528,223
个编辑
更改
创建页面，内容为“人类每天消耗20mg的铁来制造红血球。 '''铁质'''是人体必需的营养素，由于需要量以毫...”
[[File:Redbloodcells.jpg|frame|right|人类每天消耗20mg的铁来制造红血球。]]
'''铁质'''是人体必需的[[营养|营养素]]，由于需要量以毫克（mg）计，故称为[[微量元素|微量矿物质营养素]]。根据[[世界卫生组织]]的统计，缺铁<ref>http://www.who.int/nutrition/topics/ida/en/index.html</ref>是目前世界上最普遍的[[营养缺乏]]问题，不仅盛行于开发中国家，也仍是已开发国家的[[公共卫生]]问题。
== 缺铁盛行率 ==
严重缺铁会导致[[贫血]]。世界各地区的缺铁与缺铁贫血盛行率<ref>http://www.who.int/vmnis/anaemia/prevalence/anaemia_data_status_prevalence/en/index.html</ref>如下：
{| border="5"
|-
! 地区
! 人口 (百万)
! 贫血人口 (百万)
! 贫血盛行率 (%)
|-
| 非洲 || 535
| 244 || 46
|-
| 美洲 || 742
| 141 || 19
|-
| 东南亚 || 1364
| 779 || 57
|-
| 欧洲 || 860
| 84 || 10
|-
| 地中海东部 || 408
| 184 || 45
|-
| 西太平洋地区 || 1574
| 598 || 38
|-
| 全球 || 5491
| 2030 || 37
|}
== 需要量和建议摄取量 ==
铁的需要量因性别而异。生育年龄女性因为[[月经]]血造成大量铁的流失，所以每日约需要1.4毫克；男性每日需要0.9毫克。由于各国的饮食组成不同，铁的可用率差异很大，因此各国的建议摄取量不尽相同。
== 吸收与流失<ref>萧宁馨（2006）《食品营养概论》，时新出版有限公司，ISBN 957-29424-0-9 。</ref> ==
饮食中的铁分为[[血基质]]铁和非血基质铁（nonheme iron）两种。食物中的非血基质铁主要是三价铁（Fe<sup>3+</sup>），在[[小肠]][[细胞]]的刷状缘(Brush border)上的铁离子[[还原酶]](ferric reductase)还原为二价[[亚铁离子]]（Fe<sup>2+</sup>），然后在小肠前段（[[十二指肠]]）吸收，而[[空肠]]及[[回肠]]因[[碱性]][[胰液]]注入，铁的[[溶解度]]降低，所以吸收极少。含铁较多的食物有：红色肉类、动物[[内脏]]、绿色[[蔬菜]](如[[菠菜]])、[[芝麻]]、蠔、蛤等。
小肠有三种负责吸收铁的[[分子]]：
1.原红素携[[带蛋白]](Heme carrier protein 1): 主要在小肠前段，越往末端含量越少，负责吸收食物中的血基质铁。食物中的[[血红素]]（hemoglobin）、[[肌红素]]（myoglobin）在[[肠道]]中经[[蛋白质]]酶分解释出血基质铁，经由原血红素携带蛋白进入小肠细胞后，会被[[酵素]]水解成无机铁离子与吡喀[[紫质]]（Protoporphyrin），无机铁离子便可与其他蛋白质结合进入循环。
2.DMT-1（Divalent Cation/Metal Transporter-1，也可称DCT-1): 位于小肠的肠[[上皮细胞]]（Enterocyte）膜上，是小肠吸收铁的运输[[蛋白]]，由561个[[胺基酸]]组成，含有12个穿膜区。由于DMT-1只接受二价[[金属离子]]，所以肠道内游离的Fe<sup>3+</sup>须经Dcytb (duodenal cytochrome b reductase)还原成Fe<sup>2+</sup>，才能够被DMT-1运输到肠上皮细胞内。DMT-1不只对铁有[[专一性]]，也对[[Zn]]<sup>2+</sup>、 Mn<sup>2+</sup>、 Cu<sup>2+</sup>、 Co<sup>2+</sup>、Ni<sup>2+</sup>有活性，甚至是对人体有毒的Pb<sup>2+</sup>和Cd<sup>2+</sup>，由于Zn<sup>2+</sup>和Fe<sup>2+</sup>使用同一种运输蛋白，故在肠道内两者会竞争，影响铁吸收。
