降低鐵過(guò)載的藥物主要是各種鐵螯合劑，它可與體內(nèi)鐵離子結(jié)合，提高鐵排泄，從而降低體內(nèi)鐵含量及其在各器官的沉積。目前臨床使用的鐵螯合劑主要有去鐵胺、去鐵酮和地拉羅司。其中，去鐵胺和去鐵酮對(duì)骨質(zhì)疏松、骨代謝的作用已有部分文獻(xiàn)報(bào)道。鐵螯合劑改善骨質(zhì)疏松的作用機(jī)制是通過(guò)細(xì)胞水平的調(diào)控來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

2.1 鐵螯合劑在鐵缺乏細(xì)胞研究中的應(yīng)用

對(duì)于成骨細(xì)胞的生長(zhǎng)，鐵作為重要的微量元素，在細(xì)胞的增殖和分化過(guò)程中都起著重要作用。而鐵螯合劑常作為鐵超載治療的主要試劑，在研究細(xì)胞鐵缺乏的研究中，多用鐵螯合劑干預(yù)來(lái)模擬細(xì)胞鐵缺乏。

1998年，Manuel L等用不同劑量的去鐵胺和去鐵酮干預(yù)MG-63成骨細(xì)胞系增殖，同時(shí)還設(shè)計(jì)了一組加入鐵檸檬酸對(duì)抗鐵螯合劑的影響來(lái)了解鐵在成骨細(xì)胞增殖中的作用；為了研究鐵螯合劑對(duì)細(xì)胞活性、分化的影響，研究還測(cè)定了成骨細(xì)胞堿性磷酸酶活性指標(biāo)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，MG-63細(xì)胞增殖完全被100μmol/L的去鐵胺和300μmol/L的去鐵酮抑制，而這種增殖抑制情況能夠被加入的枸櫞酸鐵糾正；兩種螯合劑干預(yù)24h后，堿性磷酸酶活性略有下降，而在48h和96h后卻增加了堿性磷酸酶活性。結(jié)果提示，無(wú)論去鐵胺還是去鐵酮都抑制成骨細(xì)胞樣細(xì)胞系MG-63細(xì)胞增殖，這種抑制與鐵螯合有關(guān)；而鐵螯合劑對(duì)細(xì)胞活性指標(biāo)的影響并不顯著，鐵螯合干預(yù)后并不損害細(xì)胞活性活動(dòng)。上述研究結(jié)果提示，一定濃度的去鐵胺和去鐵酮抑制成骨細(xì)胞樣細(xì)胞系MG-63細(xì)胞增殖。

2003年，González Suárez I等用去鐵胺和去鐵酮干預(yù)成骨細(xì)胞，研究對(duì)1，25（OH）維生素D3刺激的MG-63細(xì)胞骨鈣素分泌的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，去鐵胺和去鐵酮在高劑量（去鐵胺：60μmol/L，80μmol/L；去鐵酮：180μmol/L，240μmol/L）抑制1，25（OH）維生素D3引起的骨鈣素分泌，而在低劑量（去鐵胺5μmol/L；去鐵酮15μmol/L）刺激骨鈣素的分泌。研究提示，鐵被過(guò)量地螯合會(huì)對(duì)成骨細(xì)胞產(chǎn)生抑制作用。2006年，Mardi等以鐵螯合干預(yù)體外培養(yǎng)成骨細(xì)胞，亦發(fā)現(xiàn)礦化受到抑制，而沒(méi)有影響Ⅰ型膠原的沉積。

2010年，Jonathan G等運(yùn)用鐵螯合劑去鐵胺干預(yù)胎鼠頭蓋骨源性成骨細(xì)胞的分化，測(cè)量鐵調(diào)節(jié)基因和蛋白表達(dá)，并測(cè)定成骨細(xì)胞相關(guān)分化基因，評(píng)估DFOM對(duì)成骨細(xì)胞分化過(guò)程的影響。在分化早期、分化晚期和分化整個(gè)過(guò)程分別加入0～8μmol/L去鐵胺，測(cè)量轉(zhuǎn)鐵蛋白受體和鐵蛋白輕鏈與重鏈蛋白表達(dá)的改變。結(jié)果表明，8μmol/L去鐵胺干預(yù)整個(gè)分化過(guò)程，可以改變鐵調(diào)節(jié)基因和蛋白質(zhì)，并且下調(diào)成骨細(xì)胞分化成熟基因，尤其是骨鈣素。此外，堿性磷酸酶活性和礦化面積明顯降低。這種效應(yīng)在早期干預(yù)也有相似結(jié)果，而在分化晚期干預(yù)并無(wú)影響。結(jié)果提示，鐵對(duì)成骨細(xì)胞分化非常重要，在早期分化中的作用更加明顯。

