胎盘转铁蛋白受体1、铁蛋白及铁调节蛋白1的表达与母-胎铁营养状态间的相关性研究

张纪云，任翠丽

(山东省济南市第三人民医院妇产科，济南 250132)

胎盘转铁蛋白受体1、铁蛋白及铁调节蛋白1的表达与母-胎铁营养状态间的相关性研究

张纪云，任翠丽※

(山东省济南市第三人民医院妇产科，济南 250132)

摘要：目的分析胎盘转铁蛋白受体1(TfR1)、铁蛋白(Fn)及铁调节蛋白1(IRP1)的表达与母-胎铁营养状态间的相关性。方法回顾性分析2008年6月至2013年6月济南市第三人民医院收治的94例分娩孕妇的临床资料，依据血红蛋白(Hb)水平分为三组：非贫血组(n=32)、中度贫血组(n=31)、轻度贫血组(n=31)，分别采集三组孕妇分娩时脐血、静脉血，留取胎盘，予以血液学检测、Western Blot检测、聚合酶链反应实时定量检测。观察对比三组不同铁营养状态下孕妇及新生儿的各项血液学参数的改变情况，并对三组胎盘组织TfR1 mRNA、Fn mRNA、IRP1 mRNA的表达情况进行分析。结果中度贫血组和轻度贫血组孕妇血红蛋白、红细胞计数、血细胞比容、红细胞平均体积、红细胞平均血红蛋白量、红细胞平均血红蛋白、血清铁蛋白均低于非贫血组(P<0.05)，且中度贫血组孕妇均低于轻度贫血组(P<0.05)；中度贫血组和轻度贫血组孕妇红细胞体积分布宽度、血清转铁蛋白受体高于非贫血组(P<0.05)，且中度贫血组孕妇高于轻度贫血组(P<0.05)。中度贫血组胎盘组织TfR1 mRNA、Fn mRNA分别为0.65±0.27，0.51±0.26，低于轻度贫血组(0.97±0.28，0.53±0.26)和非贫血组(0.47±0.18，0.38±0.11)，差异有统计学意义(P<0.05)。胎盘组织TfR1 mRNA与孕妇SF呈现负相关(r=-0.352,P<0.05)。结论胎盘铁转运因子TfR1 mRNA、Fn mRNA与母-胎铁营养状态具有密切关系，胎盘铁转运因子的检测可为临床诊断和治疗提供参考依据。

关键词：胎盘铁转运因子；孕妇铁营养；新生儿铁营养；相关性

缺铁性贫血为妊娠期比较常见的一种贫血[1]。文献报道，孕晚期胎盘铁转运可达到最大，同时，胎盘铁转运相关基因的表达改变，于此期也最为显著[2]。另据研究显示,血清转铁蛋白受体(transferrin receptor,TfR)为近年来对机体铁状态进行评估的一项指标，也是目前机体组织铁缺乏的一项可靠性敏感定量指标，与组织铁的缺乏程度呈正相关，且不受肝病、炎症等影响[3]。本研究主要分析TfR1、铁蛋白(ferritin，Fn)及铁调节蛋白1(iron regulatory proteins 1，IRP1)的表达与母-胎铁营养状态间的相关性，现报道如下。

1资料与方法

1.1一般资料回顾性分析2008年6月至2013年6月济南市第三人民医院收治的94例分娩孕妇的临床资料，依据血红蛋白(hemoglobin，Hb)水平分为三组，非贫血组(Hb≥120 g/L，n=32)、轻度贫血组(60 g/L≤Hb<90 g/L，n=31)、中度贫血组(90 g/L≤Hb<120 g/L，n=31)。非贫血组年龄25～31岁，平均(28.2±1.1)岁；孕周37～39周，平均(38.1±0.4)周；新生儿体质量2806～3724 g，平均(3349±126) g。中度贫血组年龄23～33岁，平均(28.1±1.3)岁；孕周36～39周，平均(37.1±0.5)周；新生儿体质量2514～3126 g，平均(3047±129) g。轻度贫血组年龄25～33岁，平均(29.1±1.3)岁；孕周38～40周，平均(38.9±0.3)周；新生儿体质量2716～3565 g,平均(3257±124) g。三组孕妇在年龄、孕周、新生儿体质量方面比较差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2纳入与排除标准纳入标准：单胎、活产、自然分娩、剖宫产孕妇。排除标准：心脏疾病者；代谢性疾病者；血液系统疾病者；糖尿病者；妊娠期高血压综合征者；胎儿先天畸形者；胎儿发育迟缓者；胎儿窘迫者；其他影响或可能影响孕妇胎盘铁营养转运疾病者。

