肺的铁稳态机制与肺疾病时铁代谢的变化

铁对几乎所有生物都至关重要,人体铁稳态和细胞铁转运受到严格调控。生理情况下,肺主要从血循环吸收铁,呼吸道吸入的铁很少。肺的铁吸收、储存和排出由相应铁转运蛋白介导,肺铁稳态亦受铁调素和铁调节蛋白/铁反应元件的调控。系统铁稳态发生变化会引起肺的铁转运蛋白表达改变,以适应肺对铁的需求。因与外界空气直接接触,肺泡上皮常暴露于含铁颗粒物或病原微生物中,因此肺部铁的生物利用受到严格的调控,以便控制病原微生物或铁过载引起的组织损伤。吸烟、空气污染、吸入职业粉尘使得呼吸道来源的铁增加,病源菌感染会主动竞争肺铁,肺出血使得血红素铁释放增加,这些均会造成肺铁代谢紊乱。肺具有自身的铁解毒和隔离机制,会分泌铁结合蛋白结合铁。上皮细胞和巨噬细胞的铁吸收蛋白会表达升高,促进铁隔离,巨噬细胞可吞噬渗漏的红细胞。一旦肺的铁解毒和隔离机制不能满足要求,肺部感染会加重或扩散,游离铁会促进氧化应激损伤。铁诱导的氧化应激会加重急性肺损伤,肺囊性纤维化引起的铁代谢异常促进了绿脓杆菌的感染,肺铁紊乱参与哮喘、慢性阻塞性肺病、矽肺、肺癌等的病理过程。通过系统或局部应用铁螯合剂,采用针对肺铁代谢调节的治疗措施,可能发挥一定的治疗作用。