摘要：输血相关的铁过载是由于长期反复输入红细胞后，体内铁代谢失衡导致铁在组织中异常沉积，进而引发氧化损伤和多器官功能障碍的复杂过程。其核心机制涉及铁代谢紊乱、氧化应激和器官特异性毒性，具体如下：

输血相关的铁过载是由于长期反复输入红细胞后，体内铁代谢失衡导致铁在组织中异常沉积，进而引发氧化损伤和多器官功能障碍的复杂过程。其核心机制涉及铁代谢紊乱、氧化应激和器官特异性毒性，具体如下：

1. 铁的代谢失衡与蓄积

- 铁的来源：

每单位红细胞（约200-250 mL）含铁约200-250 mg。人体每日生理性排铁仅1-2 mg（通过肠道脱落细胞、皮肤和尿液），而输血输入的铁无法通过正常途径排出，导致铁在体内逐渐累积。

- 铁池的动态变化：

- 生理状态：

体内铁主要储存在肝脏（以铁蛋白和含铁血黄素形式）和巨噬细胞中，通过铁调素（Hepcidin）调控肠道铁吸收和巨噬细胞铁释放。

- 输血状态：

输血后，衰老红细胞被单核-巨噬细胞系统吞噬，释放大量游离铁（Fe³⁺）。由于缺乏有效排铁途径，铁逐渐超过铁蛋白储存能力，形成非转铁蛋白结合铁（NTBI）。

- 关键分子紊乱：

- 铁调素抑制：慢性贫血（如地中海贫血）患者常因无效造血导致铁调素水平降低，进一步加剧肠道铁吸收（即使已存在铁过载）。

- NTBI的毒性：NTBI可自由进入细胞，沉积于肝脏、心脏、内分泌腺等非巨噬细胞组织，直接引发氧化损伤。

2. 氧化应激与组织损伤

- 芬顿反应（Fenton Reaction）：

游离铁（Fe²⁺）与过氧化氢（H₂O₂）反应，生成高活性羟自由基（·OH），引发以下连锁反应：

\[

\text{Fe}^{2+} + \text{H}_2\text{O}_2 \rightarrow \text{Fe}^{3+} + \cdot\text{OH} + \text{OH}^-

\]

- 氧化损伤靶点：

- 脂质过氧化：破坏细胞膜和线粒体膜，导致细胞凋亡或坏死。

- 蛋白质氧化：酶失活、信号通路异常（如NF-κB激活促炎反应）。

- DNA损伤：碱基修饰、断裂，增加癌变风险（如肝癌）。

- 纤维化机制：

氧化应激激活星状细胞（肝脏）或成纤维细胞（心脏），促进胶原沉积，最终导致器官纤维化（肝硬化、心肌纤维化）。

3. 器官特异性病理改变

- 肝脏：

- 铁沉积模式：肝细胞和库普弗细胞均受累，早期铁沉积于门静脉周围，晚期弥漫性分布。

- 病理进展：脂肪变性→炎症（铁相关性肝炎）→纤维化→肝硬化（门脉高压、肝功能衰竭）。

- 肝癌风险：铁过载与慢性炎症协同增加肝细胞癌风险。

- 心脏：

- 铁沉积特点：心肌细胞线粒体对铁敏感，铁沉积干扰电子传递链，导致ATP生成减少。

- 病理表现：

- 舒张功能障碍：早期心室僵硬，舒张受限。

- 扩张性心肌病：晚期心室扩张、收缩力下降，致死性心律失常或心力衰竭。

- 内分泌腺：

- 胰腺β细胞：铁沉积导致胰岛素分泌减少，引发糖尿病（“青铜色糖尿病”）。

- 性腺：下丘脑-垂体-性腺轴抑制，导致性欲减退、闭经或不育。

- 甲状腺：甲状腺激素合成障碍，表现为甲状腺功能减退。

- 其他器官：

- 皮肤：黑色素与铁共沉积，出现青铜色色素沉着。

- 骨骼：破骨细胞活性增强，导致骨质疏松。

- 关节：焦磷酸钙沉积，引发关节炎（假性痛风）。

4. 铁过载的恶性循环

铁过载本身可进一步加重贫血和器官损伤：

- 肝脏损伤→凝血因子合成减少→出血风险增加→输血需求上升→铁负荷进一步加重。

- 心肌病→心输出量下降→组织缺氧→红细胞生成素（EPO）代偿性升高→无效造血加剧。

5. 分子机制研究进展

- 铁死亡（Ferroptosis）：

铁依赖性脂质过氧化导致的程序性细胞死亡，在心脏和肝脏损伤中起重要作用。

- 线粒体功能障碍：

铁沉积干扰线粒体呼吸链复合物（如复合物Ⅰ、Ⅱ），增加电子泄漏，进一步产生活性氧（ROS）。

- 炎症信号通路：

NF-κB和TGF-β通路激活，促进纤维化和器官重塑。

#关税战十日谈#总结

输血相关铁过载的病理生理核心是铁代谢失衡→游离铁蓄积→氧化应激→多器官损伤。心脏和肝脏是最易受累的致命靶器官，而内分泌和骨骼系统损伤显著影响生活质量。早期监测（如血清铁蛋白、MRI T2）和铁螯合剂治疗是阻断这一恶性循环的关键。

来源：小范的科学世界