3.穿[[膜蛋白]](Intergrin): 在小肠绒[[毛细胞]]上的一种穿膜蛋白可与肠道内游离的铁离子结合而运送到绒毛细胞内，然后铁离子会被多种[[还原剂]]如：flavin-dependent ferrireductase、NADPH-dependent ferrireductase、[[维他命C]](vitamin C)还原成亚铁离子，再和多种[[配体]](ligand)结合以增加其稳定性，这些配体可能是胺基酸─[[组胺酸]](histidine)或[[半胱胺酸]](cysteine)─或蛋白质结合。
饮食的铁只有10~30%会被吸收。铁易被吸收的因素有：血基质铁，缺铁或在[[生长发育]]中的儿童、孕妇，[[维生素C]]与肉类；不利铁吸收的因素有：非血基质铁，[[胃部]]切除导致[[胃酸缺乏]]或分泌量减少，[[腹泻]]、[[粥样泻]]等[[消化道]]疾病、草酸（oxalate）、[[磷酸]]（phosphate）、及[[植酸]]（phytate）会与铁形成不溶的[[盐类]]、[[纤维素]](cellulose)、、[[单宁]](tannin)。所以摄取铁时，应注意食物搭配以增加吸收效率。
成人会因细胞脱落而流失铁，每日经尿液流失铁0.1微克，消化道流失0.3~0.5毫克，汗液排失0.05~1.0毫克；生育年龄妇女因月经流失的铁量很多，平均每日超过0.5毫克。
== 储存<ref>Advanced Nutrition And Human [[Metabolism]], 5th ed. Gropper, Smith, Groff</ref> ==
身体中铁离子主要存在于[[肝脏]]、[[脾脏]]及[[骨髓]]之中。[[运铁蛋白]]（transferrin）会将铁离子送到肝脏，此处存有身体60％的铁离子；剩下的40％则在肝脏、脾脏及骨髓的网状[[内皮细胞]]（reticuloendothelial cell, RE）。大部分存在网状内皮细胞的铁离子，是[[红血球]][[胞噬作用]]，血红素降解所产生。
主要在细胞中储存铁的是[[储铁蛋白]]。组织中的储铁蛋白会和[[血清]]中的储铁蛋白达成平衡，因此血清中的储铁蛋白为身体内储铁量的指标：每一毫升血清中含有1奈克的储铁蛋白等于身体中有10毫克的储铁量。正常成年人血清储铁蛋白的浓度应超过12ng/ml（奈克/毫升）。然而其并非身体内储铁量的有效指标，因储铁蛋白本身是[[急性期蛋白]]（acute phase protein, APP），会因[[发炎反应]]而上升，时间甚至持续数周。
== 铁循环与恒定 ==
[[File:Firrtin.JPG|280px|right]] 虽然从饮食中摄取铁对于维持体内铁含量很重要，但最主要的铁供应源，是身体中铁离子的循环。
大部分藉运铁蛋白输送而进入[[细胞质]]中的铁离子是来自血红素、储铁蛋白及血铁质的降解。主要发生在[[网状内皮系统]]的胞噬作用是血红素，而存于储铁蛋白及血铁质的铁则在肝脏、脾脏及骨髓中被降解。
简单来说，老旧的红血球会在脾脏中被[[巨噬细胞]]吞噬，而肝脏及骨髓中则分别由网状[[内皮]]巨噬细胞（reticuloendothelial cell macrophages）及库佛式细胞所分解。在血红素的降解过程中，血基质会经由血基质[[氧化酶]]转换成[[胆绿素]]再转成[[胆红素]]，而后分泌至[[胆汁]]中排出体外，使血基质中的铁离子恢复至游离态。血基质的降解使每日约有20～25毫克的铁离子可供使用。Ferroportin是另一种促进小肠吸收铁质的蛋白质，它会使铁离子离开巨噬细胞，使铁质可被重复利用。
虽然大部分的红血球是在网状内皮系统中被分解，但仍有约10％的分解是发生在[[血液]]中。反应后形成含铁的[[化合物]]则被送到肝脏中，继续进行分解以利铁的循环利用。
== 为什么需要与铁结合的蛋白质 ==
铁是具有高氧化力的元素，举例来说，游离的二价铁离子会与[[过氧化氢]]作用，形成氢氧离子(hydroxyl radical OH-)。氢氧离子有很高的活性，会伤害细胞。因此我们需要运铁蛋白、储铁蛋白等等蛋白质来稳定铁离子。此外，人体中的如果有[[细菌感染]]，这些[[细菌]]会利用游离的铁离子，而生长、[[增殖]]。因此把铁与蛋白质结合在一起可以确保，没有细菌可以利用铁，具有[[免疫]]上的重要意义。
== 运送与利用<ref>Gropper SS, Groff JL, et al. （2005）Advanced Nutrition and Human Metabolism, 4th ed., pp. 419-436. Wardswirth, ISBN 0-534-55986-7</ref> ==
