AbstractHemoglobinopathies and othe

Abstract
Hemoglobinopathies and other disorders of erythroid cells are often associated with abnormal iron homeostasis. We review the molecular physiology of intracellular and systemic iron regulation, and the interactions between erythropoiesis and iron homeostasis. Finally, we discuss iron disorders that affect erythropoiesis as well as erythroid disorders that cause iron dysregulation.
Iron overload is a common complication of hemoglobinopathies treated by erythrocyte transfusions (1 mL of packed erythrocytes contains about 1 mg of iron) and those associated with ineffective erythropoiesis, which stimulates the hyperabsorption of dietary iron. With the increasing use of transfusion therapy, iron overload has become a major cause of morbidity and premature mortality. More recently, the effective treatment of iron overload by iron chelation has dramatically improved survival (Cunningham 2008; Telfer 2009). This work reviews recent advances in our understanding of the molecular basis of iron homeostasis and its disorders.
Previous SectionNext Section
IRON BIOLOGY AND HOMEOSTASIS
Iron Intake
Iron is the most abundant element on Earth by mass and the fourth most abundant in the Earth’s crust but it readily oxidizes into insoluble compounds with poor bioavailability. In this environment, biological organisms evolved to conserve iron. Quantitative analysis of tissue iron distribution and fluxes in humans illustrates how this is accomplished (Finch 1994). The typical adult human male contains about 4 g of iron of which about 2.5 g is in hemoglobin, 1 g is stored predominantly in hepatocytes and hepatic and splenic macrophages, and most of the rest is distributed in myoglobin, cytochromes, and other ferroproteins. Only about 1–2 mg/d, or

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทคัดย่อHemoglobinopathies และโรคอื่น ๆ ของเซลล์ erythroid มักสัมพันธ์กับภาวะธำรงดุลเหล็กปกติ เราทบทวนสรีรวิทยาโมเลกุลของเหล็ก intracellular และระบบระเบียบ และการโต้ตอบระหว่างภาวะธำรงดุล erythropoiesis และเหล็ก สุดท้าย เราหารือโรคเหล็กที่มีผลต่อ erythropoiesis เป็นโรค erythroid ที่ทำให้เกิดเหล็ก dysregulation ภาวะแทรกซ้อนทั่วไป hemoglobinopathies ถือ โดยถ่ายของเม็ดเลือดแดง (1 mL ของ erythrocytes รวบรวมไว้ประกอบด้วยประมาณ 1 มิลลิกรัมเหล็ก) และผู้ที่เกี่ยวข้องกับผล erythropoiesis ซึ่งกระตุ้น hyperabsorption อาหารเหล็กเหล็กโอเวอร์โหลดได้ มีการใช้เพิ่มขึ้นของการรักษาด้วยการฉีด โอเวอร์โหลดเหล็กได้กลายเป็น สาเหตุของการตายก่อนวัยอันควรและ morbidity เมื่อเร็ว ๆ นี้ การรักษาที่มีประสิทธิภาพของโอเวอร์โหลดเหล็กโดยเหล็ก chelation มีอยู่รอดดีขึ้นอย่างมาก (คันนิงแฮม 2008 Telfer 