轉(zhuǎn)鐵蛋白(TRF),又稱為鐵傳遞蛋白、血清運(yùn)鐵蛋白等,是一種重要的β-球蛋白,是脊椎動(dòng)物體內(nèi)鐵的運(yùn)輸者。轉(zhuǎn)鐵蛋白分子量約80KD,主要由肝細(xì)胞合成,半衰期約7天。1945年Holmbe和Lragure首次在人血清中發(fā)現(xiàn)了這種非血紅素結(jié)合鐵的轉(zhuǎn)鐵蛋白。
轉(zhuǎn)鐵蛋白生理功能
轉(zhuǎn)鐵蛋白是體液中不可缺少的成分,不僅參與鐵的運(yùn)輸與代謝,參與呼吸、細(xì)胞增殖和免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié),還能調(diào)節(jié)鐵離子平衡和能量平衡,更具有抗菌殺菌的保護(hù)功能,因而轉(zhuǎn)鐵蛋白具有較全面的蛋白質(zhì)生理功能[1]。
轉(zhuǎn)鐵蛋白是血漿中主要的含鐵蛋白質(zhì),負(fù)責(zé)運(yùn)載由消化系統(tǒng)吸收的鐵和由紅細(xì)胞降解釋放的鐵,其主要生理功能是把鐵離子從吸收和儲(chǔ)存的地方運(yùn)輸?shù)郊t細(xì)胞供合成血紅蛋白用,或輸送到機(jī)體的其他需鐵部位,鐵是生物系統(tǒng)重要組成部分,在生理?xiàng)l件下以Fe3+形式存在。機(jī)體中絕大部分的鐵都是血清轉(zhuǎn)鐵蛋白供給的。轉(zhuǎn)鐵蛋白的鐵結(jié)合量為2mol Fe3+/mol TRF,在生理情況下,轉(zhuǎn)鐵蛋白分子僅有1/3被鐵飽和。不結(jié)合鐵的轉(zhuǎn)鐵蛋白為無(wú)色,與鐵結(jié)合后呈棕色,以TRF-Fe3+的復(fù)合物形式進(jìn)入骨髓中,供成熟紅細(xì)胞的生成。轉(zhuǎn)鐵蛋白可逆地結(jié)合多價(jià)離子,包括鐵、銅、鋅、鈷等,每一分子TRF可結(jié)合兩個(gè)三價(jià)鐵原子,血漿中TRF的濃度受鐵供應(yīng)的調(diào)節(jié),在缺鐵狀態(tài)時(shí),血漿中TRF濃度上升,經(jīng)鐵有效治療后恢復(fù)到正常水平。
轉(zhuǎn)鐵蛋白具有抗菌殺菌、自我保護(hù)的抗病性能,是抑制細(xì)菌繁殖的重要因子。細(xì)菌蛋白酶消化實(shí)驗(yàn)表明,含鐵轉(zhuǎn)鐵蛋白和脫鐵轉(zhuǎn)鐵蛋白均不能被細(xì)菌的胞外蛋白酶消化,而且仍具有很強(qiáng)的鐵結(jié)合能力。由于轉(zhuǎn)鐵蛋白具有螯合鐵的能力,而鐵是許多細(xì)菌和病毒生長(zhǎng)的重要因子,因此轉(zhuǎn)鐵蛋白可抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)。炎癥時(shí),轉(zhuǎn)鐵蛋白濃度會(huì)降低[2]。
在疾病的治療過(guò)程中,為了提高藥效減輕毒副作用,藥物的定向轉(zhuǎn)運(yùn)、定點(diǎn)釋放和特異性靶細(xì)胞治療方案近年來(lái)已引起人們極大的興趣。最新研究表明,轉(zhuǎn)鐵蛋白—轉(zhuǎn)鐵蛋白受體介導(dǎo)的定向藥物轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)已接近實(shí)用臨床階段,對(duì)腫瘤、腦部中央神經(jīng)系統(tǒng)疾病的研究取得了令人振奮的結(jié)果。轉(zhuǎn)鐵蛋白作為一種新的藥物載體,在蛋白多肽藥物的口服給藥領(lǐng)域有著廣闊應(yīng)用前景。
血清轉(zhuǎn)鐵蛋白測(cè)定的臨床意義
1)用于貧血的診斷和治療監(jiān)測(cè):
正常情況下100ml血清轉(zhuǎn)鐵蛋白具有結(jié)合338μg Fe的能力,但通常結(jié)合鐵僅約100μg,轉(zhuǎn)鐵飽和度為30-38%。缺鐵性低血色素貧血(IDA):缺鐵時(shí),TRF代償性升高,但轉(zhuǎn)鐵飽和度降低,轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度<15%是診斷IDA的指標(biāo)之一[3]。再生障礙性貧血:紅細(xì)胞(RBC)對(duì)Fe利用低,TRF下降或正常,鐵負(fù)荷增加,轉(zhuǎn)鐵飽和度升高。
