鐵蛋白（ferritin，F(xiàn)t）是一種相對分子量較大的含鐵蛋白質(zhì)的配位化合物。鐵蛋白呈球形，內(nèi)核為結(jié)晶狀的氫氧化鐵膠體，外殼由脫鐵蛋白構(gòu)成。鐵蛋白中的鐵儲存和釋放與氧化還原反應(yīng)密切相關(guān)，當(dāng)Fe3+還原成Fe2+時，鐵就從鐵蛋白分子中釋放出來。幾乎所有的真核生物都能合成并含有鐵蛋白，除分布于體內(nèi)肝、脾和骨髓外，甲狀腺、大腦、肺、胰、腎、心肌、小腸、腎上腺以及胎盤中也有鐵蛋白的存在。血清中含微量鐵蛋白，正常情況下處于穩(wěn)定。當(dāng)體內(nèi)鐵增加時，鐵蛋白可以將鐵攝入并儲存，避免細(xì)胞內(nèi)游離鐵濃度過高而對細(xì)胞產(chǎn)生毒性作用；當(dāng)體內(nèi)鐵需求量增加時，鐵蛋白又可隨時釋放鐵，供機體的需要。當(dāng)鐵的儲存和釋放失衡時，鐵蛋白也會相應(yīng)發(fā)生變化。鐵蛋白不僅是一個儲鐵指標(biāo)，也是惡性腫瘤標(biāo)志物之一。
結(jié)構(gòu)
鐵蛋白的分子結(jié)構(gòu)是由一層蛋白殼圍繞著鐵和磷酸鹽分子組成的鐵核，外徑12～13nm，分子量500kDa。從不同來源（如人、馬、牛蛙和細(xì)菌等）的鐵蛋白結(jié)構(gòu)特征來看，所有的鐵蛋白雖然在一級結(jié)構(gòu)上變化很大（氨基酸序列相似性有時才達(dá)到14%），但本質(zhì)上都有相同的體系結(jié)構(gòu)。蛋白殼均為由24個亞基以高度對稱性方式組成的內(nèi)空心結(jié)構(gòu)，空心直徑約為8nm，其中的氫氧化鐵膠體核中可積累多達(dá)4000個鐵原子且不影響蛋白表面和與其它分子的相互作用；蛋白亞基中包括硫酸亞鐵氧化的接觸反應(yīng)位點和與溶劑進行交換的親水小孔。
特性
鐵蛋白具有耐稀酸（pH值2.0）、耐稀堿（pH值12.0）、耐較高溫度（70～75℃水溫下不變性）等特殊性質(zhì)。在很多研究中，就是利用鐵蛋白的這些特性，從動物組織中提純出該蛋白。
分布
蛋白質(zhì)殼具有親水性，故鐵蛋白可溶于水并可溶于胞漿或血漿中，在細(xì)胞內(nèi)、外液中均較穩(wěn)定。鐵蛋白主要是存在于細(xì)胞質(zhì)中，但是在脊椎動物的線粒體和細(xì)胞核也有發(fā)現(xiàn)，并且在昆蟲中是一種分泌蛋白。鐵蛋白是體內(nèi)鐵的主要儲存形式，其在脾臟、肝臟、骨髓中含量最高，在其它組織血清、血細(xì)胞等中也有發(fā)現(xiàn)。
存在方式
動植物體內(nèi)廣泛存在的一類貯存鐵的蛋白。在哺乳類動物的肝和脾中含量最多。其外徑約12~14nm，空囊腔徑長約6nm，外殼（即脫鐵鐵蛋白）由24個亞基組成，每個亞基約含163個殘基，每個分子最多可結(jié)合4500個鐵原子。分子量約為450kd。結(jié)合鐵的鐵蛋白是“溶”于水的，血漿鐵蛋白的濃度與體內(nèi)儲存的鐵成正比。