2009) งานนี้ทานก้าวล่าสุดของเราเข้าใจพื้นฐานระดับโมเลกุลของเหล็กภาวะธำรงดุลและความผิดปกติของ ส่วน SectionNext ก่อนหน้านี้เหล็กชีววิทยาและภาวะธำรงดุลการบริโภคเหล็กธาตุเหล็กเป็นองค์ประกอบมากที่สุดในโลก โดยมวลและสี่มากที่สุดในเปลือกโลกแต่พร้อม oxidizes ลงในสารละลายมีชีวปริมาณออกฤทธิ์ดีขึ้น ในสภาพแวดล้อมนี้ สิ่งมีชีวิตชีวภาพพัฒนาให้ประหยัดเหล็ก วิเคราะห์เชิงปริมาณของเนื้อเยื่อเหล็กกระจายและ fluxes ในมนุษย์แสดงวิธีนี้สำเร็จ (เรซิเดนซี่ 1994) ชายมนุษย์ผู้ใหญ่ปกติประกอบด้วยเหล็กประมาณ 2.5 g ซึ่งเป็นในฮีโมโกลบินประมาณ 4 g, 1 g เป็นบังเอิญ splenic และเก็บไว้เป็นที่ใน hepatocytes และตับ และเหลือส่วนใหญ่กระจายในไมโยโกลบิน cytochromes และ ferroproteins อื่น ๆ เกี่ยวกับ 1 – 2 mg/d หรือ < 0.05%/d หายจากร่างกายส่วนใหญ่ผ่านการ desquamation และสูญเสียเลือดเล็กน้อย ในท่อน ยอดเงินนี้จะถูกแทนที่ โดยการดูดซึมเหล็กในลำไส้ แม้ว่าการสูญเสียเหล็กอาจเพิ่มขึ้นเล็กน้อย ด้วยการเพิ่มร้านค้าเหล็ก เปลี่ยนแปลงเหล่านี้ไม่มีนัยสำคัญสนับสนุนภาวะธำรงดุล การดูดซึมเหล็กในลำไส้อยู่ห่างไกลกันดีเทอร์มิแนนต์ของเนื้อหาเหล็กของร่างกาย อาหารให้ดูดประมาณ 15 มิลลิกรัมต่อวันและเพียง ∼10% เหล็ก กู้คืนจากการสูญเสียเลือดทำให้เกิดการเพิ่มการดูดซึมเหล็กถึง 20-fold แสดงว่า duodenum ซึ่งดูดซึมเหล็กเกิดมีกำลังสำรองขนาดใหญ่สำหรับการดูดซึมเหล็ก ทางพยาธิวิทยาเพิ่มการดูดซึมเหล็กในลำไส้เป็นสาเหตุทั่วไปของเหล็กเกินพิกัด บัญชีสำหรับเหล็กเกินในรัชทายาทแห่ง hemochromatosis และ untransfused β-ทาลัสซีเมีย ถ่ายเลือดและสารประกอบเหล็ก parenteral บริหารหลีกเลี่ยงการติดขัดกฎระเบียบของการดูดซึมเหล็ก และประกอบอื่น ๆ สำคัญสาเหตุของเหล็กเกินพิกัด เหล็กรีไซเคิลภายใต้สถานการณ์ปกติ reutilization เหล็กรีไซเคิลจากเซลล์ senescent บัญชีสำหรับส่วนใหญ่ของฟลักซ์เหล็กในมนุษย์ กับของเม็ดเลือดแดงอายุ 120 d, 20-25 มิลลิกรัมเหล็กจะต้องแทนที่ mL 20 – 25 ของ erythrocytes ที่ต้องผลิตทุกวันเพื่อรักษาสภาวะ steady เซลล์ชนิดอื่น ๆ ยังเปิดกว่า แต่มากต่ำกว่าเหล็กเนื้อหาสนับสนุนค่อนข้างน้อยไหลเหล็ก บังเอิญในตับ ม้าม และไข (เดิมเรียกว่าระบบ reticuloendothelial) phagocytose erythrocytes senescent หรือเสียหาย การลดลงของฮีโมโกลบินจะปล่อย heme แยกเหล็กจาก heme ใช้ heme oxygenase (Poss และ Tonegawa 1997), และไซเหล็ก extracellular fluid และพลาสมา -ท่อนเหล็กไหลจากการรีไซเคิลสามารถเพิ่มถึง 150 mg/d ในเงื่อนไขมีผล erythropoiesis ซึ่งจำนวน erythroid precursors ขึ้นมา โดย apoptosis ของ precursors hemoglobinized ของเม็ดเลือดแดงในไข และลดลงของเม็ดเลือดแดงรอด (Beguin et al. 1988) จำหน่ายเหล็กและการจัดเก็บเหล็กฟรีมีปฏิกิริยาสูง และทำให้เซลล์และเนื้อเยื่อบาดเจ็บผ่านความสามารถในการสถาบันการผลิตพันธุ์ปฏิกิริยาออกซิเจน ในชีวิต เหล็กเป็น complexed กับโปรตีนหรือโมเลกุลขนาดเล็กอินทรีย์ (ซิเตรต acetate), ซึ่งลดการเกิดปฏิกิริยา Transferrin มีบริษัทขนส่งเหล็กในพลาสม่าสรีรวิทยา โดยปกติ เพียง 20% – 40% ของไซต์รวมว่างบนโมเลกุลของ transferrin จะครอบครอง โดยเหล็กเฟอร์ เนื้อหาเหล็กของพลาสม่าเป็นเพียง 2 – 3 มิลลิกรัมดังนั้นช่องนี้ต้องหงายทุกสองหรือสามชั่วโมง Precursors ของเม็ดเลือดแดงจะค่าเหล็กเกือบเฉพาะทาง transferrin receptors (TfR1) เพื่อจัดหาเหล็กให้ precursors ของเม็ดเลือดแดงทั้งหมดขึ้นอยู่กับพลาสม่า transferrin ในความคมชัด hepatocytes และ nonerythroid อื่น ๆ เซลล์สามารถใช้ค่าเหล็กที่ผูก transferrin (nontransferrin ผูกเหล็กหรือ NTBI), กระบวนการที่สำคัญในระหว่างเหล็กโอเวอร์โหลดเมื่อพลาสมา transferrin ความเข้ม 100% (Breuer et al. 2000) แบบฟอร์มเก็บข้อมูลโทรศัพท์มือถือกันของเหล็กมี ferritin โปรตีนทรงกลมกลวงช่องซึ่งประกอบด้วยเหล็กในเฟอร์ฟอร์ม complexed กับ anions ไฮดรอกไซด์และฟอสเฟต ระเบียบของความเข้มข้นของเหล็กพลาสม่าแม้จะแตกต่างกันเหล็กอาหารบริโภคและการเปลี่ยนแปลงในกิจกรรม erythropoietic เนื่องจากสูญเสียเลือดเป็นครั้งคราว หรือเป็นครั้งคราว ความเข้มข้นของเหล็กในพลาสมาปกติอยู่ในช่วง 10 – 30 µM ความเข้มข้นต่ำสุดที่โรคเรื้อรังลดอุปทานเหล็ก erythropoiesis และกระบวนการอื่น ๆ นำไปสู่โรคโลหิตจางและความผิดปกติของเซลล์ชนิดอื่น ๆ ของความไวต่อภาวะขาดเหล็ก ความเข้มข้นของเหล็กสูงโรคเรื้อรังทำให้ไม่ต่อเนื่อง หรือ ท่อนความเข้มของ transferrin มีเหล็กและรุ่น NTBI กับทอดสะสมของเหล็กส่วนเกินในตับ ต่อมไร้ท่อ myocytes หัวใจ และเนื้อเยื่ออื่น ๆ โทรศัพท์มือถือเหล็กส่วนเกินอาจทำให้เนื้อเยื่อบาดเจ็บ โดย catalyzing การสร้างพันธุ์ปฏิกิริยาออกซิเจน ซึ่งสามารถทำให้ DNA เสียหาย peroxidation ของไขมัน และออกซิเดชันของโปรตีน ภาวะธำรงดุลระบบเหล็กภาวะธำรงดุลเหล็กระบบ phenomenological อธิบายถูกพัฒนาเริ่มต้นในช่วงทศวรรษ 1930 (เรซิเดนซี่ 1994) Homeostatic กลไกควบคุมการดูดซึมเหล็กอาหาร และสะสมเหล็กใน หรือถอนเงินจากร้านค้าตามจำนวนเหล็กเก็บไว้ ("ร้านค้าเครื่องปรับลม") และความต้องการของ erythropoiesis ("erythropoietic ควบคุม") คำอธิบายของกระบวนการโมเลกุลที่อยู่ภายใต้ภาวะธำรงดุลของเหล็กมีความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในสองทศวรรษสุดท้าย แต่ยังไม่สมบูรณ์ ส่วน SectionNext ก่อนหน้านี้ระเบียบเตารีดโทรศัพท์มือถือเตารีดโทรศัพท์มือถือเซลล์ต้องใช้เหล็กเป็นการจดทะเบียนเป็น ferroproteins ต่าง ๆ เหล็กที่อยู่ ในคลัสเตอร์เหล็กซัลเฟอร์ heme หรือ moieties hemelike เทียม หรือ ในรูปแบบอื่น ๆ เพิ่มเติมซึ่งเกี่ยวข้อง ขณะนี้ปรากฏว่า คือเซลล์ในร่างกายควบคุมการดูดซับเหล็กเพื่อตอบสนองความต้องการของพวกเขาแต่ละสำหรับเหล็ก autonomously เซลล์เหล่านี้ไม่ส่งยอดเห็นเหล็ก และ presumed ให้เหล็กของพวกเขาเมื่อพวกเขารับการตายของเซลล์ และรีไซเคิล โดยบังเอิญ ในทางตรงกันข้าม หลายชนิดเซลล์เฉพาะจัดหา หรือเก็บเหล็กเพื่อตอบสนองความต้องการของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด แล้วมีจึงพร้อมที่จะส่งออกเหล็ก extracellular fluid และพลาสม่า เซลล์ที่มีการส่งออกเหล็กรวม enterocytes duodenal ที่ดูดซับอาหารเหล็ก บังเอิญที่รีไซเคิลเหล็กจากเซลล์ตาย