大鼠維生素A和鐵的相互作用關系對缺鐵性貧血的影響

藍嵐　鄒培斧　梁克紀

摘要：目的：通過研究維生素A缺乏和鐵缺乏的相互作用來探討缺鐵性貧血的發生機制。方法：第一階段，將44只SD大鼠隨機分為4組，分別為Fe+維生素A+Ⅰ組、Fe維生素A+Ⅱ組、Fe維生素A+Ⅲ組、Fe維生素AⅣ組;實驗動物喂養2個月后處死，測定視黃醇（血清）、血紅蛋白（HB）、維生素A、視黃基酯（肝臟），并采用RTPCR法測定視黃醇結合蛋白mRNA（RBP mRNA）的表達。第二階段，將SD大鼠按稱重結果隨機分4組，分別為Fe+維生素A+Ⅴ組，Fe+維生素A-Ⅵ組，Fe+維生素A-Ⅶ組，Fe維生素A-Ⅷ組。大鼠喂飼2個月后處死留取肝臟，用半定量PCR的方法測量鐵調節蛋白2（IRP2）、鐵蛋白（Fn）、轉鐵蛋白受體（TFR）轉錄mRNA的表達量。結果：第一階段制造鐵缺乏動物模型，造模后大鼠的血清視黃醇，肝臟維生素A儲備量開始降低，同時RBP儲備含量也有下降走勢，經測肝臟RBP表達量下降明顯;第二階段實驗原代肝細胞缺乏維生素A時，肝臟IRP2 mRNA、TFR mRNA表達同時增強，而Fn mRNA卻表達下降，差異均具有統計學意義（P<0.05）。結論：維生索A和鐵相互缺乏時，可相互影響彼此的代謝和營養狀況，在得到補充后，相互造成的很多利用障礙的影響（如貧血）都顯著減輕。

關鍵詞：維生素A缺乏;鐵缺乏;缺鐵性貧血研究證實，缺鐵和維生素A缺乏有密切關系，但對兩者相互作用機制、基礎還沒有明確闡述[1]。本研究通過大鼠實驗模型來研究維生素A或鐵缺乏時，通過彼此在血清中和肝臟中含量變化來反映相互的代謝和營養狀況，為兩者相互缺乏造成的紊亂機理提供科學依據。

1材料與方法

1.1材料

實驗用的標準品材料均來自美國Sigma;HB試劑盒（南京建成生物）;SPF大鼠，哈爾濱醫科大學動物中心提供;總RNA提取、逆轉錄、PCR試劑及引物合成分別來自Invitrogen（Trizol，US）、Promega（US）、北京全式金生物和上海英駿生物技術有限公司。

1.2調整的飼料配方

在保證各營養素和能量滿足大鼠生長發育的同時，去掉AIN93G嚙齒類實驗動物合成飼料組方中的鐵和維生素A，后期實驗中人工添加調整。

1.3方法

第一階段：預約SPF級21 d齡的雄性大鼠52只，動物中心適應飼養7 d，稱重后分成4組，再給予調整后的純化飼料配方（AIN93G），調整后的各組維生素A、鐵含量如表1。第二階段：購買44只、21 d齡的SPFSD大鼠在實驗室適應飼養7 d，隨機分成4組，鐵、維生素A調整配比如下，Ⅴ組 Fe為35 mg/kg+ 維生素A為1 200 μg/kg;Ⅵ組 Fe為0 mg/kg+維生素A，含量為1 200 μg/kg;Ⅶ組 Fe為15 mg/kg+維生素A為1 200 μg/kg;Ⅷ組 Fe為15 mg/kg+維生素A為120 μg/kg飼料。飼養條件同前，實驗期為10 w[23]。實驗結束后處死動物，采血，離體肝臟。

1.4評估參數

維生素A表達量使用高效液相色譜法[4]（肝臟視黃基酯、血清視黃醇和肝維生素 A）;大鼠HB測定采用對照氰化高鐵HB比色計算法完成。采用RTPCR法進行RBP mRNA、TFR mRNA、IRP2 mRNA、Fn mRNA測定（表2）。變性、退火、延伸的操作：94 ℃ 30 s、55 ℃ 30 s、延伸72 ℃ 30 s，重復35次;2%瓊脂糖凝膠5 μL跑電泳，圖象分析比較，與GAPDH和βactin做參照。

1.5統計分析

數據導入SPSS 16.0，結果以x±s 表示;多組和兩兩比較采用先OneWay Anova，后SNKq，檢驗標準為α=0.05。

2結果與分析

2.1第一階段實驗大鼠血紅蛋白、血清視黃醇、肝臟維生素A 肝臟視黃基酯水平比較如表3所示，Ⅰ組（正常補充組）血紅蛋白和視黃醇或維生素A含量都是最好;Ⅰ組與Ⅱ組相比，在鐵充足的情況下，補充維生素A可改善鐵的吸收，可改善血紅蛋白水平，而Ⅳ組為雙重缺乏組，與單純缺乏維生素A組（Ⅲ組）相比，在維生素A均缺乏的情況下，鐵的補充可改變機體維生素A的水平，進而干擾維生素A的代謝和轉運。