吸收之铁与[[血浆]]中的运铁蛋白携带输送到造血组织与全身细胞。每分子运铁蛋白可以携带两个三价铁离子。健康者的运铁蛋白大约有30~40%为与铁结合，其余60~70%则未携铁，可以接受任何来源的铁质。 血浆中可供利用的铁有三种来源：
*由肠道吸收的饮食中的铁质，每日约有0.5~2.0毫克；
*身体内储存的铁质；
*老化[[红血球]]在脾脏网状内皮细胞分解而回收之铁，此来源供应最多，每日约有20~25毫克。
约1公克的铁平均分配到身体每个细胞，作为酵素与含[[铁蛋白]]的构成分。超过需求之铁会储存在肝脏、脾脏及骨髓。男性储存铁量约0.5~1.5公克，女性储存铁量通常较低约0.3~1.0公克。细胞中储存铁的蛋白质是铁蛋白与血铁质；血铁质含铁达35%，但较不易释出利用。
== 细胞摄铁与恒定机制 ==
铁营养在体内的运输需要靠运铁蛋白，但必须要从二价离子氧化成三价才能与运铁蛋白结合。在人体内，由两种蛋白质完成这件工作，分别是在小肠细胞中发现的希[[菲斯特]]蛋白[[:en:Hephaestin|Hephaestin]]( Hephaestus是希腊火神的名字 )，与全身都有的[[血浆铜蓝蛋白]]。 [[File:Fe_transport_mechanism.jpg|thumb|250px|细胞摄铁机制]] 运铁蛋白与三价铁离子的结合力非常高(1023 M-1 在 pH 7.4下)，但当[[酸碱值]](pH值)下降时，亲和力就会降低。因此当带有两个铁离子的运铁蛋白(又称[[饱和]]运铁蛋白)与[[细胞膜]]上之运铁蛋白[[受器]]结合后，细胞膜形成[[囊泡]]以[[胞饮作用]]送到细胞质中，囊泡膜上氢离子帮浦会以[[主动运输]]将氢离子输入，使泡内pH值降到5.5，以利铁离子脱离运铁蛋白。再经由囊泡膜上的[[:en:DMT1|DMT1]]运输蛋白与铁离子运输[[刺激因子]]中以供利用。
细胞上运铁蛋白受器及其内储铁蛋白的数量，会受细胞内含铁量的调控。当铁含量减少时，运铁蛋白受器的数量增多，自细胞外运入更多的铁离子；同时储铁蛋白的数量降低，减少细胞内铁的储存。
含铁量需透过铁[[反应蛋白]]中[[乌头酸]]酶的活性；但当含铁量低时，铁反应蛋白便会和铁反应单位，当与铁反应蛋白结合后，会使带有这段序列的mRNA更容易或更不易[[转译]]出蛋白质。在运铁蛋白受器的mRNA，及储铁蛋白mRNA的5'端未转译区(5'-untranslated region, 5'-[[:en:UTR|UTR]])上，均具有铁反应单位。当铁反应蛋白与运铁蛋白[[受体]]mRNA上的铁反应单位结合后，可稳定这段mRNA，使其可转译出更多的运铁蛋白受器；然而若铁反应蛋白与储铁蛋白mRNA上的铁反应单位结合，则会抑制这段mRNA表现而减少储铁蛋白的转译。这种经由影响mRNA的稳定性，以控制蛋白质转译量多寡的方式，称为后[[转录]]调节(Post-transcriptional regulation)，即调节在m[[RNA转录]]后进行。细胞借由这种方式，便得以根据其内铁含量的多寡，调控相关蛋白质的表现以符合所需。 [[File:Iron response.JPG|thumb|250px|right|恒定机制]]
== [[生化]]功能与含铁蛋白质 ==
=== 血红素 ===
[[血红蛋白|血红素]]（hemoglobin）由4个[[血红素|原血红素]](heme）和4条[[多肽链]]（polypeptide）组成，存在红血球中，负责携带血液中98.5%的氧气。铁存在[[血红素|原血红素]]的中央，负责与氧分子结合。[[血红蛋白|血红素]]是每一条多肽链和一个[[血红素|原血红素]]分子相连。[[血红素|原血红素]]是含铁的吡喀紫质[[衍生物]]。吡喀紫质是环状化合物，由四个[[甲基|乙甲基桥]]（methenyl bridge，—CH—）连接的[[吡咯]]环（pyrrole ring）所组成。铁与每个吡咯环上的氮原子形成键结之外，还有两个配位键，一个与蛋白质中[[组氨酸|组胺酸]]的氮原子键结，另一个与氧分子结合。血红素与氧的[[亲合力]]受血中[[氧分压]]与pH值之影响，氧压高时亲合力大，故在[[肺部]]与氧结合；氧压小时亲合力小，故可在[[组织 (生物学)|组织]]释出氧以供利用。
=== 肌红素 ===