หรือ senescent และบังเอิญ และ hepatocytes ที่เก็บเตารีด และการตอบสนองความต้องการระบบ ในระหว่างตั้งครรภ์ syncytiotrophoblast รกลอกต้องส่งแม่เหล็กเป็นการเวียนเพื่อตอบสนองความต้องการเหล็กของการเจริญเติบโตในครรภ์และทารกในครรภ์ เซลล์บุผนังหลอดเลือดสมองอุปสรรคที่ยังเลือกที่จะต้องขนส่งเหล็ก ตามที่ขณะนี้ปรากฏว่า ความเข้มข้นของเหล็กในสมองจะไม่ appreciably เพิ่มขึ้นในโรคเหล็กระบบโอเวอร์โหลด สุดท้าย erythroid precursors ได้เหล็กมากกว่าเซลล์ชนิดอื่นเป็นเซลล์แต่ละเซลล์ synthesizes กว่าพันล้าน heme โมเลกุล หันความท้าทายเหล็ก homeostatic มากกว่าดังนั้น ดูดซับเหล็กเซลลูลาร์ดูดซับเหล็ก transferrin mediated มีส่วนเข้าใจกลไกของการนำเข้าเหล็กเซลลูลาร์ แม้ว่าตัวรับ transferrin (TfR1) จะแสดงในเซลล์หลายชนิด precursors ของเม็ดเลือดแดงประกอบด้วยมากที่สุดของโมเลกุล TfR1 และใช้เวลาส่วนใหญ่ของ transferrin เหล็กในสิ่งมีชีวิตที่ดี เหล็ก transferrin จะ endocytosed ผ่านเยื่อเซลล์ TfR1 และ internalized ใน endosomal รีไซเคิลอสุจิ เป็นเวสิเคิล acidifies, pH ต่ำออกเหล็กเฟอร์ transferrin ผูกและเหล็กฟรี (อาโป) คอมเพล็กซ์ transferrin TfR1 กลับไปเซลล์เมมเบรน (Fig. 1) PH เป็นกลางที่เมมเบรนทำ apotransferrin เพื่อ dissociate จาก TfR1, whereupon apotransferrin diffuses ไปให้โหลดกับเหล็กอีกครั้ง ทำซ้ำรอบ จากเวสิเคิล เหล็กถูกส่งไป mitochondria ซึ่งมีรวมอยู่ใน protoporphyrin IX เพื่อ heme หรือรวมอยู่ในกลุ่มเหล็กซัลเฟอร์ก่อ หรือ สามารถส่งจากเวสิเคิลเหล็กเข้าไปในไซโทพลาซึมที่มีรวมอยู่ใน cytoplasmic ferroproteins หรือเก็บไว้ใน cytoplasmic ferritin ดูรูป: ในหน้านี้ ในหน้าต่างใหม่ ดาวน์โหลดเป็นภาพนิ่ง PowerPointรูปที่ 1 เหล็กการจราจรในการสังเคราะห์ฮีโมโกลบิน precursors ของเม็ดเลือดแดง เหล็กถูกนำมาขึ้นเป็น diferric transferrin โดยตัวรับ transferrin (TfR1) เหล็กเฟอร์จาก transferrin ออกยูของเวสิเคิล endocytic และ ferrireductase เมมเบรน Steap3 ลดมันรีดเหล็ก ซึ่งเป็นแล้วส่งออกไปยังไซโทพลาซึม โดย DMT1 เชิงซ้อนของเหล็ก-ฟรี apotransferrin (Tf) และ TfR1 ถูกส่งกลับไปเยื่อพลาสมาที่ pH เป็นกลางทำให้เกิดรหัส dissociate จากตัวรับของ วงจร transferrin เสร็จเมื่อรหัสถูกโหลด ด้วยเหล็กเฟอร์ duodenal enterocytes หรือบังเอิญเหล็กรีไซเคิล เหล็กเหล็กที่ส่งออก โดย DMT1 อาจส่ง mitochondrial mitoferrin-1 (Mfrn1) โดยติดต่อโดยตรง (จูบเรียกใช้กลไก K & R) หรือขนกลางเป็น-ยัง uncharacterized cytoplasmic

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทคัดย่อ
Hemoglobinopathies และความผิดปกติอื่น ๆ ของเซลล์เม็ดเลือดแดงมักจะเกี่ยวข้องกับสภาวะสมดุลเหล็กที่ผิดปกติ เราตรวจสอบสรีรวิทยาโมเลกุลของการควบคุมภายในเซลล์และเหล็กระบบและการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างการสร้างเม็ดเลือดแดงและสภาวะสมดุลเหล็ก สุดท้ายเราหารือเกี่ยวกับความผิดปกติของเหล็กที่มีผลต่อการสร้างเม็ดเลือดแดงเช่นเดียวกับความผิดปกติของเม็ดเลือดแดงที่ก่อให้เกิด dysregulation เหล็ก.
