gastro-jРоссийский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологииRussian Journal of Gastroenterology, Hepatology, Coloproctology1382-43762658-6673«Gastro» LLCgastro-j-1554Research ArticleЛЕКЦИИ И ОБЗОРЫLECTURES AND REVIEWSЖелезо-регуляторный гормон печени гепцидин и его место в системе врожденного иммунитетаIron-regulatory liver hormone hepcidin and its place in the system of congenital immunityСмирновО. А.SmirnovO. A.Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И. МечниковаRussian Federation2010021120102051015Copyright © Смирнов О.А., 20102010Смирнов О.А.Smirnov O.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gastro-j.ru/jour/article/view/1554

Цель обзора. Представить данные литературы о железо-регуляторном гормоне печени гепцидине и механизмах его участия в реакциях врожденного иммунитета.Основные положения. Гепцидин кодируется геном HAMP (Hepcidin Antimicrobial Peptide) в хромосоме 19. Экспрессию mRNA пептида в гепатоцитах индуцируют провоспалительные цитокины (IL-1α, IL-6 и TNF-α) подобно белкам острой фазы воспаления, а также перегрузка печени железом. Гепцидин способствует повышению естественной резистентности организма к инфекции, прежде всего благодаря прямому бактерицидному действию. Кроме того, как ключевой железо-регуляторный гормон он в условиях инфекционного процесса инициирует системную перестройку обмена железа, снижающую его доступность для микроорганизмов. Клиникоморфологическим проявлением этой перестройки служит так называемая анемия воспаления (анемия хронических заболеваний), тяжесть которой коррелирует с неблагоприятным течением хронического гепатита В и С, а также онкологических, почечных и сердечных заболеваний. Имеются сведения о вовлечении гепцидина в процессы супрессии опухолей, контролируемые геном р53.Заключение. Уникальные свойства гепцидина позволяют рассматривать пептид как звено, связывающее две важнейшие системы обеспечения гомеостаза – неспецифической защиты организма и метаболизма железа.

The aim of review

The aim of review. To present literature data on iron-regulatory hormone of the liver hepcidin and mechanisms of its involvement in reactions of congenital immunity.

Original positions

Original positions. Hepcidin is coded by HAMP gene (Hepcidin Antimicrobial Peptide) in chromosome 19. Expression peptide mRNA in hepatocytes is induced by proinflammatory cytokines (IL-1α, IL-6 and TNF-α) similar to acute phase proteins of inflammation, and also by liver iron overload. Hepcidin promotes elevation of natural resistance of the body to infection, first of all due to direct bactericidal effect. Moreover, as key iron-regulatory hormone at conditions of infectious process it initiates systemic rearrangement of iron metabolism, reducing its availability to microorganisms. So-called inflammation anemia (anemia of chronic diseases) serves as clinical and morphological manifestation of this rearrangement, which severity correlates to unfavorable course of chronic hepatitis B and C, as well as neoplastic, renal and cardiac diseases. There are data on involvement of hepcidin in suppression of р53- controlled tumors.

Conclusion

Conclusion. Unique properties of hepcidin allow to consider this peptide as a part, linking two major systems of homeostasis maintenance – nonspecific protection of the body and iron metabolism.