近幾年來發(fā)現(xiàn)肝癌還含有一種酸性的異鐵蛋白，稱為癌胚異鐵蛋白，可能有助于早期診斷。肝癌患者治療有效者血清鐵蛋白下降，而惡化和再發(fā)者升高，持續(xù)增高則予后不良，故血清鐵蛋白測定可作為療效監(jiān)測手段之一，特別是對AFP陰性的患者尤有意義。
鐵蛋白的性質(zhì)
鐵蛋白是一種含鐵的蛋白質(zhì)，廣泛存在于各種哺乳動物的臟器如肝、脾、腎和骨髓內(nèi)，尤以脾臟和肝臟為多。馬脾臟含有最豐富的鐵蛋白，故一般均由馬脾臟內(nèi)提取，并已結(jié)晶成功。它的特點在于含有約23%的鐵，以氫氧磷酸高鐵（分子量約為120，000）形式存在，有四個Fe(OH)2顆粒，鐵在內(nèi)部的分布是均勻的，使鐵蛋自呈棕色。由于鐵原子具有很強的電子散射能力，故在電子顯微鏡下明顯地呈深暗色的膠粒結(jié)構(gòu)，標(biāo)記到抗體上以后仍可保持此特征。
提取及純化
鐵蛋白以肝、脾含量較高，其中馬脾臟含量最高，標(biāo)記用的鐵蛋白主要是從馬脾臟中提取。馬脾臟來源不便，可用市售鐵蛋白相對分子質(zhì)量45000。棕紅色結(jié)晶。商品為4次結(jié)晶品，懸浮于飽和硫酸銨溶液中。一種結(jié)合鐵離子輔基的蛋白質(zhì)，它以脫鐵蛋白為外殼，環(huán)繞著4個分開的羥化鐵-磷酸鹽，形成電子致密的結(jié)合型蛋白質(zhì)。在制備的過程中，加入N，N-1，3-丙二胺偶合鐵蛋白，可成為正離子化鐵蛋白。密封、4℃保存。
純化方法：①取1mL商品鐵蛋白溶液，用1000mL蒸餾水或1%的氯化鈉溶液透析3次，去除重結(jié)晶過程中殘留在鐵蛋白中的硫酸鎘。
②200rpm離心10min，去除大的聚合物。
③3000rpm離心1~2h，使其形成鐵蛋白小球，棄上清。
④用結(jié)合反應(yīng)所用的緩沖液懸浮沉淀。
⑤馬脾鐵蛋白約含15%的低聚物，將鐵蛋白溶液過4B柱，收集流出液，取后2/3峰再過一次4B柱，可獲得98%的單體鐵蛋白。
⑥用50%的飽和硫酸使鐵蛋白沉淀。然后將沉淀溶于少量雙蒸水中，通過透析去除硫酸銨。
鐵蛋白的鑒定
1、電鏡鑒定
將鐵蛋白水溶液滴在有Formvar膜的銅網(wǎng)上用3%12-磷鎢酸染色3min自然干燥后電鏡下觀察可見含4個電子致密區(qū)球型蛋白分子，外被蛋白外殼直徑12nm左右，內(nèi)核7.5nm。
2、抗體和鐵蛋白的結(jié)合
戊二醛作為偶聯(lián)劑效果較好，對抗體活性影響小。可分為一步法和二步法。
戊二醛一步法：在0.9mL的0.1mol/L磷酸緩沖液（pH值7.0）中溶解15mg鐵蛋白和3mg抗體，加入0.1mL戊二醛，在37℃中放置24h，加入0.01mol/L賴氨酸中止反應(yīng)，反應(yīng)物加入0.02%NaN3防腐。
戊二醛二步法：在每毫升0.1mol/L磷酸緩沖液（pH值7.0）中溶解50~80mg鐵蛋白，加入戊二醛使其終濃度0.05%~0.15%，在37℃中放置2h后，過G-25柱，去除戊二醛，收集洗脫峰，按抗體，鐵蛋白1:5的比例，在37℃反應(yīng)12h，加入0.01mol/L賴氨酸中止反應(yīng)，反應(yīng)物加入0.02%NaN3。
3、鐵蛋白標(biāo)記抗體的純化