เหล็กเกินเป็นภาวะแทรกซ้อนที่พบบ่อยของ hemoglobinopathies รับการรักษาโดยการถ่ายเม็ดเลือดแดง (1 มิลลิลิตรของเม็ดเลือดแดงอัดแน่นมีประมาณ 1 มิลลิกรัมเหล็ก) และผู้ที่เกี่ยวข้องกับการสร้างเม็ดเลือดแดงไม่ได้ผล ซึ่งจะช่วยกระตุ้น hyperabsorption เหล็กอาหาร ด้วยการใช้ที่เพิ่มขึ้นของการรักษาด้วยการถ่ายเลือด, ธาตุเหล็กเกินได้กลายเป็นสาเหตุสำคัญของการเจ็บป่วยและเสียชีวิตก่อนวัยอันควร เมื่อเร็ว ๆ นี้การรักษาที่มีประสิทธิภาพของธาตุเหล็กเกินโดยการขับธาตุเหล็กได้ดีขึ้นอย่างมากอยู่รอด (คันนิงแฮม 2008; Telfer 2009) งานนี้ความคิดเห็นความก้าวหน้าล่าสุดในความเข้าใจของเราของโมเลกุลพื้นฐานของสภาวะสมดุลเหล็กและความผิดปกติของ.
ก่อนหน้ามาตรามาตราเหล็กชีววิทยาและ Homeostasis เหล็กการบริโภคเหล็กเป็นธาตุที่มีมากที่สุดในโลกโดยมวลและที่สี่มากที่สุดในเปลือกโลก แต่มันได้อย่างง่ายดาย oxidizes กลายเป็นสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำที่มีการดูดซึมที่ไม่ดี ในสภาพแวดล้อมนี้ชีวิตทางชีววิทยาการพัฒนาเพื่อการอนุรักษ์เหล็ก การวิเคราะห์เชิงปริมาณของการกระจายเหล็กของเนื้อเยื่อและฟลักซ์ในมนุษย์แสดงให้เห็นถึงวิธีการนี้จะสำเร็จ (กระจอก 1994) ผู้ใหญ่โดยทั่วไปมนุษย์ผู้ชายมีประมาณ 4 กรัมเหล็กซึ่งประมาณ 2.5 กรัมอยู่ในฮีโมโกล 1 กรัมจะถูกเก็บไว้ในเซลล์ตับส่วนใหญ่และตับและม้ามขนาดใหญ่และส่วนใหญ่ของส่วนที่เหลือจะกระจายอยู่ใน myoglobin, ไซโตโครมและ ferroproteins อื่น ๆ เพียงประมาณ 1-2 มก. / วันหรือ <0.05% / วันจะหายไปจากร่างกายส่วนใหญ่ผ่าน desquamation และการสูญเสียเลือดเล็กน้อย ในความมั่นคงของรัฐจำนวนนี้จะถูกแทนที่ผ่านการดูดซึมธาตุเหล็กในลำไส้ แม้ว่าการสูญเสียของเหล็กอาจเพิ่มขึ้นเล็กน้อยกับการเพิ่มร้านค้าเหล็กการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ไม่ได้มีนัยสำคัญนำไปสู่สภาวะสมดุล; ลำไส้ดูดซึมธาตุเหล็กคือไกลโดยปัจจัยเด่นของปริมาณเหล็กของร่างกาย อาหารตะวันตกโดยทั่วไปมีประมาณ 15 มิลลิกรัมเหล็กต่อวันและมีเพียง ~ 10% จะถูกดูดซึม การกู้คืนจากการสูญเสียเลือดเป็นสาเหตุของการเพิ่มขึ้นของดูดซึมธาตุเหล็กได้ถึง 20 เท่าแสดงให้เห็นว่าต้นที่ดูดซึมธาตุเหล็กที่เกิดขึ้นมีความจุสำรองขนาดใหญ่สำหรับดูดซึมธาตุเหล็ก การเพิ่มขึ้นของพยาธิสภาพของลำไส้ดูดซึมธาตุเหล็กเป็นสาเหตุของธาตุเหล็กเกินบัญชีสำหรับเหล็กส่วนเกินใน hemochromatosis ทางพันธุกรรมและ untransfused β-thalassemia การถ่ายเลือดและการบริหารหลอดเลือดของสารประกอบเหล็กข้ามคอขวดตามกฎระเบียบของการดูดซึมธาตุเหล็กและเป็นสาเหตุที่สำคัญอื่น