肌红素的组成与[[血红蛋白|血红素]]（hemoglobin）类似，不过只含一条[[肽链]]与一个[[血红素|原血红素]]。存在[[肌肉]]细胞的细胞质中，可以加速氧分子扩散到肌肉细胞内细胞质与[[粒线体]]的速率。
=== [[细胞色素]] ===
细胞色素是以[[血红素|原血红素]]为辅基的酵素，[[催化]][[氧化还原反应]]。[[电子传递链]]中有[[细胞色素b]]和细胞色素c，负责传递单个电子，利用铁的氧化态改变，接受并释出电子，使氧分子还原成水。其他细胞色素还有细胞色素b5、[[细胞色素P450]]家族等。
=== [[铁硫蛋白]] ===
铁硫蛋白以铁硫聚基为辅基，催化氧化还原反应，也参与[[电子传递]]。电子传递炼中的铁硫蛋白有：[[NADH脱氢酶]]、[[琥珀酸脱氢酶]]、[[辅酶Q]]-细胞色素c还原酶，或称细胞色素[[复合物]]bc1，cytochrome bc<sub>1</sub> complex，或[[复合体]]III）。在这些酵素中，铁都扮演着携带氧气和转移电子的角色。
=== 血铁质 ===
'''血铁质'''( [[:en:hemosiderin|hemosiderin]] )是另外一种储存铁的蛋白质。血铁质被认为是储铁蛋白被分解后的最终产物：随着时间，储铁蛋白会聚集在一起，最后被[[溶体|溶小体]]胞噬而分解。血铁质由不定形且变性的的蛋白质与[[脂质]]所组成，其中散布著氧化的铁分子。在累积过多铁离子的细胞中，[[溶体|溶小体]]所累积的大量血铁质可被[[普鲁士蓝]][[染色]]所观察到。尽管这是铁细胞储存的最终阶段，其仍能与可溶的铁离子平衡，最高血铁质可以含50%的铁于其中，惟其释出速度，较储铁蛋白慢。
== 缺乏与过量 ==
=== [[缺铁性贫血]] ===
缺铁性贫血是最为人熟知的铁缺乏症，由于血红素浓度降低，而且红血球细胞体积变小且形状不规则，又称为[[小球性贫血|低色素小球性贫血]]。症状包括：[[面色苍白]]、胃口不佳、[[头晕]]、[[疲倦]]、[[畏寒]]等。贫血发生时，表示缺铁已经有一段时间了，必须由医生开立高剂量之铁补充剂予以治疗。缺铁风险高的族群主要是生育年龄妇女、孕妇、婴幼儿、[[青春期]]少年。预防贫血应该摄取含铁丰富的食物。贫血的标准通常采用世界卫生组织的建议：
{| border="5"
|+ WHO建议之贫血标准
|-
| 年龄性别 || [[血红素]]浓度(g/100 ml))
|-
| 儿童0.5岁到6岁 || 11
|-
| 儿童6-14岁 || 12
|-
| 成年男性 || 13
|-
| 成年女性 || 12
|-
| 成年孕妇 || 11
|}
=== 血铁[[沉积症]] ===
血铁沉积症是一种[[遗传性疾病]]，白人的发生率约每300-400人有一位，亚洲人则很少。患者的小肠铁吸收[[调节异常]]，铁吸[[收率]]比一般人高，随着年纪增长，体内铁会快速累积在肝脏、骨髓、[[胰脏]]等组织。早期病征类似[[风湿]]，严重后伤及组织而有多种[[并发症]]，包括[[肝脏纤维化]]、[[肝硬化|硬化]]、甚至[[肝癌]]，胰脏无法分泌[[胰岛素]]而成[[糖尿病]]。目前仍缺乏预防性的[[筛检]]方法，治疗方式为定期放血及服药排铁。
== 参考文献 ==
<references />
== 外部连结 ==
*[http://www.who.int/nutrition/topics/ida/en/index.html WHO Iron deficiency anemia]
*[http://www.who.int/vmnis/anaemia/en/ WHO Global Database on Anemia]
* [http://eshop.1-apple.com.tw/index.cfm?Fuseaction=BeautyContent&Art_ID=30014888&Section_ID=177600&Cat_ID=1344521&showdate=20071128 绿茶让铁难吸收]
[[Category:铁代谢| ]]
[[Category:血液学]] [[Category:人体内平衡]] [[Category:生命化学元素]]
==参考来源==
*[http://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%BA%BA%E9%A1%9E%E9%90%B5%E4%BB%A3%E8%AC%9D 维基百科-人類鐵代謝]
== 百科帮你涨知识 ==
[http://www.zk120.com/ji/ 查找更多中医古籍]