печеньврожденный иммунитетинфекционные заболеваниягепцидинобмен железаанемия воспаленияlivercongenital immunityinfectious diseaseshepcidiniron metabolismanemia of inflammationReferencesИвашкин В.Т. Основные понятия и положения фундаментальной иммунологии // Рос. журн. гастроэнтерол. гепатол. колопроктол. – 2008. – Т. 18, № 4. – С. 4–13.Ивашкин В.Т. Основные понятия и положения фундаментальной иммунологии // Рос. журн. гастроэнтерол. гепатол. колопроктол. – 2008. – Т. 18, № 4. – С. 4–13.Кетлинский С.А., Симбирцев А.С., Ищенко А.М. Инновационные иммунобиотехнологии в разработке лекарственных форм рекомбинантных цитокинов // Мед. акад. журн. – 2009. – Т. 9, № 4. – С. 75–82.Кетлинский С.А., Симбирцев А.С., Ищенко А.М. Инновационные иммунобиотехнологии в разработке лекарственных форм рекомбинантных цитокинов // Мед. акад. журн. – 2009. – Т. 9, № 4. – С. 75–82.Кулагина Е.А., Михайлова С.В., Ромащенко А.Г. и др. Полиморфизм гена HFE у больных хроническим вирусным гепатитом С // Рос. журн. гастроэнтерол. гепатол. колопроктол. – 2005. – Т. 15, № 4. – С. 29– 34.Кулагина Е.А., Михайлова С.В., Ромащенко А.Г. и др. Полиморфизм гена HFE у больных хроническим вирусным гепатитом С // Рос. журн. гастроэнтерол. гепатол. колопроктол. – 2005. – Т. 15, № 4. – С. 29– 34.Левина А.А., Казюкова Т.В., Цветаева Н.В. и др. Гепсидин как регулятор гомеостаза железа // Педиатрия. – 2008. – Т. 87, № 1. – С. 67–74.Левина А.А., Казюкова Т.В., Цветаева Н.В. и др. Гепсидин как регулятор гомеостаза железа // Педиатрия. – 2008. – Т. 87, № 1. – С. 67–74.Лукина Е.А., Луговская С.А., Сысоева Е.П. и др. Гематологические синдромы, ассоциированные с хроническими вирусными гепатитами // Рос. журн. гастроэнтерол. гепатол. колопроктол. – 1999. – Т. 9, № 1. – С. 44–49.Лукина Е.А., Луговская С.А., Сысоева Е.П. и др. Гематологические синдромы, ассоциированные с хроническими вирусными гепатитами // Рос. журн. гастроэнтерол. гепатол. колопроктол. – 1999. – Т. 9, № 1. – С. 44–49.Павлов Ч.С., Лукина Е.А., Левина А.А. и др. Анемия у больных хроническим вирусным гепатитом С / Материалы 3-й Российской гастроэнтерологической недели // Рос. журн. гастроэнтерол. гепатол. колопроктол. – 1997. – Т. 7, № 5 (прил. 4). – С. 155–156.Павлов Ч.С., Лукина Е.А., Левина А.А. и др. Анемия у больных хроническим вирусным гепатитом С / Материалы 3-й Российской гастроэнтерологической недели // Рос. журн. гастроэнтерол. гепатол. колопроктол. – 1997. – Т. 7, № 5 (прил. 4). – С. 155–156.Пальцев М.А., Кветной И.М., Ряднова И.Ю., Смирнов О.А. Нейроиммуноэндокринология печени / Под ред. М.А. Пальцева, И.М. Кветного: Руководство по нейроиммуноэндокринологии, 2-е изд. – М.: ОАО «Издательство «Медицина», 2008. – С. 283–298.Пальцев М.А., Кветной И.М., Ряднова И.Ю., Смирнов О.А. Нейроиммуноэндокринология печени / Под ред. М.А. Пальцева, И.М. Кветного: Руководство по нейроиммуноэндокринологии, 2-е изд. – М.: ОАО «Издательство «Медицина», 2008. – С. 283–298.Пирс Э. Гистохимия: теоретическая и прикладная: пер. с англ. – М.: Из-во иностр. лит-ры, 1956. – 488 с.Пирс Э. Гистохимия: теоретическая и прикладная: пер. с англ. – М.: Из-во иностр. лит-ры, 1956. – 488 с.Смирнов О.А. Клинико-морфологические проявления анемии воспаления при хроническом гепатите В и С // Актуальные вопросы патологической анатомии / Материалы III съезда Российского общества патологоанатомов. – Т. 2. – Самара: ООО «ИПК «Содружество», 2009. – С. 471–473.Смирнов О.А. Клинико-морфологические проявления анемии воспаления при хроническом гепатите В и С // Актуальные вопросы патологической анатомии / Материалы III съезда Российского общества патологоанатомов. – Т. 2. – Самара: ООО «ИПК «Содружество», 2009. – С. 471–473.Смирнов О.А. Частота и морфологическая характеристика гемосидероза печени // Рос. мед. журн. – 2002. – № 6. – С. 11–13.Смирнов О.