鐵蛋白標(biāo)記抗體后的混合液中含一些未標(biāo)記的抗體蛋白等，應(yīng)盡量去除。純化方法：將標(biāo)記的抗體配位化合物，在4℃的條件下加入1:3體積的飽和硫酸銨飽和度為25%，4000rpm離心15min，去上清將棕黃色標(biāo)記的鐵蛋白沉淀溶于少量0.1mol/L磷酸緩沖（pH值為7.2），過G-25柱除鹽。
4、鐵蛋白免疫電鏡標(biāo)記流程
(1)電鏡包埋后標(biāo)記樣品取材、固定、包埋和超薄切片同包埋后免疫電鏡操作流程。鐵蛋白標(biāo)記的抗體分子量較大，較適合于細(xì)胞表面抗原的定位研究。
(2)電鏡包埋前鐵蛋白標(biāo)記細(xì)胞內(nèi)抗原標(biāo)記需對組織進行適當(dāng)處理，以增強其通透性。多用包埋前間接染色法。孵育均在濕盒內(nèi)進行。
操作程序如下：①將組織標(biāo)本制成10~15m厚片。
②切片漂洗后，1%BSA孵育，室溫30min。
③特異性抗體（第一抗體）中室溫60min或4℃孵育過夜。
④PB充分漂洗3次，每次5min。
⑤鐵蛋白標(biāo)記的第二抗體孵育，室溫30min。
⑥漂洗同上，再經(jīng)戊二醛固定1h。漂洗后，1%四氧化鋨后固定2h。其他步驟同常規(guī)電鏡。
臨床意義
血清鐵蛋白是體內(nèi)含鐵最豐富的一種蛋白質(zhì)。肝、脾、紅骨髓及腸黏膜是鐵儲備的主要場所，約占全身總鐵的66%。測定血清鐵蛋白是判斷體內(nèi)鐵貯儲量的重要指標(biāo)。在診斷缺鐵性貧血、鐵負(fù)荷過度、營養(yǎng)狀況調(diào)查等方面都有重要意義。鐵蛋白作為一種腫瘤標(biāo)志物，對臨床某些惡性腫瘤的診斷也具有一定的參考價值。
參考值范圍
男性<322納克/毫升（ng/mL）；女性<219納克/毫升（ng/mL）
減低
見于缺鐵性貧血、失血等。(無并發(fā)癥）
鐵缺乏：男性<24μg/L，女性<11μg/L。
增高
見于惡性腫瘤、急性肝炎、急性感染、慢性腎病、血色病、戈謝病、慢性炎癥性疾病等。
鐵過負(fù)荷：男性>336μg/L，女性>307μg/L。血色病鐵蛋白常>1000g/L。
原因癥狀
原因
血清鐵蛋白升高原因是鐵蛋白的來源增加或存在清除障礙。如患肝癌、肺癌、胰臟癌、白血病等時，癌細(xì)胞合成的鐵蛋白增加，使血清鐵蛋白升高。患肝病時肝細(xì)胞受損功能下降，使血清鐵蛋白升高。
肝癌患者有鐵蛋白增高的原因可能是：
①肝癌細(xì)胞能合成和分泌鐵蛋白或異鐵蛋白。
②肝癌組織對鐵蛋白的攝取及清除受到影響。
③肝細(xì)胞損害壞死，貯存在肝細(xì)胞漿中的鐵蛋白溢入血中。血清鐵蛋白雖非特異性，但除肝癌、胰腺癌中度升高外，其它消化道腫瘤如食管癌、胃癌、直大腸癌均不升高。
癥狀
鐵蛋白偏高的癥狀有以下幾點：
1、由于肝癌是肝臟細(xì)胞癌變，所以會出現(xiàn)肝區(qū)隱痛或間歇性的鈍痛或脹痛，上腹脹痛等。
2、初期的肝癌癥狀隱匿極深，往往只是出現(xiàn)食欲不振，上腹悶漲和乏力，B超檢查會出現(xiàn)輕度肝腫大。
3、四肢乏力，消瘦，全身衰弱易疲勞等癥狀，中晚期往往通常是臥床不起。
參考資料 >