[http://www.zk120.com/an/ 查找更多名老中医的医案]
[http://www.zk120.com/fang/ 查找更多方剂]
'''铁质'''是人体必需的[[营养|营养素]]，由于需要量以毫克（mg）计，故称为[[微量元素|微量矿物质营养素]]。根据[[世界卫生组织]]的统计，缺铁<ref>http://www.who.int/nutrition/topics/ida/en/index.html</ref>是目前世界上最普遍的[[营养缺乏]]问题，不仅盛行于开发中国家，也仍是已开发国家的[[公共卫生]]问题。
== 缺铁盛行率 ==
严重缺铁会导致[[贫血]]。世界各地区的缺铁与缺铁贫血盛行率<ref>http://www.who.int/vmnis/anaemia/prevalence/anaemia_data_status_prevalence/en/index.html</ref>如下：
{| border="5"
|-
! 地区
! 人口 (百万)
! 贫血人口 (百万)
! 贫血盛行率 (%)
|-
| 非洲 || 535
| 244 || 46
|-
| 美洲 || 742
| 141 || 19
|-
| 东南亚 || 1364
| 779 || 57
|-
| 欧洲 || 860
| 84 || 10
|-
| 地中海东部 || 408
| 184 || 45
|-
| 西太平洋地区 || 1574
| 598 || 38
|-
| 全球 || 5491
| 2030 || 37
|}
== 需要量和建议摄取量 ==
铁的需要量因性别而异。生育年龄女性因为[[月经]]血造成大量铁的流失，所以每日约需要1.4毫克；男性每日需要0.9毫克。由于各国的饮食组成不同，铁的可用率差异很大，因此各国的建议摄取量不尽相同。
== 吸收与流失<ref>萧宁馨（2006）《食品营养概论》，时新出版有限公司，ISBN 957-29424-0-9 。</ref> ==
饮食中的铁分为[[血基质]]铁和非血基质铁（nonheme iron）两种。食物中的非血基质铁主要是三价铁（Fe<sup>3+</sup>），在[[小肠]][[细胞]]的刷状缘(Brush border)上的铁离子[[还原酶]](ferric reductase)还原为二价[[亚铁离子]]（Fe<sup>2+</sup>），然后在小肠前段（[[十二指肠]]）吸收，而[[空肠]]及[[回肠]]因[[碱性]][[胰液]]注入，铁的[[溶解度]]降低，所以吸收极少。含铁较多的食物有：红色肉类、动物[[内脏]]、绿色[[蔬菜]](如[[菠菜]])、[[芝麻]]、蠔、蛤等。
小肠有三种负责吸收铁的[[分子]]：
1.原红素携[[带蛋白]](Heme carrier protein 1): 主要在小肠前段，越往末端含量越少，负责吸收食物中的血基质铁。食物中的[[血红素]]（hemoglobin）、[[肌红素]]（myoglobin）在[[肠道]]中经[[蛋白质]]酶分解释出血基质铁，经由原血红素携带蛋白进入小肠细胞后，会被[[酵素]]水解成无机铁离子与吡喀[[紫质]]（Protoporphyrin），无机铁离子便可与其他蛋白质结合进入循环。
2.DMT-1（Divalent Cation/Metal Transporter-1，也可称DCT-1): 位于小肠的肠[[上皮细胞]]（Enterocyte）膜上，是小肠吸收铁的运输[[蛋白]]，由561个[[胺基酸]]组成，含有12个穿膜区。由于DMT-1只接受二价[[金属离子]]，所以肠道内游离的Fe<sup>3+</sup>须经Dcytb (duodenal cytochrome b reductase)还原成Fe<sup>2+</sup>，才能够被DMT-1运输到肠上皮细胞内。DMT-1不只对铁有[[专一性]]，也对[[Zn]]<sup>2+</sup>、 Mn<sup>2+</sup>、 Cu<sup>2+</sup>、 Co<sup>2+</sup>、Ni<sup>2+</sup>有活性，甚至是对人体有毒的Pb<sup>2+</sup>和Cd<sup>2+</sup>，由于Zn<sup>2+</sup>和Fe<sup>2+</sup>使用同一种运输蛋白，故在肠道内两者会竞争，影响铁吸收。