А. Частота и морфологическая характеристика гемосидероза печени // Рос. мед. журн. – 2002. – № 6. – С. 11–13.Смирнов О.А., Аничков Н.М., Радченко В.Г. Гемосидероз печени при хроническом гепатите // Арх. патол. – 2003. – Т. 65, вып. 1. – С. 39–42.Смирнов О.А., Аничков Н.М., Радченко В.Г. Гемосидероз печени при хроническом гепатите // Арх. патол. – 2003. – Т. 65, вып. 1. – С. 39–42.Уорд Д.Х., Кушнер Д.П., Каплан Д. Железо: Метаболизм и клинические нарушения // Современная гематология и онкология: пер. с англ. / Под ред. В.Ф. Фербенкса. – М.: Медицина, 1987. – С. 11–57.Уорд Д.Х., Кушнер Д.П., Каплан Д. Железо: Метаболизм и клинические нарушения // Современная гематология и онкология: пер. с англ. / Под ред. В.Ф. Фербенкса. – М.: Медицина, 1987. – С. 11–57.Babitt J.L., Huang F.W., Wrighting D.M. et al. Bone morphogenetic protein signaling by hemojuvelin regulates hepcidin expression // Nat. Genet. – 2006. – Vol. 38, N 5. – P. 531–539.Babitt J.L., Huang F.W., Wrighting D.M. et al. Bone morphogenetic protein signaling by hemojuvelin regulates hepcidin expression // Nat. Genet. – 2006. – Vol. 38, N 5. – P. 531–539.Babitt J.L., Huang F.W., Xia Y. et al. Modulation of bone morphogenetic protein signaling in vivo regulates systemic iron balance // J. Clin. Invest. – 2007. – Vol. 117, N 7. – P. 1933–1939.Babitt J.L., Huang F.W., Xia Y. et al. Modulation of bone morphogenetic protein signaling in vivo regulates systemic iron balance // J. Clin. Invest. – 2007. – Vol. 117, N 7. – P. 1933–1939.Bradley L.A., Haddow J.E, Palomaki G.E. Population screening for haemochromatosis: a unifying analysis of published intervention trials // J. Med. Screen. – 1996. – Vol. 3, N 4. – P. 178–184.Bradley L.A., Haddow J.E, Palomaki G.E. Population screening for haemochromatosis: a unifying analysis of published intervention trials // J. Med. Screen. – 1996. – Vol. 3, N 4. – P. 178–184.Britton R.S. Metal-induced hepatotoxicity // Semin. Liver Dis. – 1996. – Vol.16, N 1. – P. 3–12.Britton R.S. Metal-induced hepatotoxicity // Semin. Liver Dis. – 1996. – Vol.16, N 1. – P. 3–12.Cartwright G.E. The anemia of chronic disorders // Semin. Hematol.– 1952. – Vol. 3, N 4. – P. 351–375.Cartwright G.E. The anemia of chronic disorders // Semin. Hematol.– 1952. – Vol. 3, N 4. – P. 351–375.Cartwright G.E., Wintrobe M.M. The anemia of infection. XVII. A review // Adv. Intern. Med. – 1952. – Vol. 5. – P. 165–226.Cartwright G.E., Wintrobe M.M. The anemia of infection. XVII. A review // Adv. Intern. Med. – 1952. – Vol. 5. – P. 165–226.Ellison R.T. The effects of lactoferrin on gram-negative bacteria // Adv. Exp. Med. Biol. – 1994. – Vol. 357, N 1. – P. 71–90.Ellison R.T. The effects of lactoferrin on gram-negative bacteria // Adv. Exp. Med. Biol. – 1994. – Vol. 357, N 1. – P. 71–90.Fleming M.D., Andrews N.C. Mammalian iron transport: an unexpected link between metal homeostasis and host defense // J. Lab. Clin. Med. – 1998. – Vol. 132, N 6. – P. 464–468.Fleming M.D., Andrews N.C. Mammalian iron transport: an unexpected link between metal homeostasis and host defense // J. Lab. Clin. Med. – 1998. – Vol. 132, N 6. – P. 464–468.Fleming R.E., Sly W.S. Hepcidin: a putative iron-regulatory hormone relevant to hereditary hemochromatosis and the anemia of chronic diseases // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 2001. – Vol. 98, N 15. – P. 8160–8162.Fleming R.E., Sly W.S. Hepcidin: a putative iron-regulatory hormone relevant to hereditary hemochromatosis and the anemia of chronic diseases // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 2001. – Vol. 98, N 15. – P. 8160–8162.Forbes J.R., Gros P. Divalent-metal transport by NRAMP proteins at the interface of host-pathogen interactions // Trends Microbiol. – 2001. – Vol. 9, N 8. – P. 397–403.Forbes J.R., Gros P. Divalent-metal transport