ๆ ของธาตุเหล็กเกิน. เหล็กรีไซเคิลภายใต้สถานการณ์ปกติ reutilization เหล็กรีไซเคิลจากเซลล์ senescent บัญชีสำหรับส่วนใหญ่ของฟลักซ์เหล็กในมนุษย์ ด้วยอายุการใช้งานของเม็ดเลือดแดง 120 D, 20-25 มิลลิกรัมเหล็กจะต้องแทนที่ 20-25 มิลลิลิตรของเม็ดเลือดแดงที่จะต้องมีการผลิตทุกวันเพื่อรักษาความมั่นคงของรัฐ เซลล์ชนิดอื่นยังเปิดมากกว่า แต่ธาตุเหล็กที่ต่ำกว่ามากของพวกเขาก่อค่อนข้างน้อยที่จะฟลักซ์เหล็ก ขนาดใหญ่ในตับม้ามและไขกระดูก (เดิมเรียกว่าระบบ reticuloendothelial) phagocytose เม็ดเลือดแดง senescent หรือเสียหายลดฮีโมโกลของพวกเขาที่จะปล่อย heme, สารสกัดจากเหล็กจาก heme ใช้ oxygenase heme (แคลอรี่และกาวะ 1997) และรีไซเคิลเหล็กไปใน extracellular ของเหลวและพลาสม่า มั่นคงของรัฐฟลักซ์เหล็กจากการรีไซเคิลสามารถเพิ่มได้ถึง 150 มก. / วันในสภาพที่มีการสร้างเม็ดเลือดแดงไม่ได้ผลในการที่สารตั้งต้นจำนวนเม็ดเลือดแดงเพิ่มขึ้นและพร้อมด้วยการตายของสารตั้งต้น hemoglobinized เม็ดเลือดแดงในไขกระดูกและการอยู่รอดของเม็ดเลือดแดงที่สั้นลง (Beguin et al, 1988). การจัดจำหน่ายและการจัดเก็บเหล็กเหล็กฟรีปฏิกิริยาสูงและทำให้เกิดการบาดเจ็บของเซลล์และเนื้อเยื่อที่ผ่านความสามารถในการกระตุ้นการผลิตของออกซิเจน ในสิ่งมีชีวิตเหล็ก complexed กับโปรตีนหรือโมเลกุลของสารอินทรีย์ขนาดเล็ก (ซิเตรต, อะซิเตท) ซึ่งลดการเกิดปฏิกิริยาของ transferrin เป็นผู้ให้บริการทางสรีรวิทยาของธาตุเหล็กในพลาสม่า ปกติเพียง 20% -40% ของเว็บไซต์ที่มีผลผูกพันกับโมเลกุล transferrin จะถูกครอบครองโดยเหล็กธาตุเหล็ก ปริมาณเหล็กของพลาสม่าเป็นเพียง 2-3 มก. เพื่อให้ช่องนี้จะต้องเปิดมากกว่าทุกเวลาไม่กี่ชั่วโมง สารตั้งต้นของเม็ดเลือดแดงใช้เวลาถึงเกือบเฉพาะเหล็กที่ผ่านการรับ transferrin (TfR1) เพื่อให้การจัดหาเหล็กที่จะไม่ยุ่งเกี่ยวเม็ดเลือดแดงจะสมบูรณ์ขึ้นอยู่กับ transferrin พลาสม่า ในทางตรงกันข้ามเซลล์ตับและเซลล์ nonerythroid อื่น ๆ ยังสามารถใช้เวลาถึงเหล็กที่ไม่ได้ผูกไว้กับ transferrin (หรือเหล็ก nontransferrin ที่ถูกผูกไว้ NTBI) เป็นกระบวนการที่จะกลายเป็นสิ่งสำคัญในช่วงธาตุเหล็กเกินเมื่ออิ่มตัวพลาสม่า transferrin ถึง 100% (ที่ Breuer et al. 2000) . รูปแบบการจัดเก็บโทรศัพท์มือถือที่โดดเด่นของธาตุเหล็กเป็น ferritin โปรตีนทรงกลมกลวงที่มีโพรงมีธาตุเหล็กในรูปแบบเฟอริก complexed กับไฮดรอกไซและแอนไอออนฟอสเฟต. กฎระเบียบของพลาสม่าเข้มข้นเหล็กแม้จะมีความแตกต่างกันการบริโภคเหล็กในอาหารและการเปลี่ยนแปลงในกิจกรรม erythropoietic