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背景：紫绀先天性心脏病是由心内右向左分流引起的，可造成患者慢性缺氧及紫绀，临床新生儿的发病率及死亡率很高。患者机体可通过增加血红蛋白、肌红蛋白、细胞内线粒体的数量及加强糖酵解等多种代偿方式，以增加氧气的释放，并减低能量的消耗，重塑细胞的能量供求平衡，使心肌细胞能够最大限度的适应缺氧环境，维持细胞基本的生存和功能。铁是肌红蛋白、细胞色素及线粒体电子传递链中辅基的重要组成成分，是机体不可缺少的重要元素，主要参与心肌细胞对氧气的转运和利用。在低氧环境中，有很多参与铁稳态的基因表达发生变化，其中很多基因为低氧诱导因子HIFs(Hypoxia-inducible factors HIFs)的直接靶点。HIFs可直接作用于目的基因的低氧反应原件(hypoxia-responsive elements HRE)，以增强其表达。转铁蛋白受体-1(Transferrin Receptor-1TfR-1)为心肌细胞摄取铁的主要蛋白之一。有学者研究发现，在TfR-1基因的启动子上存在一个HRE。但TfR-1在心肌慢性缺氧与铁代谢间存在着怎样的作用仍不明确，我们提出假设：在慢性缺氧环境下，心肌细胞可能通过调节TfR-1的表达从而改变心肌铁代谢，以实现心肌慢性缺氧适应。本研究将通过观察紫绀先心病患儿血清铁及总铁结合力、心肌中非血红素铁的含量以及TfR-1的表达情况，明确是否在紫绀先心病患儿外周血及心肌组织中伴随铁代谢的改变，进而探讨心肌组织内铁含量及TfR-1对心肌组织慢性缺氧适应的意义。研究方法：本研究经新桥医院伦理委员会批准，共分三个分题：分题一：选取紫绀先心病患儿23例，非紫绀先心病患儿24例。以静脉血为标本，检测患儿血红蛋白含量、红细胞压积，以亚铁嗪法检测血清铁及总铁结合力，以了解紫绀先心病患儿机体铁储备的改变。分题二：选取紫绀先心病患儿20例，非紫绀先心病患儿15例。以术中右室流出道心肌组织为标本，使用亚铁嗪法检测心肌组织中非血红素铁含量，并用Perls-DAB法检测心肌组织中铁的分布，以了解紫绀先心病患儿心肌组织摄取铁的变化。分题三：以分题二中入组病例右室流出道心肌为标本，采用Western blot法检测心肌组织中TfR-1蛋白的表达量，免疫组化法检测心肌组织中TfR-1的分布和定位，以了解TfR-1蛋白在紫绀先心病患儿心肌组织中的表达变化。研究结果：主要结果如下：1.两组患儿血红蛋白含量及红细胞压积都基本处于正常范围内，但组间差异较大。与非紫绀组相比，紫绀组先心病患儿血红蛋白含量明显升高(166.7g/L±22.1g/L比125.6g/L±11.9g/L, p<0.05)，紫绀先心病患儿平均红细胞压积也明显高于非紫绀组(52.4%±8.8%比37.7%±3.1%，p<0.05)。2.亚铁嗪法检测患儿血清铁及总铁结合力，与非紫绀先心病患儿相比，紫绀组患儿血清铁明显下降(23.25μmol/L±4.4μmol/L比31.34μmol/L±4.2μmol/L, p<0.05)，总铁结合力增加(69.59μmol/L±5.8μmol/L比52.67μmol/L±9.2μmol/L, p<0.05),与非紫绀先心病患儿组差异显著。3.亚铁嗪法检测患儿心肌非血红素铁含量，与非紫绀组患儿相比，紫绀组患儿心肌非血红素铁明显升高，相比有显著差异(6.12μmol/g±0.67μmol/g比4.02μmol/g±0.68μmol/g，p<0.05)。Perls-DAB法检测心肌中铁的分布，非紫绀组患儿心肌可见少量阳性颗粒，紫绀组患儿心肌可见大小不等的阳性颗粒明显增多。4.Western blot检测结果显示：与非紫绀组患儿相比，紫绀组患儿心肌中TfR-1蛋白表达明显增强，其相对光密度比值(OD)明显强于非紫绀组(0.62±0.02比0.39±0.02，p<0.001)。免疫组化结果显示：在紫绀组患儿心肌胞浆中及胞膜上TfR-1蛋白广泛表达，较非紫绀组明显增加。结论：1.在紫绀先心病患儿体内，外周血血红蛋白及红细胞压积的升高，伴随血清铁下降以及总铁结合力的增加。提示在慢性缺氧的情况下，患儿机体处于一种潜在的铁缺乏状态，大量的铁可能被机体组织摄取，用于适应这重慢性低氧环境，如合成血红蛋白及红细胞数量以增加血液的携氧能力，造成机体铁储备下降。2.紫绀先心病患儿心肌组织中铁颗粒明显增多，并且伴随非血红素铁浓度也明显升高，表明除血红蛋白的合成需要更多的铁，心肌组织内相应含铁蛋白合成的增强，也需要心肌组织摄取大量的铁，这一改变可能为心肌慢性缺氧适应中的关键环节。3.紫绀先心病患儿心肌组织中TfR-1的表达明显高于非紫绀组。提示在慢性缺氧环境中，TfR-1作为心肌组织中摄取铁的主要分子，其表达增强有助于心肌细胞摄取更多的铁，协助心肌细胞完成低氧适应机制。