李 鑫(綜述),豐宏林(審校)
(哈爾濱醫科大學附屬第一醫院神經內科,哈爾濱 150001)
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血清鐵蛋白與急性腦梗死的關系研究進展
李鑫△(綜述),豐宏林※(審校)
(哈爾濱醫科大學附屬第一醫院神經內科,哈爾濱 150001)
摘要:鐵是人體必需的微量元素,而血清鐵蛋白是機體內重要的鐵貯存蛋白,其是檢測體內鐵的可靠指標。血清鐵蛋白通過自由基、纖維蛋白酶原、血脂、血小板等參與了急性腦梗死的發生、發展。該文就血清鐵蛋白在急性腦梗死中的作用機制、急性腦梗死與血清鐵蛋白關系和治療現狀予以綜述,以期為急性腦梗死的治療提供新的作用靶點。
關鍵詞:急性腦梗死;鐵蛋白;鐵
急性腦梗死(acute cerebral infarction,ACI)已成為威脅人類健康的主要疾病之一,常引發嚴重的神經功能障礙。因腦血管閉塞導致腦損傷的分子事件——自由基的產生,已成為研究的焦點。在缺氧狀態下自由基生成增多,其中羥基自由基的毒性和活性最強,其是由缺血時細胞內儲存的二氧化鐵催化釋放生成的。因此,神經元對于氧化應激的靈敏度取決于缺血灶鐵的利用度。血清鐵蛋白的測定是體內鐵代謝的重要指標,其含量的測定對ACI患者病情的判斷及預后的評估有重要意義。現就血清鐵蛋白與ACI關系的研究進展予以綜述,以了解兩者的關系。
1血清鐵蛋白與ACI
血清鐵蛋白是人體內鐵離子的主要儲存池[1],可以調節人體內鐵離子的水平。過去在研究血清鐵蛋白時,往往將方向放在血清鐵蛋白作為腫瘤標志物上,但研究發現,血清鐵蛋白在腦梗死的發生、發展過程中也起重要作用[2]。研究顯示,血清鐵蛋白的水平與腦梗死的病情密切相關,檢測ACI患者血清鐵蛋白的水平對判斷病情及評估預后有重要價值。目前血清鐵蛋白是否是腦梗死的危險因素的報道還比較少見[3]。高素玲等[4]根據疾病結局將急性前循環缺血性腦卒中患者分為進展性缺血性腦卒中組和非進展性缺血性腦卒中組,研究結果顯示,進展性缺血性腦卒中組患者初始血清鐵蛋白的水平顯著高于非進展性缺血性腦卒中組(P<0.05),血清鐵蛋白是進展性缺血性腦卒中的危險因素,高水平的血清鐵蛋白可以增加進展性腦卒中的發生率。Wolff等[5]在研究波美拉尼亞地區高血清鐵蛋白與頸動脈動脈硬化的關系中得出,鐵依靠其產生的活性氧化物、氧化脂蛋白以及激活血小板在動脈粥樣硬化的發生過程中起關鍵作用。Lipinski等[6]在研究腦卒中的發病機制時發現,鐵可以促進血液中纖維蛋白的產生,體內鐵貯存水平高可促進腦卒中及動脈粥樣硬化的發展。
血清鐵蛋白的水平可以反映腦梗死患者病情的進展情況,張妍等[7]采用放射免疫法和化學發光法對ACI患者及健康體檢者的血清鐵蛋白進行檢測,結果顯示,血清鐵蛋白水平與ACI呈正相關(r=0.343,P<0.05),測定血清鐵蛋白的水平可以大體判斷患者的病情[8]。Choi等[9]研究發現,對于存在急性缺血性腦卒中出血性轉化、腦實質內血腫、未成年人有癥狀出血轉化的患者,高血清鐵蛋白水平可能是一個重要的預測因子。降低血清鐵蛋白水平或采用鐵變質劑或自由基清除劑可能有助于防止缺血性腦卒中出血性轉化。Dávalos等[10]在體內鐵貯存與ACI早期神經惡化的研究中提出,ACI發病的最初24 h內,血清和腦脊液中鐵蛋白水平與早期神經功能惡化相關,體內鐵貯存增多可導致腦缺血部位細胞毒性增加,從而使ACI進一步惡化。盧開林等[11]研究發現,與健康人相比ACI患者血清鐵蛋白的水平顯著升高,并且與患者起病時神經功能缺損評分呈正相關,因此血清鐵蛋白的水平可以反映患者起病時病情的嚴重程度。該研究還認為血清鐵蛋白可以作為影響患者近期預后的一個因素[11]。
2血清鐵蛋白的作用原理
鐵是人體必需的微量元素,主要來自鐵蛋白,腦中鐵的含量占機體總鐵含量的1/3。腦中鐵的分布很不均勻,大腦皮質和小腦相對較少,紅核、黑質及齒狀核較多,基底神經節最多。鐵離子是體內最重要的脂質過氧化反應促進劑,其以多種形式存在于人體內并保持動態平衡[12]。血清鐵蛋白作為體內鐵的貯存蛋白,可以起貯存及調節鐵水平的作用。此外,血清鐵蛋白還具有血管活性和抗利尿活性,并對人體的造血功能和免疫功能起一定的調節作用[13]。血清鐵蛋白不僅反映了機體鐵儲存狀態,而且還參與了體內許多復雜的生物化學反應過程。
