《儿童及母婴胎铁代谢特点.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《儿童及母婴胎铁代谢特点.ppt(72页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、儿童及母(胎)婴 铁代谢特点,四川大学华西第二医院 廖清奎,2019/6/17,四川大学华西第二医院,2,华西老建筑,2019/6/17,四川大学华西第二医院,3,向大家致敬!,2019/6/17,四川大学华西第二医院,4,目 录,一、概述。 二、人体内铁的含量与分布。 三、铁的来源与需要量。 四、胎儿、婴儿和儿童期铁代谢的特点。 五、铁的吸收。 六、铁的转运。 七、铁的利用与储存。 八、铁的排泄。 九、母(胎)婴铁代谢。,2019/6/17,四川大学华西第二医院,5,一、概述,2019/6/17,四川大学华西第二医院,6,铁的生物学作用和功能,铁是地壳中含量占第二位的金属元素,存在于所有生物
2、体的各种细胞内,参与各种代谢过程,是人体必需的一种重要微量元素,为细胞生存所必需。 人体内的总铁量很少(35克),仅占成人体重的0.005 Geological Abundance and Biological Scarcity,2019/6/17,四川大学华西第二医院,7,铁的生物学功能,Hb生物合成(Hb Biosynthesis) 细胞呼吸和能量产生(Cell Respiration and Energy Production) :三羧酸循环中1/3的酶需要铁离子作为辅因子 DNA生物合成(DNA Synthesis):核糖核酸还原酶(ribonucleotide reductase,
3、RR)的辅因子。,2019/6/17,四川大学华西第二医院,8,铁的生物学毒性,铁是一种“过渡金属元素”(transition metal),可通过Fenton 反应参与氧化应激反应(Oxidative Stress),产生氧自由基(oxygen free radicals),导致生物膜脂质过氧化等生物大分子的氧化损伤(oxidative damage),可能与恶性肿瘤的发生发展和免疫损伤密切相关。,2019/6/17,四川大学华西第二医院,9,铁:“双刃剑” (Double-bladed Sword),2019/6/17,四川大学华西第二医院,10,(一)缺铁(ID)是多发病,对人体健康危害
4、大。 是一个营养性疾病。补铁等措施防治效果好。 开展ID研究和防治对提高人口素质意义很重大。,2019/6/17,四川大学华西第二医院,11,以上研究已获得国家级和省部级科技进步奖多项。,(二)四川大学华西二院的研究,流行病学调查及群体防治。 ID对人体健康的危害。 母(胎)婴铁代谢。 铁与慢性病(如结缔组织病、肿瘤、白血病、新生儿HIBD等)及铁与癌基因、耐药基因和基因调控的关系等。,四川华西二院研究ID历经四个阶段,2019/6/17,四川大学华西第二医院,12,最新进展 (Latest Advances),最近10年相继发现了10余种新的铁转运分子(Iron Transporter)和铁
5、调节分子(Iron Regulator) 深化了对铁稳态(iron hemeostasis) 及其调节机制的认识,基本阐明了HH、ACD等铁代谢相关疾病的分子发病机制。 发现铁代谢异常除了与铁缺乏症(iron deficiency)和铁负荷增多症(iron overload)有关外,尚与神经系统疾病(如神经退性性疾病和遗传性共济失调)、心脏损害(尤其是化疗药物的心脏损害)和肾性贫血的发生发展密切相关。,2019/6/17,四川大学华西第二医院,13,铁代谢相关分子,铁转运分子(Iron Transporter) 转铁蛋白(transferrin, Tf) 转铁蛋白受体1(transferrin
6、 receptor 1, TfR1) 铁蛋白(ferritin, Fn) 线粒体铁蛋白(mitochondrial ferritin, MtF)(2001) 二价金属转运分子1 (divalent metal transporter 1, DMT1)(1996) 铁输出蛋白1(ferroportin 1, FPN1,Ireg1) (2000),2019/6/17,四川大学华西第二医院,14,铁代谢相关分子,铁调节分子 (iron regulator) Hepcidin (HAMP, LEAP-1)(2000) HFE (HAL-H) (1996) TfR2 (1999) IRP1、IRP2 D