上述細(xì)胞體外培養(yǎng)研究結(jié)果提示，成骨細(xì)胞的功能與足量的鐵有關(guān)，當(dāng)鐵被過(guò)量螯合后，成骨細(xì)胞的功能（細(xì)胞增殖、細(xì)胞礦化、骨鈣素分泌等）受到抑制。因此，鐵缺乏抑制成骨細(xì)胞功能，可能是引起相應(yīng)骨代謝異常的基礎(chǔ)原因。

2.2 鐵螯合劑在鐵蓄積細(xì)胞研究中的應(yīng)用

2010年，徐又佳等用去鐵胺干預(yù)培養(yǎng)成骨細(xì)胞h FOB1.19，結(jié)果顯示：細(xì)胞成骨活性指標(biāo)變化與低鐵環(huán)境的濃度不同有關(guān)，低劑量環(huán)境（5μmol/L）對(duì)細(xì)胞活性指標(biāo)有促進(jìn)作用，促進(jìn)增殖，促進(jìn)礦化，抑制細(xì)胞凋亡等；較大的低劑量對(duì)成骨細(xì)胞活性指標(biāo)出現(xiàn)部分抑制效應(yīng)。研究提示，低鐵環(huán)境與高鐵環(huán)境不同，細(xì)胞成骨功能存在不同的劑量效應(yīng)。

2010年，Gaboriau等培養(yǎng)肝臟腫瘤細(xì)胞，分別用地拉羅司和去鐵酮干預(yù)，發(fā)現(xiàn)地拉羅司的去鐵能力是去鐵酮的40倍。

2010年，Zarjou等使用去鐵胺干預(yù)成骨細(xì)胞培養(yǎng)，然后檢測(cè)成骨細(xì)胞膜上鐵蛋白H鏈和L鏈表達(dá)情況，結(jié)果與對(duì)照組相比，去鐵胺可顯著降低成骨細(xì)胞膜上鐵蛋白H鏈和L鏈的表達(dá)。

2012年，趙國(guó)陽(yáng)等用去鐵胺干預(yù)成骨細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)劑量范圍內(nèi)，成骨細(xì)胞內(nèi)鐵離子濃度下降，細(xì)胞增殖、分化和礦化能力明顯提高。

2.3 鐵螯合劑在其他細(xì)胞研究中的應(yīng)用

2007年，Ghoti等研究認(rèn)為，去鐵酮（DFP）可降低紅細(xì)胞的活性氧（ROS）水平，升高還原性谷胱甘肽水平，此作用同抗氧化劑N-乙酰半胱氨酸（NAC）一致。

2008年，戴克戎等研究多功能性干細(xì)胞和小鼠骨髓人類C3H10T1/2細(xì)胞，以去鐵胺和骨形態(tài)發(fā)生蛋白2（BMP2）干預(yù)。在BMP2和15μmol/L去鐵胺干預(yù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)成骨表現(xiàn)的堿性磷酸酶（ALP）活性和鈣沉積增加。而這一結(jié)果伴隨著糖原合酶磷酸激酶3β和β-catenin蛋白的含量增加。為了研究其作用機(jī)制，進(jìn)行了β-catenin的基因敲除，該基因敲除后去鐵胺不能引起ALP活性的相關(guān)影響。這就表明，去鐵胺通過(guò)激活β-catenin信號(hào)通路直接作用于細(xì)胞成骨分化。

2008年，Qu等研究發(fā)現(xiàn)，去鐵胺可促進(jìn)成骨細(xì)胞內(nèi)的經(jīng)典Wnt/β-catenin信號(hào)通路，而該通路可促使前成骨細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化，并促進(jìn)成骨細(xì)胞的成骨活性，抑制成骨細(xì)胞的凋亡。

2009年，Ishii等在一項(xiàng)破骨細(xì)胞相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn)，去鐵胺可通過(guò)抑制活性氧產(chǎn)生和過(guò)氧化物酶增殖激活受體7輔助活化因子（PGC）-1β表達(dá)而抑制破骨細(xì)胞生成，還可通過(guò)抑制破骨細(xì)胞分化及其細(xì)胞骨架重構(gòu)活性而抑制其骨吸收能力。

2010年，Bendova等用過(guò)氧化物t-BHP復(fù)制細(xì)胞損傷模型，細(xì)胞活性明顯降低后用不同劑量去鐵酮干預(yù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，降低細(xì)胞活性被去鐵酮逆轉(zhuǎn)，隨去鐵酮干預(yù)劑量增加表現(xiàn)出劑量依賴性。

（汪升、王亮）