有學者認為,血清鐵蛋白不僅可以反應腦梗死患者的病情,而且還具有直接的神經毒性[14]。缺血狀態下自由基生成增多,導致蛋白質、核酸、膜脂質、細胞的完整性被破壞,這種氧自由基活動在持續腦缺血低灌注期尤其活躍。到目前為止,血清鐵蛋白在ACI患者血清中水平升高的具體原因還未有定論,是繼發于應激反應,還是體內鐵儲存反應尚存在爭議[15]。目前比較公認的是血清鐵蛋白水平升高對腦組織的損害主要通過促自由基生成、介導氧化脂質和血漿纖維蛋白原增多以及激活血小板等[16]。血清鐵蛋白作為體內鐵貯存蛋白,不但可以起到貯存及調節鐵水平的作用,還參與了自由基的形成,鐵離子通過接受或失去1個電子改變氧化狀態,以發揮促進氧化應激反應的作用。鐵離子的這種氧化還原能力可以增加活性氧,尤其是高反應性羥自由基的水平,中樞神經系統由于缺少抗氧化酶及抗自由基的保護,過多的自由基會導致組織細胞凋亡[17]。Fenton反應可概括上述過程:Fe3++O-2→Fe2++O2;Fe2++H2O2→·OH+OH-+Fe3+,反應生成的羥自由基可以攻擊生物膜上的不飽和脂肪酸,導致細胞結構受損,進而改變生物膜的通透性,引起血-腦屏障通透性改變,致使細胞內環境紊亂,最終導致細胞死亡,當組織存在缺血、出血等損傷時,可進一步加重缺血/再灌注損傷[18-19]。血清鐵蛋白水平的升高促進了氧化型低密度脂蛋白的形成,氧化型低密度脂蛋白大量增多,導致脂質大量內吞,產生大量泡沫細胞,最終形成動脈粥樣硬化斑塊,因而血清鐵蛋白升高是頸動脈血栓形成的腦卒中進一步加重的危險因素[20]。
3治療現狀
血清鐵蛋白為腦血管病的治療提供了一個新思路,將鐵螯合劑應用到ACI血清鐵蛋白升高的患者中,可以保護腦組織免于氧自由基的損傷[21-23]。Xing等[24]研究發現,鐵的螯合劑-去鐵敏可阻止冷凍傷腦水腫的發生,并認為作用機制與去鐵敏絡合腦組織中可利用的鐵,抑制Haber-Weiss反應有關。這間接證明了鐵螯合劑可用于ACI患者的治療。依達拉奉具有清除腦部自由基的作用,在腦缺血性損傷中,可抑制腦水腫和遲發性腦細胞死亡,對腦組織有保護作用[25-26]。通過靜脈注射的方式將攜帶有血管內皮生長因子 (vascular endothelial growth factor ,VEGF)基因的脂質體注入患者體內,VEGF基因將會被運送到血腦屏障部位,最終通過血腦屏障在腦內擴散表達,特異性啟動腦部啟動子膠質纖維酸性蛋白,以減少周圍組織的損傷,VEGF基因可以有效地減少腦梗死面積、促進血管再生、加快神經功能的恢復。
4小結
血清鐵蛋白的增高可導致羥自由基、脂質過氧化物、纖維蛋白酶原的增多及血小板的激活,并通過一系列生化反應促進ACI的發生。血清鐵蛋白與ACI的關系密切,但仍有一部分存在爭議[27]。臨床醫師可以通過鐵蛋白水平的變化判斷ACI患者的病情及預后情況,為ACI的臨床治療提供依據。
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Research Progress of Serum Ferritin and Acute Cerebral InfarctionLIXin,FENGHong-lin.(DepartmentofNeurology,theFirstAffiliatedHospitalofHarbinMedicalUniversity,Harbin150001,China)
Abstract:Iron is an essential trace element,while serum ferritin is not only a significant kind of protein that reserves iron in vivo,but also a reliable indicator for detecting body iron.Serum ferritin is involved in the occurrence and progression of acute cerebral infarction through free radicals,fibrinogen,lipids and platelet,etc.In order to provide new targets for treatment of acute cerebral infarction,here reviews the pathogenesis of serum ferritin in acute cerebral infarction,relationship between acute cerebral infarction and serum ferritin,and the present status of the treatment.
Key words:Acute cerebral infarction; Serum ferritin; Iron
收稿日期:2014-11-24修回日期:2015-03-22編輯:辛欣
doi:10.3969/j.issn.1006-2084.2015.20.009
中圖分類號:R743.32
文獻標識碼:A
文章編號:1006-2084(2015)20-3670-03