3.穿[[膜蛋白]](Intergrin): 在小肠绒[[毛细胞]]上的一种穿膜蛋白可与肠道内游离的铁离子结合而运送到绒毛细胞内，然后铁离子会被多种[[还原剂]]如：flavin-dependent ferrireductase、NADPH-dependent ferrireductase、[[维他命C]](vitamin C)还原成亚铁离子，再和多种[[配体]](ligand)结合以增加其稳定性，这些配体可能是胺基酸─[[组胺酸]](histidine)或[[半胱胺酸]](cysteine)─或蛋白质结合。
饮食的铁只有10~30%会被吸收。铁易被吸收的因素有：血基质铁，缺铁或在[[生长发育]]中的儿童、孕妇，[[维生素C]]与肉类；不利铁吸收的因素有：非血基质铁，[[胃部]]切除导致[[胃酸缺乏]]或分泌量减少，[[腹泻]]、[[粥样泻]]等[[消化道]]疾病、草酸（oxalate）、[[磷酸]]（phosphate）、及[[植酸]]（phytate）会与铁形成不溶的[[盐类]]、[[纤维素]](cellulose)、、[[单宁]](tannin)。所以摄取铁时，应注意食物搭配以增加吸收效率。
成人会因细胞脱落而流失铁，每日经尿液流失铁0.1微克，消化道流失0.3~0.5毫克，汗液排失0.05~1.0毫克；生育年龄妇女因月经流失的铁量很多，平均每日超过0.5毫克。
== 储存<ref>Advanced Nutrition And Human [[Metabolism]], 5th ed. Gropper, Smith, Groff</ref> ==
身体中铁离子主要存在于[[肝脏]]、[[脾脏]]及[[骨髓]]之中。[[运铁蛋白]]（transferrin）会将铁离子送到肝脏，此处存有身体60％的铁离子；剩下的40％则在肝脏、脾脏及骨髓的网状[[内皮细胞]]（reticuloendothelial cell, RE）。大部分存在网状内皮细胞的铁离子，是[[红血球]][[胞噬作用]]，血红素降解所产生。
主要在细胞中储存铁的是[[储铁蛋白]]。组织中的储铁蛋白会和[[血清]]中的储铁蛋白达成平衡，因此血清中的储铁蛋白为身体内储铁量的指标：每一毫升血清中含有1奈克的储铁蛋白等于身体中有10毫克的储铁量。正常成年人血清储铁蛋白的浓度应超过12ng/ml（奈克/毫升）。然而其并非身体内储铁量的有效指标，因储铁蛋白本身是[[急性期蛋白]]（acute phase protein, APP），会因[[发炎反应]]而上升，时间甚至持续数周。
== 铁循环与恒定 ==
[[File:Firrtin.JPG|280px|right]] 虽然从饮食中摄取铁对于维持体内铁含量很重要，但最主要的铁供应源，是身体中铁离子的循环。
大部分藉运铁蛋白输送而进入[[细胞质]]中的铁离子是来自血红素、储铁蛋白及血铁质的降解。主要发生在[[网状内皮系统]]的胞噬作用是血红素，而存于储铁蛋白及血铁质的铁则在肝脏、脾脏及骨髓中被降解。
简单来说，老旧的红血球会在脾脏中被[[巨噬细胞]]吞噬，而肝脏及骨髓中则分别由网状[[内皮]]巨噬细胞（reticuloendothelial cell macrophages）及库佛式细胞所分解。在血红素的降解过程中，血基质会经由血基质[[氧化酶]]转换成[[胆绿素]]再转成[[胆红素]]，而后分泌至[[胆汁]]中排出体外，使血基质中的铁离子恢复至游离态。血基质的降解使每日约有20～25毫克的铁离子可供使用。Ferroportin是另一种促进小肠吸收铁质的蛋白质，它会使铁离子离开巨噬细胞，使铁质可被重复利用。
虽然大部分的红血球是在网状内皮系统中被分解，但仍有约10％的分解是发生在[[血液]]中。反应后形成含铁的[[化合物]]则被送到肝脏中，继续进行分解以利铁的循环利用。
== 为什么需要与铁结合的蛋白质 ==
铁是具有高氧化力的元素，举例来说，游离的二价铁离子会与[[过氧化氢]]作用，形成氢氧离子(hydroxyl radical OH-)。氢氧离子有很高的活性，会伤害细胞。因此我们需要运铁蛋白、储铁蛋白等等蛋白质来稳定铁离子。此外，人体中的如果有[[细菌感染]]，这些[[细菌]]会利用游离的铁离子，而生长、[[增殖]]。因此把铁与蛋白质结合在一起可以确保，没有细菌可以利用铁，具有[[免疫]]上的重要意义。
== 运送与利用<ref>Gropper SS, Groff JL, et al. （2005）Advanced Nutrition and Human Metabolism, 4th ed., pp. 419-436. Wardswirth, ISBN 0-534-55986-7</ref> ==
