大鼠維生素A和鐵的相互作用關(guān)系對缺鐵性貧血的影響

藍嵐　鄒培斧　梁克紀(jì)

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(fā)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(yǎng)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(jié)合蛋白mRNA（RBP mRNA）的表達。第二階段，將SD大鼠按稱重結(jié)果隨機分4組，分別為Fe+維生素A+Ⅴ組，F(xiàn)e+維生素A-Ⅵ組，F(xiàn)e+維生素A-Ⅶ組，F(xiàn)e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(diào)節(jié)蛋白2（IRP2）、鐵蛋白（Fn）、轉(zhuǎn)鐵蛋白受體（TFR）轉(zhuǎn)錄mRNA的表達量。結(jié)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(jīng)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(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。結(jié)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(yǎng)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(guān)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(guān)系，但對兩者相互作用機制、基礎(chǔ)還沒有明確闡述[1]。本研究通過大鼠實驗?zāi)Ｐ蛠硌芯烤S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(yǎng)狀況，為兩者相互缺乏造成的紊亂機理提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

實驗用的標(biāo)準(zhǔn)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(yī)科大學(xué)動物中心提供;總RNA提取、逆轉(zhuǎn)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(shù)有限公司。

1.2調(diào)整的飼料配方

在保證各營養(yǎng)素和能量滿足大鼠生長發(fā)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(diào)整。

1.3方法

第一階段：預(yù)約SPF級21 d齡的雄性大鼠52只，動物中心適應(yīng)飼養(yǎng)7 d，稱重后分成4組，再給予調(diào)整后的純化飼料配方（AIN93G），調(diào)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(yīng)飼養(yǎng)7 d，隨機分成4組，鐵、維生素A調(diào)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(yǎng)條件同前，實驗期為10 w[23]。實驗結(jié)束后處死動物，采血，離體肝臟。

1.4評估參數(shù)

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(fù)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(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)導(dǎo)入SPSS 16.0，結(jié)果以x±s 表示;多組和兩兩比較采用先OneWay Anova，后SNKq，檢驗標(biāo)準(zhǔn)為α=0.05。

2結(jié)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?nèi)狈S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(zhuǎn)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(shù)增加，RBP mRNA密度隨著組數(shù)增加而減弱（組數(shù)代表鐵缺乏狀態(tài)）（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(jié)果顯示，TFR mRNA表達增強，Ⅴ組TFR mRNA的表達最低，F(xiàn)n mRNA的表達則與之相反（P<0.05），提示維生素A缺乏缺乏狀態(tài)下，機體通過轉(zhuǎn)錄水平影響大鼠鐵穩(wěn)態(tài)，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(dǎo)致貧血的發(fā)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(diào)節(jié)[5]。本研究對2種營養(yǎng)素代謝相關(guān)基因的發(fā)現(xiàn)，為從轉(zhuǎn)錄水平研究維生素A與鐵代謝相互影響提供了基礎(chǔ)。RBP作為視黃醇轉(zhuǎn)運中的運轉(zhuǎn)工具，從肝臟中保護、轉(zhuǎn)運視黃醇入血，對血清維生素A的穩(wěn)態(tài)起到動態(tài)調(diào)節(jié)作用。機體鐵穩(wěn)態(tài)被認為是分子水平的核心調(diào)節(jié)機制，主要受3種蛋白（轉(zhuǎn)鐵蛋白受體、鐵蛋白、鐵調(diào)節(jié)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(yán)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(biāo)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(zhuǎn)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(dǎo)致，暗示鐵缺乏可通過RBP的轉(zhuǎn)錄進而影響維生素A的吸收和轉(zhuǎn)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(zhuǎn)鐵蛋白受體和鐵調(diào)節(jié)蛋白2的轉(zhuǎn)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(dǎo)致鐵在各組織中的分布發(fā)生改變，使儲存在肝臟中鐵增加，但紅細胞中使用降低，導(dǎo)致鐵也不能有效入血，而被骨髓組織利用，使貧血更加嚴(yán)重，這與許多實驗、臨床研究結(jié)果一致[8]。維生素A與鐵之間的關(guān)系可能是互為在轉(zhuǎn)錄蛋白水平的激活劑或輔助因子，當(dāng)一種輔助因子缺乏時，另一種的吸收、轉(zhuǎn)運狀態(tài)的激活受到影響，導(dǎo)致利用、釋放狀態(tài)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(guān)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(guān)，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(guān)系，不僅為鐵缺乏導(dǎo)致維生素A吸收障礙和維生素A缺乏導(dǎo)致貧血提供理論依據(jù)，而且對于制定復(fù)合的營養(yǎng)干預(yù)措施、預(yù)防和更好的治療這兩種營養(yǎng)素缺乏，預(yù)防呼吸道感染具有重要的指導(dǎo)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(xué)基金“維生素A缺乏對鐵代謝相關(guān)基因表達的影響研究”（項目編號：30872107）;黑龍江省自然科學(xué)基金“維生素A缺乏對鐵代謝相關(guān)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(yī)師，研究方向：傳染病防控。