เนื่องจากการสูญเสียเลือดเป็นครั้งคราวหรือเป็นระยะ ๆ ความเข้มข้นของธาตุเหล็กในพลาสม่าได้ตามปกติยังคงอยู่ในช่วง 10-30 ไมครอน ความเข้มข้นต่ำเรื้อรังลดอุปทานเหล็กการสร้างเม็ดเลือดแดงและกระบวนการอื่น ๆ ที่นำไปสู่โรคโลหิตจางและความผิดปกติของเซลล์ชนิดอื่น ๆ ที่มีความไวต่อการกีดกันเหล็ก เรื้อรังความเข้มข้นของธาตุเหล็กสูงนำไปสู่ความอิ่มตัวของสีสม่ำเสมอหรือคงสถานะของ transferrin ที่มีธาตุเหล็กและการสร้าง NTBI ที่มีการสะสมของธาตุเหล็กที่เกิดขึ้นส่วนเกินในตับต่อมไร้ท่อ, myocytes การเต้นของหัวใจและเนื้อเยื่ออื่น ๆ เหล็กเซลลูลาร์เกินอาจทำให้เกิดการบาดเจ็บของเนื้อเยื่อโดยการกระตุ้นการสร้างออกซิเจนซึ่งสามารถทำให้เกิดความเสียหายดีเอ็นเอเกิด lipid peroxidation และการเกิดออกซิเดชันของโปรตีน. ระบบเหล็ก Homeostasis คำอธิบาย Phenomenological สภาวะสมดุลของธาตุเหล็กที่ได้รับการพัฒนาอย่างเป็นระบบเริ่มต้นในช่วงทศวรรษที่ 1930 (กระจอก 1994) กลไก homeostatic ควบคุมการดูดซึมธาตุเหล็กการบริโภคอาหารและการสะสมธาตุเหล็กเข้าหรือถอนตัวออกจากร้านค้าที่ขึ้นอยู่กับปริมาณของธาตุเหล็กที่เก็บไว้ ("ร้านค้าควบคุม") และความต้องการของการสร้างเม็ดเลือดแดง ("การควบคุม erythropoietic") คำอธิบายของกระบวนการโมเลกุลที่รองรับสภาวะสมดุลเหล็กมีความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา แต่ยังไม่สมบูรณ์. ก่อนหน้ามาตรามาตราเคลื่อนที่เหล็กขCellular เหล็กเซลล์ต้องใช้เหล็กเป็นส่วนใหญ่สำหรับการรวมตัวเข้าferroproteins ต่างๆที่มีธาตุเหล็กที่มีอยู่ในกลุ่มเหล็กกำมะถัน ใน heme หรือ hemelike moieties เทียมหรือในรูปแบบอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องอย่างอิสระอื่น ๆ ตอนนี้ปรากฏว่าส่วนใหญ่เซลล์ชนิดในร่างกายตนเองควบคุมการดูดซึมธาตุเหล็กของพวกเขา แต่เพียงผู้เดียวที่จะตอบสนองความต้องการของแต่ละคนเหล็ก เซลล์เหล่านี้จะไม่ส่งออกในปริมาณที่เห็นของธาตุเหล็กและมีการสันนิษฐานไว้ก่อนว่าจะให้ขึ้นเหล็กของพวกเขาเมื่อพวกเขาได้รับการตายของเซลล์และนำกลับมาใช้โดยขนาดใหญ่ ในทางตรงกันข้ามเซลล์เฉพาะหลายชนิดอุปทานเหล็กหรือร้านค้าเพื่อตอบสนองความต้องการของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดและมีการติดตั้งดังนั้นการส่งออกเหล็กลงไปในของเหลวและพลาสม่า เซลล์เหล็กรวมถึงการส่งออกที่ enterocytes ลำไส้ดูดซึมธาตุเหล็กอาหารขนาดใหญ่ที่นำมาใช้เหล็กจากเซลล์ senescent หรือตายและขนาดใหญ่และเซลล์ตับที่เก็บธาตุเหล็กและปล่อยให้ตอบสนองความต้องการระบบ ในระหว่างตั้งครรภ์ syncytiotrophoblast