肠上皮细胞非血红素铁吸收转运的分子研究进展
2011-04-13吴秀群
吴秀群,赵 叶
(四川农业大学动物营养研究所,四川 雅安 625014)
铁是机体必需的微量元素,其缺乏或过量均会导致机体功能异常。由于人和动物机体缺乏有效的铁“排泄机制”,每天铁排泄量小于0.05%。因此,机体铁稳态(包括铁的摄取、转运、释放及贮存等)主要通过肠道铁吸收的精细调控来实现。食物中的铁分血红素铁和非血红素铁,非血红素铁主要存在于植物性食物中,包括二价铁和三价铁。本文简述了肠上皮细胞非血红素铁吸收转运的相关分子研究进展。
1 细胞色素b与Fe3+的还原
肠道Fe3+必须还原成Fe2+才能进入肠上皮细胞。十二指肠细胞色素b是近年来发现的存在于刷状缘的铁还原酶。Raja等研究表明在十二指肠黏膜细胞刷状缘表面存在铁还原酶活性,此酶经纯化表明含有b型细胞色素。McKie等使用负性克隆的方法分离出编码细胞色素-b样分子,并命名为Dcyt b,它与细胞膜还原酶Dcyt b561家族有45%~50%的同源性。Dcyt b位于肠上皮细胞刷状缘,与肠道铁的转运高度相关。Dcyt b mRNA在十二指肠铁缺乏鼠的成熟肠上皮细胞的上部微绒毛区域表达较高,在隐窝细胞没有表达,成熟肠上皮细胞的上部微绒毛区域是铁的转运活性最高的部位。Dcyt b蛋白在十二指肠刷状缘膜囊有高的表达,而在空肠不表达。铁调控的还原酶活性的变化与Dcyt b有关。为进一步证实Dcyt b本身具有还原Fe3+的能力,将Dcyt b cRNA注射入爪蟾卵,并与注射水组相比,结果前者高铁还原酶的活性提高了5~6倍。用Dcyt b转染来自于肠上皮细胞(HuTu-80,CaCo-2)的细胞系,通过对还原酶活性的测定,发现细胞的还原酶活性增加,用Dcyt b抗体处理60min后显著降低了还原酶活性,同时也抑制了未转染细胞的还原酶活性。……
