インスリン分泌に対する鉄の錠剤 1 錠の摂取の効果

経口鉄補給は、鉄欠乏性貧血患者の最適な治療法です。 インドを含むいくつかの開発途上国では、胎盤と成長中の胎児の鉄必要量が増加するため、特に妊娠の第 2 および第 3 期に鉄が定期的に妊婦に補給されます。

鉄の経口投与は、効果的で比較的安価で安全であるため、静脈内投与よりも好まれます。 多くの異なる経口鉄製剤があり、それらのほとんどは鉄の形で鉄を含んでいます（硫酸第一鉄、フマル酸第一鉄、グルコン酸第一鉄、アスコルビン酸第一鉄など）。 これらのすべての調合剤がヘモグロビンレベルの増加に同等に効果的であることが示されていますが、入手が容易で経済的な硫酸第一鉄が最も処方される鉄剤です.

鉄は十二指腸で吸収されます。 食事中の鉄は通常、鉄の形をしており、吸収される前に鉄の形に還元する必要があります. この還元反応は、十二指腸フェリレダクターゼ (十二指腸シトクロム b など) によって触媒され、胃 HCl やビタミン C (アスコルビン酸) などの食事中の他の還元物質によって促進されます。 鉄の形での鉄の投与 (例: 硫酸第一鉄) は、このステップを回避し、容易に生物学的に利用できるようにします。 第一鉄は、二価金属輸送体-1 (DMT-1) を介して、腸細胞の管腔膜を横切って輸送されます。 次に、鉄は別のトランスポーターであるフェロポーチンによって側底膜を横切って (血液中に) 輸送されます。 肝臓で合成および分泌されるペプチドホルモンであるヘプシジンは、フェロポーチンに結合して分解し、腸の鉄吸収を減少させます。

血中では、鉄は血漿タンパク質であるトランスフェリンに結合して輸送され、トランスフェリンは鉄と高い親和性で結合します。 トランスフェリンは通常、その全鉄結合容量の約 30 ～ 35% まで飽和しており、追加の鉄を結合するための大きな予備が残されています。 ヘモクロマトーシスやサラセミア患者などの鉄過剰症の状態では、トランスフェリン飽和度が大幅に上昇する可能性があります。 トランスフェリンの飽和度が 60% を超えて上昇すると、特に 80% に近づくと、トランスフェリンに結合していない少量の鉄が血中を循環します。 「不安定な鉄」または非トランスフェリン結合鉄 (NTBI) と呼ばれるこの画分は、反応性が高く、酸化組織損傷を引き起こす可能性があります。

NTBI は、主に肝細胞によって急速に循環から除去されます。 ZIP14 は生理学的に NTBI を肝細胞に輸送する最も重要なトランスポーターであることが示されています。 最近、ZIP14 はヒト膵臓ベータ細​​胞にも発現し、これらの細胞による NTBI の取り込みを媒介する可能性があることが示されました。 いくつかの in vitro および動物研究では、鉄の過負荷が膵臓のベータ細胞機能を損なうことが示されています。 ヘモクロマトーシスの患者は、ベータ細胞に鉄を蓄積することが知られており、インスリン分泌能力の低下により糖尿病を引き起こします。 一方、鉄キレート化または食事中の鉄制限は、糖尿病のマウスモデルにおけるインスリン分泌を改善します。 同様に、ヘモクロマトーシスおよびサラセミアにおける鉄キレート化もインスリン分泌を改善しました。 これらの研究は、鉄の増加とベータ細胞機能の障害との間の強い関連性を証明しています。

硫酸第一鉄 (60 ～ 100 mg の元素鉄を含む) を 1 回投与すると、トランスフェリンの飽和度が急速に上昇し、投与後 2 時間でピーク (~ 80%) になることが示されています。 これは、NTBI の大幅な増加と関連しており、これも 2 時間でピークに達します。 鉄の経口投与が血液中の NTBI を増加させ、膵臓ベータ細​​胞が ZIP14 を介して NTBI を取り込むことを考えると、経口鉄はベータ細胞の鉄レベルの上昇につながり、インスリン分泌障害を引き起こす可能性があるという仮説を立てました。

この仮説を検証するために、研究の前後に準実験的なシングル アームを実施する予定です。この研究では、ベースライン時および鉄 (硫酸鉄、120 mg の元素鉄) の単回投与後にインスリン分泌動態が決定されます。健康な男性。

健康な男性ボランティアは、書面によるインフォームド コンセントを取得した後、Vellore の Christian Medical College のスタッフの中から募集されます。 1 週間後、テストの 2 時間前に硫酸第一鉄 (120 mg の元素鉄) を 1 回投与した後、OGTT を繰り返します。 グルコース、インスリン、C-ペプチド、血清鉄およびトランスフェリン飽和の血清レベルは、両方の OGTT で測定されます。 インスリン分泌動態に対する鉄の影響が記録されます。 さらに、耐糖能、インスリン抵抗性、およびインスリンクリアランス率に変化が生じるかどうかを判断します。