7、cyt b(2001) Hephaestin: 血浆CP同源物,铁氧化酶(1999) Hemojuvelin (HJV) (2004),2019/6/17,四川大学华西第二医院,15,2019/6/17,四川大学华西第二医院,16,二、人体内铁的含量与分布,2019/6/17,四川大学华西第二医院,17,二、人体内铁含量及其分布,成人体内总铁量为2-5g,小儿30-60mg/Kg。 铁在体内分二部分:,功能铁:为25-55mg/Kg。 储存铁:为5-25mg/Kg。,血红蛋白铁占人体总铁的65%-70%,铁与原卟啉结合成血红素,4个血红素分别与4条珠蛋白链连接而成血红蛋白。,2019/6/17
8、,四川大学华西第二医院,18,成人体内铁的分布,体内铁的分布,2019/6/17,四川大学华西第二医院,19,三、铁的来源与需要量,2019/6/17,四川大学华西第二医院,20,(一)内源性铁,循环,血浆,肝,吸收,排泄,骨髓,单核巨噬细胞系统,血管外池,20.5,20.5,28,28,4.5,7.5,1,1,3,铁代谢模型图解数字为每日铁的转换量(mg),2019/6/17,四川大学华西第二医院,21,2019/6/17,四川大学华西第二医院,22,(二)外源性铁,食物中的铁,胃,(Fe3+ Fe2+),小肠上皮,储存,血,其它,(酶、肌红蛋白),(铁蛋白、含铁血黄素),红细胞,衰老红细胞
9、破坏,每天排除铁约1毫克,每天约1%,2019/6/17,四川大学华西第二医院,23,铁的代谢途径,2019/6/17,四川大学华西第二医院,24,铁需要量,推荐每日摄入铁量,2019/6/17,四川大学华西第二医院,25,2019/6/17,四川大学华西第二医院,26,四、胎儿、婴儿和儿童期铁代谢的特点,2019/6/17,四川大学华西第二医院,27,(一)胎儿期铁代谢,母体运铁蛋白,解离,短暂储存于胎盘中,由于胎儿期动用铁必须的黄嘌呤氧化酶活性低,铁一旦储存则不易被动用。,胎盘中,元素铁,铁蛋白,含铁血黄素,大部分合成胎儿的,肌红蛋白,血红蛋白,含铁酶等,小部分,胎儿肝、脾等组织中,元素铁
10、,铁蛋白,含铁血黄素,胎儿运铁蛋白,肌红蛋白,血红蛋白,含铁酶等,(铁蛋白含铁血黄素),2019/6/17,四川大学华西第二医院,28,胚胎从第4周开始造血,足月时Hb可达17-23g/100ml。,为了增加胎儿内源性铁量,接生时注意置新生儿低于胎盘位置,并待脐动脉停搏后断脐,可增加血容量75-125ml,因为每克Hb含铁3.4mg,故可大大增加新生儿体内铁量。,有作者认为:,2019/6/17,四川大学华西第二医院,29,(二)新生儿期铁代谢,新生儿开始肺呼吸后,动脉血氧饱和度迅速上升。 通过自身调节,红细胞生成迅速减少。,红细胞(胎儿血红蛋白)破坏较快,生理性溶血,释放的铁较多,故“节余铁
11、”多,暂时用于储存。,此期用于造红细胞的铁较少。,新生儿出生后6-8周血红蛋白降至最低点(平均约110g/L),称生理性贫血。,此期不易缺铁,2019/6/17,四川大学华西第二医院,30,(三)婴儿期(约2月龄时)第一阶段铁代谢,肝脏黄嘌呤氧化酶活跃,可动用储存铁。 同时适量吸收饮食中的外源性铁。,造血又活跃,骨髓幼红细胞增加,网织红细胞和Hb上升。,此期仍不易缺铁,2019/6/17,四川大学华西第二医院,31,(四)婴儿期(约4月龄时)第二阶段铁代谢,对膳食铁的需要增加(由于生长发育快)。 但一般婴儿的主食含铁量极低。,分娩后一月的人乳含铁约0.5mg/L。 4-6月时约为0.3mg/L
12、,牛奶约0.5-1mg/L,大米或小麦含铁仅约0.7-1.8mg/100g。,此外,若食物搭配不合理可抑制铁的吸收。 牛乳或钩虫感染等可致肠道隐性失血。,婴儿易发生缺铁,2019/6/17,四川大学华西第二医院,32,(五)性成熟期的铁代谢,生长发育加快,铁的需要量增加。 少女每次月经失血约30ml,每年净失铁约175mg。 如铁摄入不足(膳食铁不足及其搭配不合理)易出现缺铁。,增加体重10Kg,相应增加血容量需净增铁约300mg。,青春期少年易发生缺铁,2019/6/17,四川大学华西第二医院,33,五、铁的吸收,2019/6/17,四川大学华西第二医院,34,整个消化道均可吸收铁,但吸收的
