Preview

Гематология и трансфузиология

Расширенный поиск

Эритроферрон как эритроидный регулятор обмена железа

https://doi.org/10.18821/0234-5730-2016-61-3-161-163

Полный текст:

Аннотация

Железо является необходимым элементом жизнедеятельности клеток. Важнейшая роль железа определяется функциями белков, которые содержат этот биометалл: гемоглобин и миоглобин, осуществляющие транспортировку и накопление кислорода; ферменты, участвующие в процессах биологического окисления (цитохром р450); различные пероксидазы и каталазы, поддерживающие окислительно-восстановительный баланс организма. Метаболизм железа является уникальным процессом и регулируется целым рядом белков, обеспечивающих узкий безопасный диапазон содержания железа в клетках. Ключевым регулятором обмена железа на протяжении последних 10 лет считался 25-й-аминокислотный белок гепсидин. Гепсидин контролирует основные потоки распределения железа: абсорбция алиментарного железа в кишечнике, утилизация его макрофагами, фагоцитирующими старые эритроциты, и мобилизация железа из гепатоцитов. В литературе иногда встречался термин «эритроидный регулятор железа», однако долгое время нужный протеин оставался неуловимым. Предполагаемый эритроидный регулятор должен обеспечивать доставку железа в костный мозг за счет подавления экспрессии гепсидина в крови, тем самым увеличивая всасывание железа из энтероцитов и стимулируя высвобождение его из запасов. В недавних исследованиях были доказаны свойства мионектина как регулятора эритроидного железа. Впоследствии этот миокин был переименован в эритроферрон. В отличие от адаптивной роли, эритроферрон может способствовать перегрузке железом у больных тяжелыми наследственными анемиями, а также у пациентов, получавших частые гемотрансфузии. В данной статье мы представляем краткое обсуждение функции эритроферрона, а также рецепторов трансферрина 2 и их роль в обмене железа

Об авторах

А. В. Будневский
ГБОУ ВПО «Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко» Минздрава России
Россия
394000, г. Воронеж


Л. Н. Цветикова
ГБОУ ВПО «Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко» Минздрава России
Россия
394000, г. Воронеж


Е. В. Воронина
ГБОУ ВПО «Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко» Минздрава России
Россия
394000, г. Воронеж


Е. С. Овсянников
ГБОУ ВПО «Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко» Минздрава России
Россия

Овсянников Евгений Сергеевич, кандидат мед. наук, доцент кафедры факультетской терапии 

394000, г. Воронеж



Ю. Г. Жусина
ГБОУ ВПО «Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко» Минздрава России
Россия
394000, г. Воронеж


Н. Б. Лабжания
ГБОУ ВПО «Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко» Минздрава России
Россия
394000, г. Воронеж


Список литературы

1. Lawen A., Lane D.J. Mammalian iron homeostasis in health and disease: uptake, storage, transport, and molecular mechanisms of action. Antioxid. Redox. Signal. 2013; 18(18): 2473—507.

2. Chua A.C., Graham R.M., Trinder D., Olynyk J.K. The regulation of cellular iron metabolism. Crit. Rev. Clin. Lab. Sci. 2007; 44(5–6): 413–59

3. Hentze M.W., Muckenthaler M.U., Andrews N.C. Balancingacts: molecular control of mammalian iron metabolism. Cell. 2004; 117(3): 285–97.

4. Torti F.M., Torti S.V. Regulation of ferritin genes and protein. Blood. 2002; 99(10): 3505–16.

5. Gomme P.T., McCann K.B., Bertolini J. Transferrin: structure, function and potential therapeutic actions. Drug. Discov. Today. 2005; 10(4): 267–73.

6. Wally J., Halbrooks P.J., Vonrhein C., Rould M.A., Everse S.J., Mason A.B., et al. The crystal structure of iron-free human serum ransferring provides insight intointer-lobe communication and receptor binding. J. Biol. Chem. 2006; 281(34): 24934–44.

7. Fleming M.D., Trenor C.C., Su M.A., Foernzler D., Beier D.R., Dietrich W.F., et al. Microcytic anaemia micehave a mutation in Nramp2, a candidate iron transporter gene. Nat. Genet. 1997; 16(4): 383–6.

8. Fleming M.D., Romano M.A., Su M.A., Garrick L.M., Garrick M.D., Andrews N.C. Nramp2 is mutated in the anemic Belgrade (b) rat: evidence of a role for Nramp2 in endosomal iron F transport. Proc. Nat. L. Acad. Sci. USA 1998; 95(3): 1148–53.