吸收之铁与[[血浆]]中的运铁蛋白携带输送到造血组织与全身细胞。每分子运铁蛋白可以携带两个三价铁离子。健康者的运铁蛋白大约有30~40%为与铁结合，其余60~70%则未携铁，可以接受任何来源的铁质。 血浆中可供利用的铁有三种来源：
*由肠道吸收的饮食中的铁质，每日约有0.5~2.0毫克；
*身体内储存的铁质；
*老化[[红血球]]在脾脏网状内皮细胞分解而回收之铁，此来源供应最多，每日约有20~25毫克。
约1公克的铁平均分配到身体每个细胞，作为酵素与含[[铁蛋白]]的构成分。超过需求之铁会储存在肝脏、脾脏及骨髓。男性储存铁量约0.5~1.5公克，女性储存铁量通常较低约0.3~1.0公克。细胞中储存铁的蛋白质是铁蛋白与血铁质；血铁质含铁达35%，但较不易释出利用。
== 细胞摄铁与恒定机制 ==
铁营养在体内的运输需要靠运铁蛋白，但必须要从二价离子氧化成三价才能与运铁蛋白结合。在人体内，由两种蛋白质完成这件工作，分别是在小肠细胞中发现的希[[菲斯特]]蛋白[[:en:Hephaestin|Hephaestin]]( Hephaestus是希腊火神的名字 )，与全身都有的[[血浆铜蓝蛋白]]。 [[File:Fe_transport_mechanism.jpg|thumb|250px|细胞摄铁机制]] 运铁蛋白与三价铁离子的结合力非常高(1023 M-1 在 pH 7.4下)，但当[[酸碱值]](pH值)下降时，亲和力就会降低。因此当带有两个铁离子的运铁蛋白(又称[[饱和]]运铁蛋白)与[[细胞膜]]上之运铁蛋白[[受器]]结合后，细胞膜形成[[囊泡]]以[[胞饮作用]]送到细胞质中，囊泡膜上氢离子帮浦会以[[主动运输]]将氢离子输入，使泡内pH值降到5.5，以利铁离子脱离运铁蛋白。再经由囊泡膜上的[[:en:DMT1|DMT1]]运输蛋白与铁离子运输[[刺激因子]]中以供利用。
细胞上运铁蛋白受器及其内储铁蛋白的数量，会受细胞内含铁量的调控。当铁含量减少时，运铁蛋白受器的数量增多，自细胞外运入更多的铁离子；同时储铁蛋白的数量降低，减少细胞内铁的储存。
含铁量需透过铁[[反应蛋白]]中[[乌头酸]]酶的活性；但当含铁量低时，铁反应蛋白便会和铁反应单位，当与铁反应蛋白结合后，会使带有这段序列的mRNA更容易或更不易[[转译]]出蛋白质。在运铁蛋白受器的mRNA，及储铁蛋白mRNA的5'端未转译区(5'-untranslated region, 5'-[[:en:UTR|UTR]])上，均具有铁反应单位。当铁反应蛋白与运铁蛋白[[受体]]mRNA上的铁反应单位结合后，可稳定这段mRNA，使其可转译出更多的运铁蛋白受器；然而若铁反应蛋白与储铁蛋白mRNA上的铁反应单位结合，则会抑制这段mRNA表现而减少储铁蛋白的转译。这种经由影响mRNA的稳定性，以控制蛋白质转译量多寡的方式，称为后[[转录]]调节(Post-transcriptional regulation)，即调节在m[[RNA转录]]后进行。细胞借由这种方式，便得以根据其内铁含量的多寡，调控相关蛋白质的表现以符合所需。 [[File:Iron response.JPG|thumb|250px|right|恒定机制]]
== [[生化]]功能与含铁蛋白质 ==
=== 血红素 ===
[[血红蛋白|血红素]]（hemoglobin）由4个[[血红素|原血红素]](heme）和4条[[多肽链]]（polypeptide）组成，存在红血球中，负责携带血液中98.5%的氧气。铁存在[[血红素|原血红素]]的中央，负责与氧分子结合。[[血红蛋白|血红素]]是每一条多肽链和一个[[血红素|原血红素]]分子相连。[[血红素|原血红素]]是含铁的吡喀紫质[[衍生物]]。吡喀紫质是环状化合物，由四个[[甲基|乙甲基桥]]（methenyl bridge，—CH—）连接的[[吡咯]]环（pyrrole ring）所组成。铁与每个吡咯环上的氮原子形成键结之外，还有两个配位键，一个与蛋白质中[[组氨酸|组胺酸]]的氮原子键结，另一个与氧分子结合。血红素与氧的[[亲合力]]受血中[[氧分压]]与pH值之影响，氧压高时亲合力大，故在[[肺部]]与氧结合；氧压小时亲合力小，故可在[[组织 (生物学)|组织]]释出氧以供利用。
=== 肌红素 ===
肌红素的组成与[[血红蛋白|血红素]]（hemoglobin）类似，不过只含一条[[肽链]]与一个[[血红素|原血红素]]。存在[[肌肉]]细胞的细胞质中，可以加速氧分子扩散到肌肉细胞内细胞质与[[粒线体]]的速率。
=== [[细胞色素]] ===