by NRAMP proteins at the interface of host-pathogen interactions // Trends Microbiol. – 2001. – Vol. 9, N 8. – P. 397–403.Gabay C., Kushner I. Acute-phase proteins and other systemic responses to inflammation // N. Engl. J. Med. – 1999. – Vol. 340, N 6. – P. 448–454.Gabay C., Kushner I. Acute-phase proteins and other systemic responses to inflammation // N. Engl. J. Med. – 1999. – Vol. 340, N 6. – P. 448–454.Hunter H.N., Fulton D.B., Ganz T., Vogel H.J. The solution structure of human hepcidin, a peptide with antimicrobial activity that is involved in iron uptake and hereditary hemochromatosis // J. Biol. Chem. – 2002. – Vol. 277, N 40. – P. 37597–37603.Hunter H.N., Fulton D.B., Ganz T., Vogel H.J. The solution structure of human hepcidin, a peptide with antimicrobial activity that is involved in iron uptake and hereditary hemochromatosis // J. Biol. Chem. – 2002. – Vol. 277, N 40. – P. 37597–37603.Jurado R.L. Iron, infections, and anemia of inflammation // Clin. Infect. Dis. – 1997. – Vol. 25, N 4. – P. 888– 895.Jurado R.L. Iron, infections, and anemia of inflammation // Clin. Infect. Dis. – 1997. – Vol. 25, N 4. – P. 888– 895.Konijn A.M., Hershko C. Ferritin synthesis in inflammation. I. Pathogenesis of impaired iron release // Br. J. Haematol. – 1977. – Vol. 37, N 1. – P. 7–16.Konijn A.M., Hershko C. Ferritin synthesis in inflammation. I. Pathogenesis of impaired iron release // Br. J. Haematol. – 1977. – Vol. 37, N 1. – P. 7–16.Krause A., Neitz S., Magert H.J. et al. LEAP-1, a novel highly disulfide-bonded human peptide, exhibit antimicrobial activity // FEBS Lett. – 2000. – Vol. 480, N 2. – P. 147–150.Krause A., Neitz S., Magert H.J. et al. LEAP-1, a novel highly disulfide-bonded human peptide, exhibit antimicrobial activity // FEBS Lett. – 2000. – Vol. 480, N 2. – P. 147–150.Ludwiczek S., Aigner E., Theurl I., Weiss G. Cytokinemediated regulation of iron transport in human monocytic cells // Blood. – 2003. – Vol. 101, N 10. – P. 4148– 4154.Ludwiczek S., Aigner E., Theurl I., Weiss G. Cytokinemediated regulation of iron transport in human monocytic cells // Blood. – 2003. – Vol. 101, N 10. – P. 4148– 4154.Massague J., Seoane J., Wotton D. SMAD transcription factors // Genes Dev. – 2005. – Vol. 19, N 23. – P. 2783–2810.Massague J., Seoane J., Wotton D. SMAD transcription factors // Genes Dev. – 2005. – Vol. 19, N 23. – P. 2783–2810.Mullarky I.K., Szaba F.M., Kummer L.W. et al. Gamma interferon suppresses erythropoiesis via interleukin-15 // Infect. Immun. – 2007. – Vol. 75, N 5. – P. 2630– 2633.Mullarky I.K., Szaba F.M., Kummer L.W. et al. Gamma interferon suppresses erythropoiesis via interleukin-15 // Infect. Immun. – 2007. – Vol. 75, N 5. – P. 2630– 2633.Nemeth E., Tuttle M.S., Powelson J. et al. Hepcidin regulates cellular iron efflux by binding to ferroportin and inducing its internalization // Science. – 2004. – Vol. 306, N 5704. – P. 2090–2093.Nemeth E., Tuttle M.S., Powelson J. et al. Hepcidin regulates cellular iron efflux by binding to ferroportin and inducing its internalization // Science. – 2004. – Vol. 306, N 5704. – P. 2090–2093.Nemeth E., Valore E.V., Territo M. et al. Hepcidin, a putative mediator of anemia of inflammation, is a type II acute-phase protein // Blood. – 2003. – Vol. 101, N 7. – P. 2461–2463.Nemeth E., Valore E.V., Territo M. et al. Hepcidin, a putative mediator of anemia of inflammation, is a type II acute-phase protein // Blood. – 2003. – Vol. 101, N 7. – P. 2461–2463.Nicolas G., Bennoun M., Devaux I. et al. Lack of hepcidin gene expression and severe tissue iron overload in upstream stimulatory factor 2 (USF2) knockout mice // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 2001. – Vol. 98, N 15. – P. 8780–8785.Nicolas G., Bennoun M., Devaux I. et al. Lack of hepcidin gene expression and severe