1.3标本采集孕妇分娩时采集5 mL肘静脉血，取2 mL进行血常规分析，取3 mL离心取上清，检测血清铁蛋白(serum ferritin，SF)、血清转铁蛋白受体(serumtransferrinreceptors，sTfR)。当胎儿娩出采集2 mL脐血进行血常规分析。在分娩后以灭RNA酶法获得胎盘的绒毛组织，以焦碳酸二乙酯冷无菌水冲洗血液，置于离心管，液氮冻存于-70 ℃环境下保存，提取RNA、检测蛋白。

1.4 血液学检测全自动血常规细胞计数仪(日本，100i-pocH)。放射免疫法检测SF，试剂盒由invitrogen公司提供。酶联免疫法检测sTfR，试剂盒由invitrogen公司提供。

1.5Western Blot检测半干转膜仪、电泳装置均系Invitrogen公司购置。电泳成像为2000型 Doc Gel 凝胶成像全自动分析系统。一抗TfR1、一抗Fn和一抗IRP1均购自美国Invitrogen公司。取出并称量-70 ℃环境下保存的胎盘组织，依据比例加入蛋白酶抑制剂、蛋白裂解液，在玻璃匀浆器进行研磨匀浆，组织裂解后将匀浆器置于低温离心机，在4 ℃环境下以离心半径12 cm，1000 r/min离心5 min。将上清置于离心管中，于4 ℃环境下以离心半径12 cm，12000 r/min离心5 min。

1.6实时荧光定量多聚核苷酸链反应(real-time quantitative polymerase chain reaction，qPCR)TRIzol RNA提取剂、反转录试剂盒、PCR Realtime Mix Master购于美国Invitrogen公司，其引物亦由该公司合成。PCR实时定量仪(ABI 7000)。RNA定量紫外分光光度计(ND1000 NanoDrop公司)。RNA酶外源污染严格控制下，最大限度地对内源RNA酶进行抑制。取出称量100 mg -70 ℃环境下的冻存组织，置于匀浆器，TRIzol 加入实施匀浆研磨、离心以及氯仿抽提，均按说明书操作。RNA提取后，跑琼脂糖凝胶电泳，取质量好、降解少的总RNA进行后续实验。微量测量仪进行光密度值定量后实施反转录。总体系为20 μL，依据说明书操作，加入500 ng RNA合成cDNA，于-70 ℃环境保存。PCR反应体系为25 μL，反应条件选择三步法。引物的退火温度参照前期PCR梯度给予适当调整。其中引物序列如下：TfR1 上游：5′-TTGATTGGATTTATGATTGGCTAC-3′，下游：5′-TGGTGCTGGTGAAG- TCTG-3′；IRP1上游：5′-GAGCAGCAGCAGCGATAG-3′，下游：5′-AGAATGACCAAGGTAGAGAAGG-3′；L-Fn上游：5′-CCTCCTACACCTACCTCTC-3′，下游：5′-GCTGGCTTCTTGATGTCC-3′；H-Fn上游：5′-CGCCGCCTCTCCTTAGTC-3′，下游：5′-GTTCTTCAAAGCCACATCATCG-3′。

1.7观察指标观察对比三组不同铁营养状态下孕妇及新生儿 Hb、红细胞计数(red blood cell count，RBC)、红细胞比容(red blood cell specific volume，Hct)、红细胞平均体积(mean corpuscular volume，MCV)、红细胞平均血红蛋白量(mean corpsular hemoglobin，MCH)、红细胞体积分布宽度(red blood cell distribution width，RDW)、红细胞平均血红蛋白浓度(mean corpuscular hemoglobin concentration，MCHC)等血液学参数的改变情况，并观察孕妇SF、sTfR等指标改变情况。观察对比三组胎盘组织TfR1 mRNA、Fn mRNA、IRP1 mRNA的表达情况。