รกต้องขนส่งเหล็กมารดาเข้าไปในการไหลเวียนของทารกในครรภ์ที่จะตอบสนองความต้องการเหล็กของการเจริญเติบโตของทารกในครรภ์และการพัฒนา เซลล์บุผนังหลอดเลือดที่ฟอร์มอุปสรรคเลือดสมองยังต้องเลือกการขนส่งเหล็กเพราะตอนนี้ปรากฏว่าความเข้มข้นของธาตุเหล็กในสมองได้รับการประเมินไม่ได้เพิ่มขึ้นในความผิดปกติเหล็กเกินในระบบ สุดท้ายต้องไม่ยุ่งเกี่ยว erythroid เหล็กมากขึ้นกว่าเซลล์ชนิดอื่นใดตามที่แต่ละเซลล์สังเคราะห์มากกว่าหนึ่งพันล้านโมเลกุลของฮีมจึงเผชิญกับความท้าทายเหล็ก homeostatic มากขึ้น. มือถือเหล็กดูดดูดซึมธาตุเหล็ก Transferrin พึ่งเป็นกลไกเข้าใจได้ดีที่สุดของการนำเข้าเหล็กเซลลูลาร์ แม้ว่าการรับ transferrin (TfR1) จะแสดงในเซลล์ชนิดหลายสารตั้งต้นของเม็ดเลือดแดงมีมากที่สุดของโมเลกุล TfR1 และใช้เวลาส่วนใหญ่ของเหล็ก transferrin ในสิ่งมีชีวิต เหล็ก transferrin จะ endocytosed ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ TfR1 และ internalized เข้า endosomal รีไซเคิลถุง ในฐานะที่เป็นถุง acidifies, ค่า pH ต่ำออกเหล็กธาตุเหล็ก transferrin ที่ถูกผูกไว้และเหล็กฟรี (APO) transferrin-TfR1 ผลตอบแทนที่ซับซ้อนในเยื่อหุ้มเซลล์ (รูปที่ 1). ค่า pH เป็นกลางที่เมมเบรนที่ทำให้เกิด apotransferrin ที่จะแยกตัวออกจาก TfR1 ครั้นแล้ว apotransferrin กระจายออกไปเพื่อจะเต็มไปด้วยธาตุเหล็กอีกครั้งทำซ้ำวงจร จากตุ่มที่จะถูกส่งเหล็ก mitochondria ซึ่งจะมีการรวมอยู่ใน protoporphyrin ทรงเครื่องในรูปแบบ heme หรือรวมอยู่ในกลุ่มเหล็กกำมะถันตั้งไข่ อีกวิธีหนึ่งคือเหล็กสามารถส่งออกจากถุงพลาสซึมเข้าไปในที่ที่มันถูกรวมอยู่ในนิวเคลียส ferroproteins หรือเก็บไว้ใน ferritin นิวเคลียสได้. ดูรุ่นใหญ่: ในหน้านี้ในหน้าต่างใหม่ดาวน์โหลดเป็นภาพนิ่งPowerPoint รูปที่ 1 การจราจรเหล็กในเม็ดเลือดแดงสารตั้งต้นการสังเคราะห์ฮีโมโกล . เอาเหล็กมาขึ้นเป็น transferrin diferric โดยรับ transferrin (ที่ TfR1) กรดในรุ่นตุ่ม endocytic เหล็กธาตุเหล็กจาก transferrin และเยื่อ ferrireductase Steap3 ลดมันเหล็กเหล็กซึ่งจะส่งออกไปยังพลาสซึมโดย DMT1 ที่ซับซ้อนของ apotransferrin เหล็กฟรี (Tf) และ TfR1 จะถูกส่งกลับไปยังเมมเบรนพลาสม่าที่มีค่า pH เป็นกลางทำให้เกิด Tf ที่จะแยกตัวออกจากการรับของ วงจร transferrin จะเสร็จสมบูรณ์เมื่อมีการโหลด Tf ที่มีธาตุเหล็กธาตุเหล็กโดย enterocytes ลำไส้เล็กส่วนต้นหรือขนาดใหญ่เหล็กรีไซเคิล เหล็กเหล็กส่งออกโดย DMT1 อาจถูกส่งไปยังยล mitoferrin-1 (Mfrn1) โดยการสัมผัสโดยตรง (กลไกการจูบและวิ่ง, K & R) หรือผ่านการขนส่งกลางโดยที่ยัง uncharacterized นิวเคลียส