철분 1정 복용이 인슐린 분비에 미치는 영향

경구 철분 보충은 철결핍성 빈혈 환자에게 선택되는 치료법입니다. 인도를 포함한 여러 개발도상국에서는 태반과 성장하는 태아에 대한 철분 요구량이 증가하기 때문에 특히 임신 2기 및 3기 동안 임산부에게 정기적으로 철분이 보충됩니다.

철분의 경구 투여는 효과적이고 비교적 저렴하며 안전하기 때문에 정맥 투여보다 선호됩니다. 다양한 경구용 철 제제가 있으며 대부분은 철 형태(황산제일철, 푸마르산제일철, 글루콘산제일철, 아스코르브산제일철 등)의 철을 함유하고 있습니다. 이러한 모든 제제가 헤모글로빈 수치를 높이는 데 동등하게 효과적인 것으로 나타났지만, 쉽게 구할 수 있고 경제적인 황산제일철이 가장 많이 처방되는 철 제제입니다.

철분은 십이지장에서 흡수됩니다. 식이 철은 일반적으로 철 형태이며 흡수되기 전에 철 형태로 환원되어야 합니다. 이 환원 반응은 십이지장 페리리덕타제(예: 십이지장 시토크롬 b)에 의해 촉매되며 위 HCl 및 비타민 C(아스코르빈산)와 같은 식단의 기타 환원 물질의 도움을 받습니다. 철 형태(예: 황산제일철)의 철을 투여하면 이 단계를 우회하여 쉽게 생물학적으로 이용 가능합니다. 철분은 2가 금속 수송체-1(DMT-1)을 통해 장세포의 관강 막을 가로질러 수송됩니다. 그런 다음 철은 또 다른 운반체인 페로포틴에 의해 기저외막을 가로질러 혈액으로 운반됩니다. 간에서 합성되고 분비되는 펩타이드 호르몬인 헵시딘은 페로포틴에 결합하여 이를 분해하여 장내 철 흡수를 감소시킵니다.

혈액에서 철은 높은 친화력으로 철과 결합하는 혈장 단백질인 트랜스페린에 결합되어 운반됩니다. 트랜스페린은 일반적으로 전체 철 결합 용량의 약 30~35%까지 포화되어 추가 철을 결합할 수 있는 큰 비축량을 남깁니다. 혈색소침착증과 같은 철분 과부하 상태나 지중해빈혈 환자의 경우 트랜스페린 포화도가 크게 증가할 수 있습니다. 트랜스페린 포화도가 60% 이상 증가하고 특히 80%에 가까워지면 적지만 상당한 양의 철분이 트랜스페린에 결합되지 않은 채 혈액을 순환합니다. "불안정한 철" 또는 NTBI(non-transferrin bound iron)라고 하는 이 부분은 반응성이 매우 높으며 산화성 조직 손상을 일으킬 수 있습니다.

NTBI는 주로 간세포에 의해 순환계에서 빠르게 제거됩니다. ZIP14는 생리학적으로 NTBI를 간세포로 수송하는 가장 중요한 수송체임이 밝혀졌습니다. 최근 ZIP14는 인간 췌장 베타 세포에서도 발현되며 이러한 세포에 의한 NTBI 흡수를 매개할 수 있음이 밝혀졌습니다. 여러 체외 및 동물 연구에서 철분 과부하가 췌장 베타 세포 기능을 손상시키는 것으로 나타났습니다. 혈색소침착증 환자는 베타 세포에 철분이 축적되어 인슐린 분비 능력이 저하되어 당뇨병을 일으키는 것으로 알려져 있습니다. 한편, 철 킬레이트화 또는 식이 철 제한은 당뇨병 마우스 모델에서 인슐린 분비를 개선합니다. 유사하게, 혈색소침착증과 지중해빈혈에서 철분 킬레이트화는 또한 인슐린 분비를 향상시켰습니다. 이러한 연구는 증가된 철분과 손상된 베타 세포 기능 사이의 강력한 연관성을 입증합니다.

황산제일철(철 원소 60-100mg 함유)을 1회 투여한 후 트랜스페린 포화도가 급격히 증가하고 투여 2시간 후 정점(~80%)에 도달하는 것으로 나타났습니다. 이는 NTBI의 상당한 증가와 관련이 있으며 2시간에 최고조에 이릅니다. 경구 철분 투여가 혈중 NTBI를 증가시키고 췌장 베타 세포가 ZIP14를 통해 NTBI를 차지한다는 점을 감안할 때 경구 철분 투여가 베타 세포 철분 수치를 증가시켜 인슐린 분비 장애를 유발할 수 있다는 가설을 세웠습니다.

이 가설을 테스트하기 위해 우리는 기준선에서 그리고 철분(황산제일철, 120mg 원소 철)을 1회 투여한 후에 인슐린 분비 동역학을 결정하는 유사 실험적 단일 팔 전후 연구를 수행할 계획입니다. 건강한 남자.

건강한 남성 지원자는 서면 동의를 얻은 후 Vellore의 Christian Medical College 직원 중에서 모집합니다. 참가자는 75g 경구 포도당 내성 검사(OGTT)를 거쳐 기준선 인슐린 분비 동역학을 기록합니다. 1주일 후, 시험 2시간 전에 주어진 황산제일철(원소 철 120mg)을 1회 투여한 후 OGTT를 반복합니다. 글루코스, 인슐린, C-펩티드, 혈청 철 및 트랜스페린 포화도의 혈청 수준은 두 OGTT 동안 측정될 것이다. 인슐린 분비 동역학에 대한 철의 효과가 기록될 것입니다. 또한 포도당 내성, 인슐린 저항성 및 인슐린 제거율에 변화가 발생하는지 확인할 것입니다.