2)作為蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的一項(xiàng)指標(biāo):
在營(yíng)養(yǎng)不良及慢性肝臟疾病時(shí)下降,與清蛋白相比,體內(nèi)轉(zhuǎn)鐵蛋白總量較少、生物半壽期較短,故可及時(shí)地反映臟器蛋白的急劇變化。在高蛋白膳食治療時(shí),血漿TRF濃度較快上升,是判斷療效的良好指標(biāo)。
運(yùn)鐵蛋白主要在肝臟合成,但反過(guò)來(lái)又能促進(jìn)肝細(xì)胞的再生,因此有人將轉(zhuǎn)鐵蛋白作為判斷肝病預(yù)后的一項(xiàng)指標(biāo)。某些急性肝炎患者TRF升高,慢性肝炎及營(yíng)養(yǎng)不良時(shí)下降。蛋白質(zhì)丟失性疾病,如腎病綜合征、慢性腎功能衰竭、嚴(yán)重?zé)齻偷鞍踪|(zhì)丟失性胃腸病,轉(zhuǎn)鐵蛋白濃度會(huì)降低。
3)無(wú)轉(zhuǎn)鐵蛋白血癥(Atransferrinemia)的診斷:
無(wú)轉(zhuǎn)鐵蛋白血癥,是一種常染色體隱性遺傳性疾病,血漿中轉(zhuǎn)鐵蛋白缺失,發(fā)病率極低,易漏診。病理特征以貧血和心臟、肝臟等組織含鐵血黃素沉著為主。鐵對(duì)心臟的損傷會(huì)導(dǎo)致心衰,而貧血?jiǎng)t以小細(xì)胞低色素性貧血為主。臨床表現(xiàn)為貧血、關(guān)節(jié)炎、肝功異常,以及反復(fù)感染等癥狀。
4)妊娠、口服避孕藥或注射雌激素可使TRF升高;炎癥、惡性病變時(shí)TRF濃度下降。
尿液轉(zhuǎn)鐵蛋白測(cè)定的臨床意義
尿液轉(zhuǎn)鐵蛋白的檢測(cè)可用于糖尿病腎病、原發(fā)性慢性腎臟疾病等的早期診斷[4]:
腎臟是轉(zhuǎn)鐵蛋白(TRF)的主排泄要器官。1988年由Bornard等提出微量TRF尿可作為糖尿病腎?。―N)的早期診斷指標(biāo)。有研究表明,DN早期,腎小球基底膜上帶負(fù)電荷的硫酸乙酰肝素蛋白多糖(HSPG)和唾液酸減少,導(dǎo)致基底膜上陰離子位點(diǎn)減少,削弱了電荷屏障。由于TRF的等電點(diǎn)較白蛋白高,帶負(fù)電荷較少,當(dāng)TRF通過(guò)電荷屏障受損的濾過(guò)膜時(shí),受到的電荷排斥力較白蛋白小,故它較后者更容易漏出,因而能更敏感地反映腎小球電荷屏障的受損。
TRF的排泄同時(shí)還受腎小管功能的影響。加利福尼亞大學(xué)有研究表明,經(jīng)腎小球?yàn)V至尿液中的TRF在腎小管中分解出游離鐵,在小管液pH降低的情況下,鐵催化氧自由基的生成而加重對(duì)小管間質(zhì)的損傷。由此可見(jiàn)腎小球基底膜通透性異常, 導(dǎo)致TRF排泄增加,可進(jìn)一步導(dǎo)致腎小管間質(zhì)損傷。
盡管糖尿病腎病與慢性腎臟疾病發(fā)病機(jī)制存在著很大的區(qū)別,但其早期腎臟損害都存在著電荷屏障和機(jī)械屏障的損傷,均可出現(xiàn)蛋白質(zhì)的漏失,在尿總蛋白出現(xiàn)異常之前,即會(huì)在尿液中檢測(cè)出TRF,因此微量轉(zhuǎn)鐵蛋白尿可作為腎病的早期診斷指標(biāo)之一。
參考文獻(xiàn)
[1] 龍華,鄭英. 轉(zhuǎn)鐵蛋白的研究與發(fā)展. 生物工程進(jìn)展,2001,Vol. 21, No.2
[2] Ritchie RF, et al., "Reference distributions for the negative acute-phase serum proteins, albumin, transferrin and transthyretin: a practical, simple and clinically relevant approach in a large cohort". Journal of Clinical Laboratory Analysis. 13 (6): 273–9.
[3] 妊娠期鐵缺乏和缺鐵性貧血診治指南, 中華圍產(chǎn)醫(yī)學(xué)雜志, 2014,Vol. 17, No.7
[4] 尹愛(ài)萍,轉(zhuǎn)鐵蛋白在糖尿病腎病和原發(fā)性慢性腎小球疾病中的臨床意義,2005, Vol. 26, No.1