9. Kristiansen M., Graversen J.H., Jacobsen C., Sonne O., Hoffman H.J., Law S.K., et al. Identificationof the haemoglobin scavenger receptor.Nature. 2001; 409(6817): 198–201.

10. Krause A., Neitz S., Magert H.J., Schulz A., Forssmann W.G., SchulzKnappe P., Adermann K. LEAP-1, a novel highly disulfide-bonded human peptide, exhibits antimicrobial activity. FEBS Lett. 2000; 480(2–3): 147–50.

11. Park C.H., Valore E.V., Waring A.J., Ganz T. Hepcidin, a urinary antimicrobial peptide synthesized in the liver. J. Biol. Chem. 2001; 276(11): 7806–10.

12. Andrews P. A. Disorders of iron metabolism. N. Engl. J. Med. 2000; 342(17): 1293.

13. Meynard D., Kautz L., Darnaud V., Canonne-Hergaux F., Coppin H., Roth M.P. Lack of the bone morphogenetic protein BMP6 inducesmassive iron overload. Nat. Genet. 2009; 41(4): 478–81.

14. Andriopoulos B., Corradini E., Xia Y., Faasse S.A., Chen S., Grgurevic L., et al. BMP6 is a key endogenous regulator of hepcidin expression and iron metabolism. Nat. Genet. 2009; 41(4): 482–7.

15. Babitt J.L., Huang F.W., Wrighting D.M., Xia Y., Sidis Y., Samad T.A., et al. Bone morphogeneticprotein signaling by hemojuvelin regulates hepcidin expression. Nat. Genet. 2006; 38(5): 531–9.

16. Pietrangelo A., Dierssen U., Valli L., Garuti C., Rump A., Corradini E., et al. STAT3 is required for IL-6-gp130-dependent activation of hepcidin in vivo. Gastroenterology, 2007; 132(1): 294–300.

17. Sakamori R., Takehara T., Tatsumi T., Shigekawa M., Hikita H., Hiramatsu N., et al. STAT3 signaling withinhepatocytes is required for anemia of inflammation in vivo. J. Gastroenterol. 2010; 45(2): 244–8.

18. Wrighting D.M., Andrews N.C. Interleukin-6 induces hepcidin expression through STAT3. Blood. 2006; 108(9): 3204–9.

19. Verga Falzacappa M.V., Vujic Spasic M., Kessler R., Stolte J., Hentze M.W., Muckenthaler M.U. STAT3 mediates hepatic hepcidin expressionand its inflammatory stimulation. Blood. 2007; 109(1): 353–8.

20. Lin L., Valore E.V., Nemeth E., Goodnough J.B., Gabayan V., Ganz T. Irontransferrin regulates hepcidin synthesis in primary hepatocyte culturethrough hemojuvelin and BMP2/4. Blood. 2007; 110(6): 2182–9.

21. Steinbicker A.U., Sachidanandan C., Vonner A.J., Yusuf R.Z., Deng D.Y., Lai C.S., et al. Inhibition of bone morphogenetic protein signaling attenuates anemia associated with inflammation. Blood 2011; 117(18): 4915–23.

22. Theurl I., Schroll A., Sonnweber T., Nairz M., Theurl M., Willenbacher W., et al. Pharmacologic inhibition of hepcidin expression reverses anemia of chronic inflammation in rats. Blood. 2011; 118(18): 4977–84. doi: 10.1182/blood-2011-03-345066.

23. Ganz T., Nemeth E. Hepcidin and iron homeostasis. Biochim. Biophys. Acta. 2012; 1823(9): 1434–43.

24. Pak M., Lopez M.A., Gabayan V., Ganz T., Rivera S. Suppression of hepcidin during anemia requires erythropoietic activity. Blood. 2006; 108(12): 3730–5.

25. Vokurka M., Krijt J., Sulc K., Necas E. Hepcidin mRNA levels in mouse liver respond to inhibition of erythropoiesis. Physiol. Res. 2006; 55(6): 667–74.

26. Ashby D.R., Gale D.P., Busbridge M., Murphy K.G., Duncan N.D., Cairns T.D., et al. Erythropoietin administration in humans causes a marked and prolonged reduction in circulating hepcidin. Haematologica. 2010; 95(3): 505–8. doi: 10.3324/haematol.2009.013136.