2结果

2.1三组孕妇各项血液学参数的比较三组孕妇各项血液学参数比较差异有统计学意义(P<0.05)，其中中度贫血组和轻度贫血组孕妇Hb、RBC、Hct、MCV、MCH及MCHC、SF均低于非贫血组(P<0.05)，且中度贫血组孕妇均低于轻度贫血组(P<0.05)；中度贫血组和轻度贫血组孕妇RDW、sTfR高于非贫血组(P<0.05)，且中度贫血组孕妇高于轻度贫血组(P<0.05)。见表1。

2.2三组新生儿各项血液学参数的比较三组新生儿各项血液学参数比较差异均无统计学意义(P>0.05)，见表2。

表1　 三组孕妇各项血液学参数的比较　 (±s)

Hb：血红蛋白；RBC：红细胞计数；Hct：红细胞比容；MCV：红细胞平均体积；MCH：红细胞平均血红蛋白量；RDW：红细胞体积分布宽度；MCHC：红细胞平均血红蛋白浓度；SF：血清铁蛋白；sTfR：血清转铁蛋白受体；a与非贫血组比较，P<0.05；b与轻度贫血组比较，P<0.05

表2　三组不同铁营养状态下新生儿血液学参数的改变情况比较　(±s)

Hb：血红蛋白；RBC：红细胞计数；Hct：红细胞比容；MCV：红细胞平均体积；MCH：红细胞平均血红蛋白量；RDW：红细胞体积分布宽度；MCHC：红细胞平均血红蛋白浓度；SF：血清铁蛋白；sTfR：血清转铁蛋白受体

2.3三组胎盘组织 TfR1 mRNA、Fn mRNA、IRP1 mRNA的表达情况三组胎盘组织 TfR1 mRNA、Fn mRNA表达比较差异有统计学意义(P<0.05)，其中中度贫血组和轻度贫血组胎盘组织TfR1 mRNA、Fn mRNA表达高于非贫血组(P<0.05)，中度贫血组TfR1 mRNA、Fn mRNA表达低于轻度贫血组(P<0.05)；三组胎盘组织 IRP1 mRNA的表达比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表3　三组胎盘组织 TfR1 mRNA、Fn mRNA、IRP1

TfR1:转铁蛋白受体1;Fn:铁蛋白；IRP1：铁调节蛋白；a与非贫血组比较，P<0.05；b与轻度贫血组比较，P<0.05

2.4孕妇胎盘组织TfR1 mRNA、Fn mRNA、IRP1 mRNA与新生儿Hb、SF的相关性胎盘 TfR1 mRNA与孕妇SF呈负相关(r=-0.352,P<0.05)；与孕妇Hb及新生儿Hb、SF无相关性(P>0.05)，Fn mRNA、IRP1 mRNA与孕妇Hb、SF 及新生儿Hb、SF 均无相关性(P>0.05)。

3讨论

目前，铁缺乏是比较常见的一种营养障碍，同时也是孕妇出现贫血最关键的因素[4]。在妊娠期间，孕妇体内胎儿发育均由母体供铁，胎儿出现铁缺乏后，其程度均轻于母体，提示胎盘能调节、维持母原胎铁的状态，并且该保护现象主要依赖胎盘调节铁转运因子机制[5]。据文献报道，TfR1、Fn、IRP1分别是铁吸收、储存、输出的重要因子[6]。由于母原胎铁的状态研究均从血清学角度出发，很少对胎盘铁代谢的基因及蛋白表达进行研究[7]，因此文献报道具有很大的局限性。

研究显示，胎盘铁吸收多通过合体滋养细胞顶端TfR1介导，同时，该吸收过程的主要机制已被证实[8]。Fn为细胞内的铁贮存形式，并且同为胎盘铁的贮存形式。IRP1为目前唯一可以参与机体铁输出的直接蛋白，不仅分布广泛，而且与铁代谢具有密切关系的组织中也呈高表达。FP1直接参与胎盘铁的输出。尽管近年来机体的铁代谢研究带动了对胎盘铁转运机制的相关研究，但改变不了上述3个蛋白分别是铁吸收、储存、输出重要因子的事实。

