TfR1mRNA、FnmRNA和IRP1mRNA在不同铁状态孕妇胎盘组织中的表达研究

摘要

铁是生命体必不可少的元素，对维持细胞的基本功能十分重要。铁缺乏(irondeficiency，ID)是一个全球性的问题，严重的ID可导致缺铁性贫血(irondeficiencyanemia，IDA)的发生，IDA是最常见的营养素缺乏性疾病。由于妊娠期血容量扩增和快速生长发育对铁需求的剧增，孕妇和婴幼儿是最易患ID或IDA的人群，39％的学龄儿童和52％的孕母患有ID。孕妇患ID或IDA可对母婴产生一系列严重影响。 孕妇缺铁时，可启动多水平的调节机制以最大限度的向胎儿供铁，保持胎儿铁供给的稳定，多水平调节主要为：当缺铁发生时，孕妇动员体内的贮存铁，主要来自肝脏贮存铁，肝脏铁代谢水平发生一系列变化，同时肠道铁吸收和转运水平也发生一定的调节机制而增加孕妇肠道铁吸收和转运，在肠道水平发挥调节作用以保证胎儿铁供给的稳定，而胎盘是联系母婴之间的唯一纽带，胎盘铁转运水平也存在有一定的调节机制。 胎盘铁转运是一个复杂的过程，主要包括铁的转入和转出，前者指铁从母体转入胎盘，后者则指铁从胎盘转至胎儿体内，此过程涉及大量的铁转运分子和调节分子。随着对肠道铁代谢研究的突破，人们认识到更多分子参与到胎盘铁转运及调控中，这些分子包括：转铁蛋白受体1(transferrinreceptor1,TfR1)、铁调节蛋白1(ironregulatoryprotein1,IRP1)、铁蛋白(ferritin，Fn)、二价金属离子转运蛋白1(divalentmetaltransporter1,DMT1)、膜铁转运蛋白1(ferroportin1,FPN1)、胎盘铜氧化酶等，其中TfR1、DMT1主要参与铁的转入，研究证实Fn可能也参与胎盘铁的转运，IRP1因受细胞内铁水平影响而通过与TfR1mRNA和FnmRNA中的铁反应元件(ironresponsiveelements，IREs)结合在转录后水平调节二者的表达。 90年代中后期对胎盘TfR1、Fn研究较多，但二者在胎盘中的mRNA表达情况及有关IRP1参与胎盘铁转运调控的研究在国内尚未见报道。本文以不同铁状态的足月孕妇为研究对象，测定胎盘组织中三者mRNA表达水平，揭示在母体缺铁时胎盘铁代谢相关分子的mRNA变化趋势，从分子水平进一步探讨胎盘铁转运及其调控机制，同时检测母血、脐血血红蛋白(hemoglobin，HB)、血清铁(serumiron，SI)及血清铁蛋白(serumferritin，SF)，寻找它们之间的相互关系及与胎盘铁代谢相关分子表达的相关性，以更科学的评价孕妇铁状态对胎盘铁转运相关分子mRNA表达及新生儿铁贮存的影响，从而更好的指导孕妇科学补铁，从母孕期开始防治婴幼儿铁缺乏。 方法：以2005年3～7月于郑州大学第一附属医院产科分娩的足月孕妇为入选对象，选取无高血压、糖尿病、感染、肿瘤、肝炎的足月孕妇35例，分娩前抽取孕妇肘静脉血5mL，检测血常规、SI、SF，胎儿娩出后立即抽取脐静脉血5mL以备HB、SI、SF的检测，并测量新生儿身长和体重，胎盘娩出后5mins内采用无RNase技术从四象限的绒毛小叶各分离出约1×1×1cm3大小的胎盘组织并在液氮里速冻后置于-80℃冰箱冻存备用。根据母血血常规、SI、SF将研究对象分为三组：HB≥110g/L，SF≥12μg/L为正常组(normalgroup，N)，n=8；SF＜12μg/L为ID组，n=15；90g/L≤HB＜110g/L，MCV＜80fl、MCH＜26pg、MCHC＜0.31，SF＜12μg/L，SI＜60μg/dl为轻度IDA组，n=5；HB＜110g/L，SF≥12μg/L者排除，最后符合条件的研究对象为28例。采用RT-PCR技术检测胎盘组织TfR1mRNA、FnmRNA及IRP1mRNA的表达水平，火焰法测定SI，放射免疫分析法测定SF,血细胞自动计数仪测定血常规(HB)等。 结果： 1.胎盘组织TfR1mRNA随孕母缺铁程度加重表达增加。N组为0.4813±0.1891，ID组为0.6647±0.2788，轻度IDA组为0.9767±0.2858，轻度IDA组与N组及ID组相比均有显著差异(t=0.002,P＜0.01；t=0.028,P＜0.05)，而N组与ID组无显著差异(t=0.117,P＞0.05)。 2.FnmRNA随孕母缺铁程度加重表达量渐增。N组为0.3849±0.1038，ID组为0.5192±0.2503,轻度IDA组为0.7170±0.3049，轻度IDA组与N组有显著性差异(t=0.018,P＜0.05)，其余各组无统计学差异(P＞0.05)。 3.IRP1mRNA在各组中的表达为：N组为0.2616±0.0785，ID组为0.3696±0.1801，轻度IDA组为0.3971±0.0902，各组之间均无显著差异(F=1.845,P＞0.05)。 4.三组孕母所对应新生儿身长和体重无显著差异(F=1.753，P＞0.05)，各组脐血HB、SI、SF亦无显著差异(F=0.123,P＞0.05；F=1.444，P＞0.05；F=0.8111，P＞0.05)。 5.新生儿身长或体重与孕母HB、SF无显著相关性(P＞0.05)，与脐血HB、SF亦无显著相关性(P＞0.05)，TfR1mRNA与孕母SF负相关(r=-0.378，P＜0.05)。 结论： 1.胎盘TfR1mRNA随孕妇缺铁程度加重表达增加，表明IRP1参与胎盘铁转运分子TfR1mRNA的调控。 2.FnmRNA在孕妇缺铁时表达增加，明确IRP1对Fn的调节发生在阻抑其合成环节。 3.不同铁状态孕妇胎盘组织IRP1mRNA无量的变化，明确了IRP1发挥调节作用不是通过自身量的变化。 4.本课题从基因水平研究了胎盘铁代谢相关分子的表达及调控，结合国内外研究我们认为胎盘铁转运存在着精细的调节机制。这一精细的铁代谢调控机制可以确保胎儿最大限度的从母体获取铁。

目录

文摘

英文文摘

引言

对象与方法

结 果

讨 论

小 结

参考文献(一)

综述 胎盘铁转运及调控机制研究新进展

缩略词

在校期间发表文章

致 谢