27. Tanno T., Bhanu N.V., Oneal P.A., Goh S.H., Staker P., Lee Y.T., et al. High levels of GDF15 in thalassemia suppress expression of the iron regulatory protein hepcidin. Nat. Med. 2007; 13(9): 1096–101.

28. Tanno T., Porayette P., Sripichai O., Noh S.J., Byrnes C., Bhupatiraju A., et al. Identification of TWSG1 as a second novel erythroid regulator of hepcidin expression in murine and human cells. Blood. 2009; 114(1): 181–6.

29. Santini V., Girelli D., Sanna A., Martinelli N., Duca L., Campostrini N., et al. Hepcidin levels and their determinants in different types of myelodysplastic syndromes. PLoS. One. 2011; 6(8): e23109.

30. Cazzola M., Beguin Y., Bergamaschi G., Guarnone R., Cerani P., Barella S., et al. Soluble ransferring receptor as a potential determinant of iron loading in congenital anaemias due to ineffective erythropoiesis. Br. J. Haematol. 1999; 106(3): 752–5.

31. Flanagan J.M., Peng H., Wang L., Gelbart T., Lee P., Johnson Sasu B., Beutler E. Soluble ransferring receptor-1 levels in mice do not affect iron absorption. Acta Haematol. 2006; 116(4): 249–54.

32. Ramos P., Melchiori L., Gardenghi S., Van-Roijen N., Grady R.W., Ginzburg Y., Rivella S. Iron metabolism and ineffective erythropoiesis in beta-thalassemia mouse models. Ann. N.Y. Acad. Sci. 2010; 1202: 24–30. doi: 10.1111/j.1749-6632.2010.05596.x.

33. Kautz L., Jung G., Valore E.V., Rivella S., Nemeth E., Ganz T. Identification of erythroferrone as an erythroid regulator of iron metabolism. Nat. Genet. 2014; 46(7): 678–84.

34. Kautz L., Jung G., Nemeth E., Ganz T. Erythroferrone contributes to recovery from anemia of inflammation. Blood. 2014; 124(16): 2569–74.

35. Seldin M.M., Peterson J.M., Byerly M.S., Wei Z., Wong G.W. Myonectin (CTRP15), a novel myokine that links skeletal muscle to systemic lipid homeostasis. J. Biol. Chem. 2012; 287(15): 11968–80. doi: 10.1074/jbc.M111.336834.

36. Park S.Y., Choi J.H., Ryu H.S., Pak Y.K., Park K.S., Lee H.K., Lee W. C1q tumor necrosis factor alpha-related protein isoform 5 is increased in mitochondrial DNA-depleted myocytes and activates AMP-activated protein kinase. J. Biol. Chem. 2009; 284(41): 27780–9.

37. Gunga H.C., Kirsch K.A., Roecker L., Kohlberg E., Tiedemann J., Steinach M., Schobersberger W. Erythropoietin regulations in humans under different environmental and experimental conditions. Respir. Physiol. Neurobiol. 2007; 158(2–3): 287–97.

38. Wallace D.F., Secondes E.S., Rishi G., Ostini L., McDonald C.J., Lane S.W., et al. A critical role for murine ransferring receptor 2 in erythropoiesis during iron restriction. Br. J. Haematol. 2015; 168(6): 891–901.

39. Nai A., Pellegrino R.M., Rausa M., Pagani A., Boero M., Silvestri L., et al. The erythroid function of ransferring receptor 2 revealed by Tmprss6 inactivation in different models of ransferring receptor 2 knockout mice. Haematologica. 2014; 99(6): 1016–21.

40. Lane D.J., Lawen A. Non-transferrin iron reduction and uptake are regulated by transmembrane ascorbate cycling in K562 cells. J. Biol. Chem. 2008; 283(3): 12701–8.


Для цитирования:


Будневский А.В., Цветикова Л.Н., Воронина Е.В., Овсянников Е.С., Жусина Ю.Г., Лабжания Н.Б. Эритроферрон как эритроидный регулятор обмена железа. Гематология и трансфузиология. 2016;61(3):161-163. https://doi.org/10.18821/0234-5730-2016-61-3-161-163

For citation:


Budnevskiy A.V., Tsvetikova L.N., Voronina E.V., Ovsyannikov E.S., Zhusina Yu.G., Labzhaniya N.B. Erythroferrone as erythroid regulator of iron. Russian journal of hematology and transfusiology. 2016;61(3):161-163. (In Russ.) https://doi.org/10.18821/0234-5730-2016-61-3-161-163

Просмотров: 106


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0234-5730 (Print)
ISSN 2411-3042 (Online)