缺鐵誘導十二指腸腺窩絨毛底部細胞Epas1及鐵轉運蛋白基因的表現

Iron Deficiency Induces Epas1 and Iron Transport Gene Expression in the Duodenal Cells Located at the Crypt-Villus Bottom

目前已知十二指腸上皮細胞能適應膳食中鐵質的改變，但是有關基因以及腸道適應位置之資訊目前並不瞭解。為了探討這些問題，我們從正常、飲食缺乏鐵質及重新攝取鐵質等三組實驗大鼠中，將腸道腺窩-絨毛底部（C-pole）及絨毛頂部（V-pole）組織內的RNA 分離出來，進行基因微矩陣分析，再分別利用RT-PCR 及西方墨點法確認與缺氧及鐵質吸收相關表現的RNA 及蛋白質。在鐵質缺乏的大鼠組別中，其十二指腸中轉錄因子Arnt 及Epas1（Hlf2α）的表現有顯著上升的情況；而與鐵轉運相關的基因，如二價金屬運輸體（DMT1）、cytochrome b reductase（Cybrd 1）、ferroportin（FPN1）、hephaestin（Heph）、heme oxygenase（Hmox1）、Slc39a14（ZIP14）及Slc31a1（Ctr1）等，表現量也有顯著上升的情況，這些基因在絨毛底部（C-pole）都會提早表現；相較之下，細胞內的運輸體Slc31a7（Znt7）表現量不變，而Slc25a37（mitoferrin）的表現量卻下降。重新攝取鐵質之大鼠經血液檢查確認鐵質濃度復原後，發現除了Heph、ZIP14 及Ctr1 的表現量會回復至正常值外，Arnt、Hlf2α及大部分和鐵運輸相關的基因，其表現量依然比正常值高。這些結果可以證明膳食鐵質之攝取會刺激C-pole 到V-pole 漸次增加其細胞核內轉錄因子及鐵轉運蛋白的表現量，我們現有的結果支持C-pole 細胞是負責鐵質吸收適應的假說。