铁是生成血红蛋白的重要原料,血红蛋白铁占人體(tǐ)内铁的67%。当机體(tǐ)对铁的需求与供给失衡,导致體(tǐ)内贮存铁耗尽(ID),继之红细胞内铁缺乏(IDE),最终引起缺铁性贫血(IDA)。IDA是铁缺乏症的最终阶段,表现為(wèi)小(xiǎo)细胞低色素性贫血。
维生素D3,又(yòu)称活性维生素D的主要临床运用(yòng)是治疗各种原因引起的慢性低钙血症,防治骨质疏松、佝偻病等。
不同人群中,维生素D缺乏和贫血常共同存在。最近一项研究探索了与单纯摄入铁强化食品相比,联合使用(yòng)维生素D治疗是否能(néng)改善缺铁性贫血患者的血液學(xué)指标,该研究结果发表于英國(guó)营养學(xué)杂志(zhì)。
研究对象為(wèi)处于临界状态铁缺乏的19-49岁的女性,排除绝经、妊娠、哺乳、胃肠道及代謝(xiè)性疾病者,实验室检查满足血浆铁蛋白浓度<20μg/L,25(OH)D浓度<250 nmol/L。
研究者将受试者随机分(fēn)為(wèi)两组,两组都在早餐时给予60g含9mg的铁强化燕麦+200ml部分(fēn)脱脂牛奶,试验组(维生素D组)还另外补充含38 µg 1500 IU的维生素D3胶囊。两组受试者的基線(xiàn)铁代謝(xiè)和维生素D指标无显著差异。8周后试验结束,分(fēn)别测量两组受试者的红细胞、铁代謝(xiè)和维生素D指标,如下图所示:
试验前(第0周)、中期(4周后)、试验后(8周后)的红细胞指标变化情况
1.维生素D组干预后平均Hb浓度138±10 g/l,明显高于基線(xiàn)水平136±12 g/l(P=0.035),而对照组干预前后无显著差异。
2.维生素D组干预后平均红细胞压积(43.8±3.4)%明显高于基線(xiàn)水平(42.5±3.2%,P=0.017)和中期水平(42.7±3.2%,P=0.044)。对照组的红细胞压积在每个时间点之间没有(yǒu)显著差异。
3.维生素D组干预后平均红细胞计数(4.8±0.3)×1012/L,明显高于基線(xiàn)水平(4.6±0.3)×1012/L(P=0.007)。对照组各时间点红细胞计数无差异。
研究表明:维生素D的补充导致了铁状态血红蛋白和红细胞压积两个关键指标的改善,与有(yǒu)限的证据相一致。
试验前(第0周)、中期(4周后)、试验后(8周后)的铁代謝(xiè)指标变化情况
然而补充维生素D并未改善铁代謝(xiè)的指标,两组研究对象之间的铁蛋白、铁调素、可(kě)溶性转铁蛋白受體(tǐ)均无明显改变。
研究者认為(wèi),这一结果可(kě)能(néng)是由于试验中维生素D的剂量过小(xiǎo),不足以影响铁调素的表达,从而未引起血清铁蛋白浓度上升。此外,缺铁性贫血治疗过程往往很(hěn)長(cháng),8周的试验时间还不足以使维生素D对上述两项指标产生实质性的效果。
基線(xiàn)血浆25(OH)D和试验结束后VDBP与血液學(xué)指标的相关性分(fēn)析
在全部的研究对象中,基線(xiàn)血浆25(OH)D浓度与红细胞计数、Hb浓度和红细胞压积均呈正相关。25(OH)D是维生素D的代謝(xiè)产物(wù),由此可(kě)反映缺铁性贫血患者常伴有(yǒu)维生素D缺乏。
试验结束时,血浆维生素D结合蛋白(VDBP)浓度的提高与红细胞数量与功能(néng)指标的恢复均密切相关。VDBP的生理(lǐ)作用(yòng)是转运25(OH)D,有(yǒu)研究已证明了25(OH)D与VDBP之间的联系,这一观察结果足以将维生素D的作用(yòng)与血清铁代謝(xiè)的改善相联系。
看完研究结果,带大家来扒一扒机制
1.铁代謝(xiè)的生理(lǐ)性调节
在正常情况下,转铁蛋白-铁复合物(wù)的循环维持着铁代謝(xiè)的稳态。在红细胞生成过程中,血液当中的转铁蛋白-铁复合物(wù)(Fe-Tf)移动到骨髓,与红细胞表面的转铁蛋白受體(tǐ)(TfR1)结合。衰老的红细胞会退化并被巨噬细胞吞噬,随后铁被重新(xīn)利用(yòng)并释放到血液循环中,周而复始地重复上述过程。
铁调素影响红细胞对铁的利用(yòng)度示意图
铁调素(hepcidin)主要位于巨噬细胞和肝细胞,在机體(tǐ)内铁平衡的调节中起到负性调节的作用(yòng),即铁调素浓度下降时,细胞膜表面的铁转运蛋白(ferroportin 1, FPN1)增加,循环中的铁增加,被红细胞摄取也增加,有(yǒu)利于红细胞的生成和正常功能(néng)的维持。
如下图所示,发生缺铁性贫血时,循环铁浓度降低(I)导致贫血和缺氧,刺激促红细胞生成素的产生(II),随后Erythroferrone增加(III),从而抑制铁调素(IV),增加铁的吸收和动员。
(注:Erythroferrone(ERFR),是一种新(xīn)发现的激素,是有(yǒu)核红细胞受促红细胞生成素刺激后分(fēn)泌的一种糖蛋白类激素,可(kě)抑制铁调素的表达)
缺铁性贫血时机體(tǐ)的代偿机制
2.维生素D促进铁代謝(xiè)的机制
维生素D对血清铁浓度恢复的作用(yòng)机制主要是抑制铁调素的表达,从而促进骨髓红细胞生成。维生素D的活性代謝(xiè)物(wù)钙三醇在人类实验研究中被证实能(néng)抑制铁调素表达。铁调素的表达是由一种被称為(wèi)抗菌肽(HAMP)的基因决定的,维生素D通过限制HAMP基因的转录显著降低调节铁调素的表达。
维生素D调节肝细胞和单核细胞中铁调素/HAMP-膜铁转运蛋白(Fp)相互作用(yòng)机制示意图
上图呈现了维生素D与铁调素-膜铁转运蛋白铁调节轴。维生素D缺乏时,肝细胞或单核细胞合成铁调素的增加可(kě)能(néng)增加细胞内铁调素的浓度,降低细胞膜铁转运蛋白的表达,从而使铁的转运受限。维生素D对血清铁浓度的恢复作用(yòng)是通过维生素D抑制血浆铁调素的表达,从而增加促进铁吸收的膜铁转运蛋白的利用(yòng)度,并最终增加低铁储存的受试者血浆铁蛋白的浓度来实现的。
总结
综上所述,这篇研究表明,铁储存量低的妇女同时存在维生素D缺乏。该发现的临床意义在于维生素D可(kě)作為(wèi)缺铁人群的铁补充剂,通过给予治疗剂量的维生素D促进铁吸收。
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