由于胎儿铁均系母体供给，当母原胎铁的转运无法满足胎儿铁的需求情况下，胎儿就可能出现铁缺乏。目前，孕期母亲铁缺乏是否会导致胎儿铁缺乏一直存在争议。孕期母亲的铁缺乏不会导致胎儿的铁缺乏。因为无论贮存铁或功能性铁化合物，母原胎之间都有明显的梯度差，胎儿总是高于母亲。即使孕妇患有缺铁性贫血，脐血的Hb和血清铁值明显高于母血，新生儿均不出现铁缺乏。因此形成了母胎铁代谢的无私论学说，即孕母无论铁缺乏症如何严重总是继续无私地向胎儿供铁。

本研究结果显示，中度贫血组和轻度贫血组胎盘组织TfR1 mRNA、Fn mRNA表达高于非贫血组(P<0.05)，中度贫血组TfR1 mRNA、Fn mRNA表达低于轻度贫血组(P<0.05)；胎盘组织TfR1 mRNA与孕妇SF呈负相关(r=-0.352,P<0.05)。因此，进一步印证了胎盘铁转运因子与母-胎铁营养状态具有密切关系，可为临床治疗方案的制订提供客观依据。

参考文献

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[4]周乐,刘兴会,胡晓吟，等.成都市健康孕妇妊娠期贫血的调查与干预[J/CD].中华妇幼临床医学杂志：电子版,2010,6(2):93-95.

[5]朱丽红,姚琴.贫血孕妇血清与所分娩新生儿脐血血清微量元素含量的相关性研究[J].中华现代护理杂志,2010,16(29):3554-3556.

[6]贺木兰,蒋静,程海东,等.中孕早期血清铁蛋白水平对妊娠期糖尿病的预测价值[J].中华围产医学杂志,2011,14(12):753-755.

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欢 迎 阅 读《 医 学 综 述 》半月刊6-106

Correlation between Expression of Placental Transferrin Receptor 1,Ferritin and Iron Regulated Protein 1 and Maternal-Fetal Iron StatusZHANGJi-yun,RENCui-li.(DepartmentofGynecologyandObstetrics,ShandongProvinceJinanCityThirdPeople′sHospital,Jinan250132,China)

Abstract:ObjectiveTo study the relationship between the expression of placental transferrin receptor 1(TfR1),ferritin(Fn) and iron regulated protein 1 (IRP1)and maternal-fetal iron status.MethodsThe clinical data of 94 pregnant women who delivered in Jinan Third People′s Hospital from Jun.2008 to Jun.2013 was respectively analyzed.They were divided into three groups according to the level of hemoglobin(Hb)：non anemia group(n=32),moderate anemia group(n=31),mild anemia group(n=31)，the umbilical cord blood,venous blood of the three groups were collected,the placentas were retained,and hematology test,Western Blot detection,polymerase chain reaction real-time quantitative detection were done.The changes of hematological parameters in the three groups of pregnant women and newborns were observed and compared.And the expression of TfR1 mRNA,Fn mRNA, and IRP1 mRNA expression in the three groups were analyzed.ResultsHemoglobin,red blood cell count,hematocrit,mean corpuscular volume, mean corpuscular hemoglobin, mean corpuscular hemoglobin concentration, serum ferritin of pregnant women in the moderate anemia and mild anemia group were lower than the non-anemic group(P<0.05),and in moderate anemia group were lower than the mild anemia group(P<0.05); RDW and serum transferrin receptor of pregnant women in moderate anemia and mild anemia group were higher than non-anemic groups(P<0.05),and moderate anemia group higher than the mild anemia group(P<0.05).The placental tissue TfR1 mRNA,Fn mRNA of moderate anemia group were 0.65±0.27，0.51±0.26,lower than the mild anemia group(0.97±0.28，0.53±0.26) and non-anemia group(0.47±0.18，0.38±0.11),the differences were statistically significant(P<0.05).TfR1 mRNA placenta was negatively correlated with SF in pregnant women(r=-0.352,P<0.05).ConclusionThe maternal-fetal iron nutritional status is closely correlated with placental iron transport factors aTfR1 mRNA,Fn mRNA,which can provide references for the clinical diagnosis and treatment.

Key words:Placental iron transport factor; Maternal iron nutrition; Neonatal iron nutrition; Correlation

收稿日期：2015-05-26修回日期：2015-09-11编辑：伊姗

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.22.057

中图分类号：R714

文献标识码：A

文章编号：1006-2084(2015)22-4180-03