离状态存在,10%与血红素结合),其中1-1.5毫克被吸收。铁的吸收量取决于体内铁的储量:需求量越大,吸收量越大。吸收发生在小肠上部,是一个主动过程,铁甚至可以逆浓度梯度转移。然而,转移机制尚不清楚。一些可以作为铁载体的蛋白质已被鉴定,但其确切作用尚未确定。
在粘膜细胞中,铁存在于胞质溶胶中。其中一些铁与细胞结合并以铁蛋白的形式储存,然后被利用或通过细胞脱落而丢失。一部分被输送到其他组织代谢的铁,会穿过细胞的基底外侧膜(具体机制尚不清楚),并与血液中主要的铁转运蛋白——转铁蛋白结合。
转铁蛋白(分子量 77,000 Da)是一种主要在肝脏合成的糖蛋白。它可以结合两个铁分子。由于转铁蛋白的存在,血清的总铁结合力为 250-370 μg%。正常情况下,转铁蛋白约三分之一被铁饱和。网织红细胞和肝细胞对铁的生理性吸收依赖于细胞表面的转铁蛋白受体,这些受体主要对与铁结合的转铁蛋白具有亲和力。铁受体复合物进入细胞,铁在那里被释放。当细胞铁饱和时,细胞转铁蛋白受体会受到抑制。当转铁蛋白完全饱和时,例如在严重的血色素沉着症中,铁会以不与转铁蛋白结合的形式(即与低分子螯合剂结合的化合物)在循环中。在这种形式下,无论细胞的铁饱和程度如何,铁都很容易进入细胞。
在细胞中,铁以铁蛋白(分子量480,000 Da)的形式沉积,铁蛋白是蛋白质脱铁铁蛋白(H和L亚基)与铁的复合物,在电子显微镜下看起来像直径为50埃的颗粒,自由地存在于细胞质中。一个铁蛋白分子最多可包含4,500个铁原子。高浓度的铁会增强脱铁铁蛋白的合成。
断裂的铁蛋白分子簇是含铁血黄素,被亚铁氰化物染成蓝色。人体储存的铁中约有三分之一是以含铁血黄素的形式存在的,在与铁过量积累相关的疾病中,含铁血黄素的含量会增加。
脂褐素,又称磨损色素,因铁过载而积聚。它呈黄褐色,不含铁。
当血红蛋白合成的需要增加时,以铁蛋白或含铁血黄素形式沉积的铁就会被动员起来。
正常情况下,人体内约有4克铁,其中3克存在于血红蛋白、肌红蛋白、过氧化氢酶和其他呼吸色素或酶中。人体内铁的储备量为0.5克,其中0.3克存在于肝脏中,但在常规组织学检查中用铁染色无法检测到。肝脏是肠道吸收铁的主要储存部位。当肝脏完全饱和时,铁会沉积在其他实质器官中,包括胰腺的腺泡细胞和垂体前叶的细胞。网状内皮系统在铁的积累中起的作用有限,只有当铁通过静脉注射时,它才会成为主要的铁沉积部位。被破坏的红细胞中的铁会积聚在脾脏中。