13、主要部位是十二指肠和空肠上段。 无机铁或非血红素铁:(如图) 血红素铁:,(一)吸收部位和调节,2019/6/17,四川大学华西第二医院,35,无机铁或非血红素铁,肠腔中,大部分于3-4天后随肠粘膜细胞衰亡脱落排出体外,无机铁,铁蛋白等形式储存于细胞内,与细胞内转铁蛋白结合,肠粘膜细胞中,进入血循环,与转铁蛋白结合转运至骨髓造血或单-巨噬细胞储存。,肠粘膜微绒毛刷状缘与其金属受体结合。,铁吸收是依赖能量的主动过程,很多因素均可影响铁的吸收及其在粘膜细胞内的转运。,2019/6/17,四川大学华西第二医院,36,血红素铁,血红素铁:,血红素,血红素,卟啉环,铁,之后的代谢同无机铁,血红素氧化酶,
14、肠腔中,肠粘膜细胞内,吸收率可高达37% 不受肠腔内影响铁吸收因素的影响。,2019/6/17,四川大学华西第二医院,37,人体缺乏一种有效的铁“排泄机制”。 铁稳态的维持主要是通过对十二指肠铁吸收的精细调控实现的,是维持铁稳态的关键环节。,2019/6/17,四川大学华西第二医院,38,2019/6/17,四川大学华西第二医院,39,肠粘膜阻滞学说,Granick提出肠粘膜阻滞学说(mucosal block theory)认为粘膜细胞内“铁蛋白-脱铁蛋白”系统有控制铁吸收的作用。,2019/6/17,四川大学华西第二医院,40,细胞铁代谢转录后调控机制:,低铁 高铁,IRP1,IRP2,I
15、RP1转变为c-Acon,IRP2降解,IRP与IRE结合 是 否 Fn mRNA Fn mRNA 抑制 激活 翻译: 5 AAAn Fn合成 : TfR mRNA TfR mRNA 增加 降低 稳定性: 5 AAAn TfR合成 :, , ,3,3,2019/6/17,四川大学华西第二医院,41,占膳食中可溶性铁的的80%,容易吸收且不易受抗坏血酸、植物盐、螯合剂和机体铁储存情况的影响。,(二)影响铁吸收的因素:,大量摄入铁时吸收的百分率很低,但其吸收的绝对量仍然增加,低铁比高铁更易吸收。 血红素铁(heme lron)为小儿补铁的理想食品。,1.摄入铁的量和性质,有作者证明:血红素铁吸收率
16、为37%,而非血红素铁仅为5%。,血红素来源于血红蛋白、肌红蛋白和动物源性食物中的其他血红素蛋白。,2019/6/17,四川大学华西第二医院,42,胃肠因素 造血和铁储存情况 其他疾病 生长发育和年龄,2.机体本身状况和疾病对铁吸收的影响,胃切除和胃酸缺乏的病人是铁吸收障碍的典型。 胆和胰腺分泌异常也影响铁吸收,2019/6/17,四川大学华西第二医院,43,胃肠因素 造血和铁储存情况 其他疾病 生长发育和年龄,2.机体本身状况和疾病对铁吸收的影响,红系统造血活跃(如出血、溶血、高原)时,虽然铁储存正常,铁吸收明显增加。 缺铁越重,吸收越多。,2019/6/17,四川大学华西第二医院,44,胃
17、肠因素 造血和铁储存情况 其他疾病 生长发育和年龄,2.机体本身状况和疾病对铁吸收的影响,过敏性肠病营养不良 感染、结缔组织病,增生(恶)性疾病、慢性肾病等可能有铁释放利用障碍。,2019/6/17,四川大学华西第二医院,45,有作者研究婴儿的铁吸收率,出生时至3月龄时人乳组为81%,人乳加服铁剂组10%。当3-6个月龄时吸收率明显下降,二组分别为10%和4%,可能与生长速度有一定关系。,胃肠因素 造血和铁储存情况 其他疾病 生长发育和年龄,2.机体本身状况和疾病对铁吸收的影响,2019/6/17,四川大学华西第二医院,46,3.膳食因素,2019/6/17,四川大学华西第二医院,47,华西二
18、院用同位素Fe59研究证明: 食物+柑橘(含维生素C约35mg) 红细胞铁结合率提高97.6%。 食物+鸡蛋/铁强化饼干 虽然铁结合率下降,但因鸡蛋和铁强化饼干含铁量高(分别为3.89mg/100g和15.34mg/100g)结合铁的绝对值仍高。,说明增加膳食含铁量及注意搭配对防治缺铁性贫血非常重要,4倍,5倍,20倍,2019/6/17,四川大学华西第二医院,48,部分食物的含铁量和吸收率,2019/6/17,四川大学华西第二医院,49,饮食因素的注意事项,同一食物加工方法不同,吸收率也不同 如烘烤黄豆铁吸收量明显高于煮黄豆。 茶和咖啡能抑制非血红素铁的吸收。 抑制率为41-95%,平均75