2.2第一階段RBP mRNA含量趨勢

第一階段RBP mRNA密度最高，隨著組數增加，RBP mRNA密度隨著組數增加而減弱（組數代表鐵缺乏狀態）（圖1）。

2.3第二階段大鼠肝臟TFR mRNA表達情況

Ⅵ組、Ⅶ組、Ⅷ組結果顯示，TFR mRNA表達增強，Ⅴ組TFR mRNA的表達最低，Fn mRNA的表達則與之相反（P<0.05），提示維生素A缺乏缺乏狀態下，機體通過轉錄水平影響大鼠鐵穩態，肝細胞從血中攝取鐵增加，從而血液因鐵的動員降低，最終導致貧血的發生。

3討論

維生素A缺乏加劇貧血癥狀可能的核心機制可能通過鐵代謝調節[5]。本研究對2種營養素代謝相關基因的發現，為從轉錄水平研究維生素A與鐵代謝相互影響提供了基礎。RBP作為視黃醇轉運中的運轉工具，從肝臟中保護、轉運視黃醇入血，對血清維生素A的穩態起到動態調節作用。機體鐵穩態被認為是分子水平的核心調節機制，主要受3種蛋白（轉鐵蛋白受體、鐵蛋白、鐵調節蛋白）管理[6]。本研究第一階段的實驗表明，鐵缺乏程度未對大鼠的體重、飲食造成影響，這可能是未達到嚴重缺乏的地步，但鐵缺乏也造成了血清血紅蛋白，血清視黃醇降低，肝臟維生素A、肝臟視黃基酯等指標下降，原因可能是本文檢測中的RBP mRNA表達的降低，使其作為從肝臟運轉維生素A的工具RBP表達減少，使視黃醇不能有效從肝臟動員入血而被利用導致，暗示鐵缺乏可通過RBP的轉錄進而影響維生素A的吸收和轉運[7]。第二階段實驗表明，維生素A缺乏時，肝臟鐵蛋白下降、轉鐵蛋白受體和鐵調節蛋白2的轉錄水平升高，這種作用的直接后果是肝細胞對鐵的儲存、需求增加，導致鐵在各組織中的分布發生改變，使儲存在肝臟中鐵增加，但紅細胞中使用降低，導致鐵也不能有效入血，而被骨髓組織利用，使貧血更加嚴重，這與許多實驗、臨床研究結果一致[8]。維生素A與鐵之間的關系可能是互為在轉錄蛋白水平的激活劑或輔助因子，當一種輔助因子缺乏時，另一種的吸收、轉運狀態的激活受到影響，導致利用、釋放狀態障礙，不能釋放入血而被需要的組織利用，加重缺乏，而肝臟作為機體儲存重要器官，起到了關鍵作用[912]。近年來的研究表明，兩者的缺乏還可能與呼吸道感染有關，但需要更深入的研究證實。故探討維生素A和鐵代謝相互作用關系，不僅為鐵缺乏導致維生素A吸收障礙和維生素A缺乏導致貧血提供理論依據，而且對于制定復合的營養干預措施、預防和更好的治療這兩種營養素缺乏，預防呼吸道感染具有重要的指導意義。參考文獻

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Effect of Vitamin A Deficiency Related Iron Deficiency on Iron Deficiency Anemia in RatsLAN Lan1，2，ZOU Peifu3，LIANG Keji4

（1 Shenzhen Baoan Authentic TCM Therapy Hospital，Shenzhen 518101，China;

2 The Health Supervision Institute of Mudanjiang Municipal Health Bureau，Mudanjiang 157000，China;

3 Dapeng District Women and Child Health Hospital，Shenzhen 518120，China;4 Dongguan Kanghua Hospital，Dongguan 523080，China）Abstract：Objective To study the relationship of vitamin A （VA）deficiency and iron deficiency in rats.Method StageⅠ：44 SD rats were divided into 4 groups including groupⅠ：VA+Fe+;group Ⅱ（FeVA+）;group Ⅲ（FeVA+）;group Ⅳ （VAFe），after being raised for 2 months，retinolbinding protein（RBP），hemoglobin，VA and RBP mRNA in the liver were determined.StageⅡ：52 male SD rats were divided into four groups randomly according to their body weights leading each one included 13 rats.They were groupⅤ：normal VA，Ⅵ：entire VA deficient group，Ⅶ：slight VA deficient group andⅧ：slight VA and iron deficient group.After they were raised for 10 weeks，the rats were sacrificed.Hepatic transferring receptor（TFR），iron regulatory protein 2（IRP2） and ferritin（Fn） mRNA expression were caculated using reverse transcription polymerase chain reaction （RTPCR）method.Result Iron deficiency decreased serum VA，Hb and the level of RBP mRNA expression.Rat liver TFR and IRP2 mRNA levels were increased by VA deficiency，which diminishing expression of Fn mRNA.Conclusion VA or Iron deficiency can effect each others metabolism and nutritional status.Each others supplementation can Improve adverse effects.

Keywords：vitamin A deficiency;iron deficiency;deficiency anemia

基金項目：國家自然科學基金“維生素A缺乏對鐵代謝相關基因表達的影響研究”（項目編號：30872107）;黑龍江省自然科學基金“維生素A缺乏對鐵代謝相關基因表達的影響研究”（項目編號：D200641）。

作者簡介：藍嵐（1981—），女，碩士，副主任醫師，研究方向：傳染病防控。