细胞色素是以[[血红素|原血红素]]为辅基的酵素，[[催化]][[氧化还原反应]]。[[电子传递链]]中有[[细胞色素b]]和细胞色素c，负责传递单个电子，利用铁的氧化态改变，接受并释出电子，使氧分子还原成水。其他细胞色素还有细胞色素b5、[[细胞色素P450]]家族等。
=== [[铁硫蛋白]] ===
铁硫蛋白以铁硫聚基为辅基，催化氧化还原反应，也参与[[电子传递]]。电子传递炼中的铁硫蛋白有：[[NADH脱氢酶]]、[[琥珀酸脱氢酶]]、[[辅酶Q]]-细胞色素c还原酶，或称细胞色素[[复合物]]bc1，cytochrome bc<sub>1</sub> complex，或[[复合体]]III）。在这些酵素中，铁都扮演着携带氧气和转移电子的角色。
=== 血铁质 ===
'''血铁质'''( [[:en:hemosiderin|hemosiderin]] )是另外一种储存铁的蛋白质。血铁质被认为是储铁蛋白被分解后的最终产物：随着时间，储铁蛋白会聚集在一起，最后被[[溶体|溶小体]]胞噬而分解。血铁质由不定形且变性的的蛋白质与[[脂质]]所组成，其中散布著氧化的铁分子。在累积过多铁离子的细胞中，[[溶体|溶小体]]所累积的大量血铁质可被[[普鲁士蓝]][[染色]]所观察到。尽管这是铁细胞储存的最终阶段，其仍能与可溶的铁离子平衡，最高血铁质可以含50%的铁于其中，惟其释出速度，较储铁蛋白慢。
== 缺乏与过量 ==
=== [[缺铁性贫血]] ===
缺铁性贫血是最为人熟知的铁缺乏症，由于血红素浓度降低，而且红血球细胞体积变小且形状不规则，又称为[[小球性贫血|低色素小球性贫血]]。症状包括：[[面色苍白]]、胃口不佳、[[头晕]]、[[疲倦]]、[[畏寒]]等。贫血发生时，表示缺铁已经有一段时间了，必须由医生开立高剂量之铁补充剂予以治疗。缺铁风险高的族群主要是生育年龄妇女、孕妇、婴幼儿、[[青春期]]少年。预防贫血应该摄取含铁丰富的食物。贫血的标准通常采用世界卫生组织的建议：
{| border="5"
|+ WHO建议之贫血标准
|-
| 年龄性别 || [[血红素]]浓度(g/100 ml))
|-
| 儿童0.5岁到6岁 || 11
|-
| 儿童6-14岁 || 12
|-
| 成年男性 || 13
|-
| 成年女性 || 12
|-
| 成年孕妇 || 11
|}
=== 血铁[[沉积症]] ===
血铁沉积症是一种[[遗传性疾病]]，白人的发生率约每300-400人有一位，亚洲人则很少。患者的小肠铁吸收[[调节异常]]，铁吸[[收率]]比一般人高，随着年纪增长，体内铁会快速累积在肝脏、骨髓、[[胰脏]]等组织。早期病征类似[[风湿]]，严重后伤及组织而有多种[[并发症]]，包括[[肝脏纤维化]]、[[肝硬化|硬化]]、甚至[[肝癌]]，胰脏无法分泌[[胰岛素]]而成[[糖尿病]]。目前仍缺乏预防性的[[筛检]]方法，治疗方式为定期放血及服药排铁。
== 参考文献 ==
<references />
== 外部连结 ==
*[http://www.who.int/nutrition/topics/ida/en/index.html WHO Iron deficiency anemia]
*[http://www.who.int/vmnis/anaemia/en/ WHO Global Database on Anemia]
* [http://eshop.1-apple.com.tw/index.cfm?Fuseaction=BeautyContent&Art_ID=30014888&Section_ID=177600&Cat_ID=1344521&showdate=20071128 绿茶让铁难吸收]
[[Category:铁代谢| ]]
[[Category:血液学]] [[Category:人体内平衡]] [[Category:生命化学元素]]
==参考来源==
*[http://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%BA%BA%E9%A1%9E%E9%90%B5%E4%BB%A3%E8%AC%9D 维基百科-人類鐵代謝]
== 百科帮你涨知识 ==
[http://www.zk120.com/ji/ 查找更多中医古籍]
[http://www.zk120.com/an/ 查找更多名老中医的医案]
[http://www.zk120.com/fang/ 查找更多方剂]