19、%。 有作者主张:用茶预防重型和中间型地中海贫血患者的铁负荷过量。,母乳喂养的婴儿加固体食物后可明显抑制铁的吸收,其抑制率可达80%。,牛乳所致的胃肠隐形失血,每天大便失血约1.7ml。,2019/6/17,四川大学华西第二医院,50,2019/6/17,四川大学华西第二医院,51,六、铁的转运,2019/6/17,四川大学华西第二医院,52,血清铁中的几个概念,体内有三种运铁蛋白: 无铁结合的运铁蛋白 单铁结合的运铁蛋白 双铁结合的运铁蛋白,来自肠道吸收的,来自衰老红细胞及无效生成红细胞被网状内皮系统吞噬而释放的,正常血浆运铁蛋白仅1/3与铁结合。,血浆铁: 外源性铁 内源性铁。 运铁蛋白
20、由肝脏合成(巨噬细胞也合成)的一种特殊1球蛋白。,2019/6/17,四川大学华西第二医院,53,2019/6/17,四川大学华西第二医院,54,七、铁的利用与储存,2019/6/17,四川大学华西第二医院,55,转铁蛋白铁如何进入细胞,此受体存在于幼红细胞、网织红细胞、胎盘滋养层细胞、肝细胞、淋巴细胞、纤维母细胞、人乳腺癌细胞及很多种恶性细胞上。,细胞摄取运铁蛋白的铁需要具备特殊受体。 红骨髓为血浆铁主要去所。 正常人约25-80%的铁是以铁蛋白和含铁血黄素的形式储存,其中约1/3储存于骨髓,其余在肝、脾、肌肉等器官中,2019/6/17,四川大学华西第二医院,56,2019/6/17,四川
21、大学华西第二医院,57,部分(约5-10%)成为铁蛋白。 部分进入线粒体内的“血红素合成灶”,在血红素合成酶的催化下,形成血红素。,虽然红骨髓仅接受心排出量的5%,而它能吸取血循环总铁量的85%。 进入幼红细胞的 铁 :,2019/6/17,四川大学华西第二医院,58,缺铁时骨髓细胞外铁和铁粒幼细胞减少;若卟啉合成正常,则卟啉可能有节余。,假如卟啉合成受阻,卟啉减少,细胞内铁异常堆积,导致铁粒幼细胞性贫血。,2019/6/17,四川大学华西第二医院,59,八、铁的排泄,2019/6/17,四川大学华西第二医院,60,男女铁的排泄,人体铁的排泄途径,2019/6/17,四川大学华西第二医院,61
22、,九、母(胎)婴铁代谢,2019/6/17,四川大学华西第二医院,62,母(胎)婴铁代谢关系的研究进展,孕妇IDA患病率: 妊娠晚期 53.3% 妊娠中期 47.9%,2019/6/17,四川大学华西第二医院,63,孕妇及育龄妇女铁减少发、IDA、铁缺乏症患病率,2019/6/17,四川大学华西第二医院,64,一般公认的母(胎)婴铁代谢的关系是:孕母对胎儿供铁是完全不私的,即使孕母严重缺铁,也要保证胎儿获得足够的铁。 华西二院从90年到2000年代对不同孕期(早、中、晚期)正常孕妇和缺铁(轻、中、重度)孕妇的血、骨髓、胎盘及其胎儿组织进行系列的铁研究,结果为:孕母对其胎儿供铁是有限无私的。,2
23、019/6/17,四川大学华西第二医院,65,胎儿,妊娠中期隐性缺铁,胎盘,TfR,肝、骨髓铁和TfR正常,母骨髓,TfR(正常),2019/6/17,四川大学华西第二医院,66,妊娠中期轻(中)度IDA,胎盘,胎儿,TfR FnR,肝、骨髓TfR,细胞内外Fe,母骨髓,TfR,2019/6/17,四川大学华西第二医院,67,胎儿,妊娠后期轻度IDA,胎 盘,TfR FnR,Fe(),母骨髓,TfR,2019/6/17,四川大学华西第二医院,68,胎儿,妊娠后期中度IDA,胎盘,TfR FnR,缺铁明显,母骨髓,TfR FnR,(保护自己),2019/6/17,四川大学华西第二医院,69,中、晚期孕妇缺铁(IDA)均可影响胎儿。 孕母对胎儿铁的“无私”供给是有限的(有限无私论)。 孕妇补铁对胎儿的好处大于对孕妇的好处。,研究证明,建议对孕妇从孕中期开始常规预防性补铁。,2019/6/17,四川大学华西第二医院,70,总 结,铁代谢研究进展大 发现10余种新的铁转运和调节分子 基本阐明了肠道铁吸收机制和ACD、HH分子发病机制 未解决的问题多 极为复杂的信号网络系统 临床应用前景广阔 与机体免疫密切相关 ID、ACD、HH、母婴铁转运、恶性肿瘤细胞铁转运等。,2019/6/17,四川大学华西第二医院,71,谢谢大家!,Thank You !,
链接地址:https://www.31doc.com/p-2981439.html