铁稳态与相关疾病研究进展

郭英英 钟莉 综述 王梅 审校

(重庆大学生物工程学院，重庆 400044)

铁是生命体必需的微量元素。生物机体内的铁处于一个不断吸收、利用、储存和循环的动态平衡中，即铁稳态。该稳态失衡可导致铁代谢相关疾病的发生，包括铁限制性疾病及铁过载性疾病。本文阐明了铁稳态的分子学机制，并对铁稳态失衡导致的相关慢性疾病及其防护机制进行阐述。

1 铁稳态与氧化应激对皮肤细胞内铁稳态的影响

在生物体内，铁主要以二价铁与三价铁的形式存在，可作为生物氧化还原反应的催化剂及许多功能蛋白质与酶的重要组成部分，对细胞的正常生长至关重要。

1.1铁稳态 生物体内，巨噬细胞会吞噬并降解衰老的红细胞与小肠细胞吸收的铁，使铁进入血液中。在细胞外液中，转铁蛋白(Tf)会以高亲和力结合两个Fe3+原子。形成两分子的Fe3+-tf-Fe3+复合物结合到细胞表面上的一个转铁蛋白受体1(TfR1)上。通过细胞膜的内吞作用让生成的Tf-TfR1复合物被内化为内体。内体通过自身膜上的质子泵作用，使细胞内体内的PH降低，Tf释放铁。内体内的还原酶将铁从Fe3+还原为Fe2+。形成的Fe2+转移到二价金属转运蛋白1(DMT1)，并以Fe2+形式释放到细胞溶质，储存到细胞溶质不稳定铁池(LIP)或铁蛋白(Ft)中。而Tf与TfR1释放铁后以胞吐的方式返回血液及细胞膜上再次转运Fe3+。胞吞进入内体内的铁与细胞溶质LIP都可以借助线粒体膜铁转运蛋白(Mf)转运至线粒体，用于合成血红素与铁硫簇等。最初，人们认为LIP主要存在于细胞溶质，但是近年来，有研究报道认为LIP主要存在于线粒体。……