大鼠维生素A和铁的相互作用关系对缺铁性贫血的影响

蓝岚　邹培斧　梁克纪

摘要：目的：通过研究维生素A缺乏和铁缺乏的相互作用来探讨缺铁性贫血的发生机制。方法：第一阶段，将44只SD大鼠随机分为4组，分别为Fe+维生素A+Ⅰ组、Fe维生素A+Ⅱ组、Fe维生素A+Ⅲ组、Fe维生素AⅣ组;实验动物喂养2个月后处死，测定视黄醇（血清）、血红蛋白（HB）、维生素A、视黄基酯（肝脏），并采用RTPCR法测定视黄醇结合蛋白mRNA（RBP mRNA）的表达。第二阶段，将SD大鼠按称重结果随机分4组，分别为Fe+维生素A+Ⅴ组，Fe+维生素A-Ⅵ组，Fe+维生素A-Ⅶ组，Fe维生素A-Ⅷ组。大鼠喂饲2个月后处死留取肝脏，用半定量PCR的方法测量铁调节蛋白2（IRP2）、铁蛋白（Fn）、转铁蛋白受体（TFR）转录mRNA的表达量。结果：第一阶段制造铁缺乏动物模型，造模后大鼠的血清视黄醇，肝脏维生素A储备量开始降低，同时RBP储备含量也有下降走势，经测肝脏RBP表达量下降明显;第二阶段实验原代肝细胞缺乏维生素A时，肝脏IRP2 mRNA、TFR mRNA表达同时增强，而Fn mRNA却表达下降，差异均具有统计学意义（P<0.05）。结论：维生索A和铁相互缺乏时，可相互影响彼此的代谢和营养状况，在得到补充后，相互造成的很多利用障碍的影响（如贫血）都显著减轻。

关键词：维生素A缺乏;铁缺乏;缺铁性贫血研究证实，缺铁和维生素A缺乏有密切关系，但对两者相互作用机制、基础还没有明确阐述[1]。本研究通过大鼠实验模型来研究维生素A或铁缺乏时，通过彼此在血清中和肝脏中含量变化来反映相互的代谢和营养状况，为两者相互缺乏造成的紊乱机理提供科学依据。

1材料与方法

1.1材料

实验用的标准品材料均来自美国Sigma;HB试剂盒（南京建成生物）;SPF大鼠，哈尔滨医科大学动物中心提供;总RNA提取、逆转录、PCR试剂及引物合成分别来自Invitrogen（Trizol，US）、Promega（US）、北京全式金生物和上海英骏生物技术有限公司。

1.2调整的饲料配方

在保证各营养素和能量满足大鼠生长发育的同时，去掉AIN93G啮齿类实验动物合成饲料组方中的铁和维生素A，后期实验中人工添加调整。

1.3方法

第一阶段：预约SPF级21 d龄的雄性大鼠52只，动物中心适应饲养7 d，称重后分成4组，再给予调整后的纯化饲料配方（AIN93G），调整后的各组维生素A、铁含量如表1。第二阶段：购买44只、21 d龄的SPFSD大鼠在实验室适应饲养7 d，随机分成4组，铁、维生素A调整配比如下，Ⅴ组 Fe为35 mg/kg+ 维生素A为1 200 μg/kg;Ⅵ组 Fe为0 mg/kg+维生素A，含量为1 200 μg/kg;Ⅶ组 Fe为15 mg/kg+维生素A为1 200 μg/kg;Ⅷ组 Fe为15 mg/kg+维生素A为120 μg/kg饲料。饲养条件同前，实验期为10 w[23]。实验结束后处死动物，采血，离体肝脏。

1.4评估参数

维生素A表达量使用高效液相色谱法[4]（肝脏视黄基酯、血清视黄醇和肝维生素 A）;大鼠HB测定采用对照氰化高铁HB比色计算法完成。采用RTPCR法进行RBP mRNA、TFR mRNA、IRP2 mRNA、Fn mRNA测定（表2）。变性、退火、延伸的操作：94 ℃ 30 s、55 ℃ 30 s、延伸72 ℃ 30 s，重复35次;2%琼脂糖凝胶5 μL跑电泳，图象分析比较，与GAPDH和βactin做参照。