tissue iron overload in upstream stimulatory factor 2 (USF2) knockout mice // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 2001. – Vol. 98, N 15. – P. 8780–8785.Nicolas G., Bennoun M., Porteu A. et al. Severe iron deficiency anemia in transgenic mice expressing liver hepcidin // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 2002. – Vol. 99, N 7. – P. 4596–4601.Nicolas G., Bennoun M., Porteu A. et al. Severe iron deficiency anemia in transgenic mice expressing liver hepcidin // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 2002. – Vol. 99, N 7. – P. 4596–4601.Nissenson A.R., Goodnough L.T., Dubois R.W. Anemia: not just an innocent bystander? // Arch. Intern. Med. – 2003. – Vol. 163, N 12. – P. 1400–1404.Nissenson A.R., Goodnough L.T., Dubois R.W. Anemia: not just an innocent bystander? // Arch. Intern. Med. – 2003. – Vol. 163, N 12. – P. 1400–1404.Park C.H., Valore E.V., Waring A.J., Ganz T. Hepcidin, a urinary antimicrobial peptide synthesized in the liver // J. Biol. Chem. – 2001. – Vol. 276, N 11. – P. 7806–7810.Park C.H., Valore E.V., Waring A.J., Ganz T. Hepcidin, a urinary antimicrobial peptide synthesized in the liver // J. Biol. Chem. – 2001. – Vol. 276, N 11. – P. 7806–7810.Pietrangelo A. Hereditary hemochromatosis – a new look at an old disease // N. Engl. J. Med. – 2004. – Vol. 350, N 23. – P. 2383–2397.Pietrangelo A. Hereditary hemochromatosis – a new look at an old disease // N. Engl. J. Med. – 2004. – Vol. 350, N 23. – P. 2383–2397.Pigeon C., Ilyin G., Courselaud B. et al. A new mouse liver-specific gene, encoding a protein homologous to human antimicrobial peptide hepcidin, is overexpressed during iron overload // J. Biol. Chem. – 2001. – Vol. 276, N 4. – P. 7811–7819.Pigeon C., Ilyin G., Courselaud B. et al. A new mouse liver-specific gene, encoding a protein homologous to human antimicrobial peptide hepcidin, is overexpressed during iron overload // J. Biol. Chem. – 2001. – Vol. 276, N 4. – P. 7811–7819.Schilling R.F. Anemia of chronic disease: a misnomer // Ann. Intern. Med. – 1991. – Vol. 115, N 7. – P. 572– 573.Schilling R.F. Anemia of chronic disease: a misnomer // Ann. Intern. Med. – 1991. – Vol. 115, N 7. – P. 572– 573.Torti F.M., Torti S.V. Regulation of ferritin genes and protein // Blood. – 2002. – Vol. 99, N 10. – P. 3505– 3516.Torti F.M., Torti S.V. Regulation of ferritin genes and protein // Blood. – 2002. – Vol. 99, N 10. – P. 3505– 3516.Weinstein D.A., Roy S.N., Fleming M.D. et al. Inappropriate expression of hepcidin is associated with refractory anemia: implications for the anemia of chronic disease // Blood. – 2002. – Vol. 100, N 10. – P. 3776– 3781.Weinstein D.A., Roy S.N., Fleming M.D. et al. Inappropriate expression of hepcidin is associated with refractory anemia: implications for the anemia of chronic disease // Blood. – 2002. – Vol. 100, N 10. – P. 3776– 3781.Weiss G., Goodnough L.T. Anemia of chronic disease // N. Engl. J. Med. – 2005. – Vol. 352, N 10. – P. 1011–1023.Weiss G., Goodnough L.T. Anemia of chronic disease // N. Engl. J. Med. – 2005. – Vol. 352, N 10. – P. 1011–1023.Weizer-Stern O., Adamsky K., Margalit O. et al. Hepcidin, a key regulator of iron metabolism, is transcriptionally activated by p53 // Br. J. Haematol. – 2007. – Vol. 138, N 2. – P. 253–262.Weizer-Stern O., Adamsky K., Margalit O. et al. Hepcidin, a key regulator of iron metabolism, is transcriptionally activated by p53 // Br. J. Haematol. – 2007. – Vol. 138, N 2. – P. 253–262.Wrighting D.M., Andrews N.C. Interleukin-6 induces hepcidin expression through STAT 3 // Blood. – 2006. – Vol. 108, N 9. – P. 3204–3209.Wrighting D.M., Andrews N.C. Interleukin-6 induces hepcidin expression through STAT 3 // Blood. – 2006. – Vol. 108, N 9. – P. 3204–3209.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.