人体铁元素的储存细胞：巨噬细胞
人体铁元素的储存细胞：巨噬细胞
前言
铁是人体必需的微量元素，在氧气运输、能量代谢和免疫功能中发挥着至关重要的作用。尽管铁对健康至关重要，但过量铁会产生毒性，因此调节铁平衡对于防止其相关疾病至关重要。储存铁元素的主要细胞被称为巨噬细胞。
巨噬细胞概述
定义
巨噬细胞是一种吞噬细胞，属于单核细胞-巨噬细胞系统的一部分。它们广泛分布于全身组织中，扮演着免疫防御、炎症反应和组织修复等多重角色。
起源和分化
巨噬细胞起源于骨髓中的单核细胞。这些单核细胞进入血液循环，然后迁移到组织中，在那里分化为组织驻留巨噬细胞。某些促炎因子或疾病状态会促进巨噬细胞的局部增殖和分化。
巨噬细胞中铁储存
铁摄取和储存
巨噬细胞通过以下几种途径摄取铁元素：
- 转铁蛋白受体介导的摄取：巨噬细胞表面表达转铁蛋白受体（TfR），与血浆中结合铁的转铁蛋白结合，从而摄取铁离子。
- 乳铁蛋白受体介导的摄取：巨噬细胞还可以通过乳铁蛋白受体摄取乳铁蛋白结合的铁。
- 血红蛋白介导的摄取：巨噬细胞可吞噬老化的红细胞，然后将血红蛋白中的铁释放并储存。
摄取的铁离子被转化为可溶性铁，并与铁储存蛋白铁蛋白结合。铁蛋白是一种球形多聚蛋白，由24个亚基组成，它的中心空腔可存储多达4500个铁离子。巨噬细胞中的铁蛋白主要存在于胞质中，形成称为铁蛋白小体的电子致密聚集体。
铁释放
当机体需要铁时，巨噬细胞可以释放储存的铁。铁释放的机制尚不完全清楚，但可能涉及以下过程：
- 铁还原酶：铁还原酶将铁蛋白中的铁离子还原为可溶性铁离子。
- 铁输出蛋白：铁输出蛋白（如转铁蛋白）与可溶性铁离子结合，将其转运至其他细胞。
- 巨噬细胞破裂：巨噬细胞破裂后，其内部的铁储存蛋白被释放到细胞外。
巨噬细胞铁储存失调
巨噬细胞铁储存失调可能导致铁过载或缺铁。
铁过载
当铁摄取超过释放时，巨噬细胞会发生铁过载。这可能由遗传性疾病（如血色病）或长期反复输血引起。铁过载可导致组织损伤、器官衰竭和增加癌症风险。
缺铁
当铁释放超过摄取时，巨噬细胞会发生缺铁。这可能是由于铁缺乏性饮食、肠道吸收不良或慢性失血引起的。缺铁会导致贫血、疲劳和认知功能障碍。
结论
巨噬细胞是铁元素在人体内的主要储存细胞，它们调节铁平衡对于预防铁过载或缺铁至关重要。对巨噬细胞铁储存机制的深入了解有助于开发治疗铁代谢失调疾病的新策略。
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