1.5统计分析

数据导入SPSS 16.0，结果以x±s 表示;多组和两两比较采用先OneWay Anova，后SNKq，检验标准为α=0.05。

2结果与分析

2.1第一阶段实验大鼠血红蛋白、血清视黄醇、肝脏维生素A 肝脏视黄基酯水平比较如表3所示，Ⅰ组（正常补充组）血红蛋白和视黄醇或维生素A含量都是最好;Ⅰ组与Ⅱ组相比，在铁充足的情况下，补充维生素A可改善铁的吸收，可改善血红蛋白水平，而Ⅳ组为双重缺乏组，与单纯缺乏维生素A组（Ⅲ组）相比，在维生素A均缺乏的情况下，铁的补充可改变机体维生素A的水平，进而干扰维生素A的代谢和转运。

2.2第一阶段RBP mRNA含量趋势

第一阶段RBP mRNA密度最高，随着组数增加，RBP mRNA密度随着组数增加而减弱（组数代表铁缺乏状态）（图1）。

2.3第二阶段大鼠肝脏TFR mRNA表达情况

Ⅵ组、Ⅶ组、Ⅷ组结果显示，TFR mRNA表达增强，Ⅴ组TFR mRNA的表达最低，Fn mRNA的表达则与之相反（P<0.05），提示维生素A缺乏缺乏状态下，机体通过转录水平影响大鼠铁稳态，肝细胞从血中摄取铁增加，从而血液因铁的动员降低，最终导致贫血的发生。

3讨论

维生素A缺乏加剧贫血症状可能的核心机制可能通过铁代谢调节[5]。本研究对2种营养素代谢相关基因的发现，为从转录水平研究维生素A与铁代谢相互影响提供了基础。RBP作为视黄醇转运中的运转工具，从肝脏中保护、转运视黄醇入血，对血清维生素A的稳态起到动态调节作用。机体铁稳态被认为是分子水平的核心调节机制，主要受3种蛋白（转铁蛋白受体、铁蛋白、铁调节蛋白）管理[6]。本研究第一阶段的实验表明，铁缺乏程度未对大鼠的体重、饮食造成影响，这可能是未达到严重缺乏的地步，但铁缺乏也造成了血清血红蛋白，血清视黄醇降低，肝脏维生素A、肝脏视黄基酯等指标下降，原因可能是本文检测中的RBP mRNA表达的降低，使其作为从肝脏运转维生素A的工具RBP表达减少，使视黄醇不能有效从肝脏动员入血而被利用导致，暗示铁缺乏可通过RBP的转录进而影响维生素A的吸收和转运[7]。第二阶段实验表明，维生素A缺乏时，肝脏铁蛋白下降、转铁蛋白受体和铁调节蛋白2的转录水平升高，这种作用的直接后果是肝细胞对铁的储存、需求增加，导致铁在各组织中的分布发生改变，使储存在肝脏中铁增加，但红细胞中使用降低，导致铁也不能有效入血，而被骨髓组织利用，使贫血更加严重，这与许多實验、临床研究结果一致[8]。维生素A与铁之间的关系可能是互为在转录蛋白水平的激活剂或辅助因子，当一种辅助因子缺乏时，另一种的吸收、转运状态的激活受到影响，导致利用、释放状态障碍，不能释放入血而被需要的组织利用，加重缺乏，而肝脏作为机体储存重要器官，起到了关键作用[912]。近年来的研究表明，两者的缺乏还可能与呼吸道感染有关，但需要更深入的研究证实。故探讨维生素A和铁代谢相互作用关系，不仅为铁缺乏导致维生素A吸收障碍和维生素A缺乏导致贫血提供理论依据，而且对于制定复合的营养干预措施、预防和更好的治疗这两种营养素缺乏，预防呼吸道感染具有重要的指导意义。参考文献

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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：国家自然科学基金“维生素A缺乏对铁代谢相关基因表达的影响研究”（项目编号：30872107）;黑龙江省自然科学基金“维生素A缺乏对铁代谢相关基因表达的影响研究”（项目编号：D200641）。

作者简介：蓝岚（1981—），女，硕士，副主任医师，研究方向：传染病防控。