鐵過載人群外周血相關(guān)指標變化分析

張冠軍 ，王 燕，任立晟，孫曉嵐，郭 郡，賈 茹，呂建鋒，馬愛國

(1青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院營養(yǎng)研究所，山東青島 266021;2青島大學(xué)附屬醫(yī)院，山東青島 266021)

鐵是人體必需微量元素，它不僅參與機體氧分的運輸，而且在電子轉(zhuǎn)運、呼吸調(diào)節(jié)、激素合成等方面發(fā)揮著不可或缺的作用［1］。鐵過載(iron overload)又稱鐵負荷過多，是指由于鐵的供給超過鐵的需要，而引起體內(nèi)總鐵量過多，廣泛沉積于人體一些器官和組織的實質(zhì)細胞，常伴有纖維組織顯著增生，導(dǎo)致多臟器功能損害［2，3］。如今，對鐵營養(yǎng)狀況進行監(jiān)測的血液學(xué)指標主要包括血清鐵蛋白 (SF)、可溶性轉(zhuǎn)鐵蛋白受體(sTfR)、超敏C-反應(yīng)蛋白(Hs-CRP)、血清鐵(SI)、轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度(TS)、血紅蛋白(Hb)和血液鋅原卟啉(ZPP)［4］。血清鐵蛋白是調(diào)控鐵代謝的關(guān)鍵蛋白，是鐵營養(yǎng)狀況的一種臨床生物標志物，能反映體內(nèi)鐵貯存并被視為評價患者鐵貯存情況的最可靠的指標之一［5］。鐵過載時，機體外周血鐵營養(yǎng)指標和血常規(guī)水平均如何變化的相關(guān)報道甚少。本研究旨在分析中老年人群鐵過載時鐵營養(yǎng)指標和血液常規(guī)檢查的變化，探討血清鐵蛋白與鐵營養(yǎng)、血常規(guī)等指標之間的關(guān)系，為鐵過載診斷和分類提供有力的依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 對象

選取某市2 家醫(yī)院2014年1—8月健康體檢的中老年人群(40～70 歲)進行篩查。參考美國國家臨床實驗室標準委員會(NCCLS)鐵過載的定義和規(guī)范［6］，建立了本次研究的納入和排除標準。納入標準包括:(1)40～70歲;(2)自愿參與本研究并簽署知情同意書者。排除標準包括:(1)慢性感染者(Hs-CRP ＞0.5mg/dL［6］);(2)調(diào)查前1 個月參與輸血或獻血者;(3)患有與鐵過載相關(guān)的疾病者，如血色素沉積癥;(4)調(diào)查前長期或短期內(nèi)服用鐵補充劑者。

1.2 分組

針對納入研究的對象進行血清鐵蛋白的篩查，建立數(shù)據(jù)庫。按照血清鐵蛋白的濃度水平進行分組:(1)鐵正常組:血清鐵蛋白濃度 (男:15～200μg/L、女:15～150μg/L)。(2)鐵過載組:血清鐵蛋白濃度(男:＞200μg/L、女:＞150μg/L)。隨機抽取本次研究的研究對象:鐵正常組196 例、鐵過載組206 例。

1.3 實驗室檢測

1.3.1 血樣采集 抽取被調(diào)查者清晨空腹(至少8h 內(nèi)無含熱量食物攝入)肘靜脈血10mL，置留于EDTA-K2抗凝管、普通血清管、肝素鈉抗凝管三種試管內(nèi)，分別用于血常規(guī)、血生化和鐵營養(yǎng)指標的檢測。血常規(guī)和血生化指標在血液采集后2h 內(nèi)由臨床檢驗實驗室完成檢測。將肝素鈉抗凝管3 000r/min 離心10min 后提取血清，分裝于EP 管中，封口膜封口并粘貼條形碼，做好記錄，置于超低溫(－80℃)冰箱凍存待測。

1.3.2 測定項目及方法 血清鐵蛋白:放射免疫法(IRMA:cpm 計數(shù)28 080，線性參數(shù)R=－0.999 88);不飽和鐵結(jié)合力和血清鐵:亞鐵嗪比色法;超敏C-反應(yīng)蛋白和轉(zhuǎn)鐵蛋白:免疫比濁法;總鐵結(jié)合力=不飽和鐵結(jié)合力+血清鐵;轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度=血清鐵/總鐵結(jié)合力×100%;紅細胞和血小板計數(shù):電阻抗檢測法(流體動力學(xué)聚焦法);血紅蛋白:SLS 血紅蛋白檢測法;白細胞計數(shù):流式細胞術(shù)結(jié)合熒光染色法。

1.4 試劑和儀器

1.4.1 試劑 Ferr-20140220，北京北方研究所;總鐵結(jié)合力試劑盒、轉(zhuǎn)鐵蛋白試劑盒、超敏C-反應(yīng)蛋白試劑盒，北京利德曼公司。

1.4.2 儀器 放免儀(產(chǎn)地:西安，型號:Xh-6080)，生化分析儀(產(chǎn)地:日本，型號:Hitachi 7600-210)，流式細胞儀(產(chǎn)地:日本，型號:sysmex XT-1800i)，超低溫(－80℃)冰箱(產(chǎn)地:美國，型號:Thermo-702)和臺式低速自動平衡離心機(產(chǎn)地:上海，型號:TDZ6B-WS)，使用前均已校正或標準化。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理

所有數(shù)據(jù)采用SPSS17.0 進行統(tǒng)計分析。計量資料采用均數(shù)±標準差(±s)的方法來表示，鐵正常組和鐵過載組間各指標的比較采用t 檢驗，采用Spearman秩相關(guān)檢驗分析血清鐵蛋白與各指標之間的相關(guān)性，采用一般線性回歸對Log 血清鐵蛋白和血紅蛋白進行回歸分析，統(tǒng)計檢驗水準為α=0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 研究對象的一般情況

鐵正常組平均年齡53.15 歲，鐵過載組平均年齡51.12 歲，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05);其中鐵正常組男性60%、女性40%;鐵過載組男性60.1%、女性39.9%，無顯著差異(P ＞0.05)。

2.2 血清鐵蛋白與鐵營養(yǎng)指標分析

2.2.1 鐵營養(yǎng)指標比較分析 中老年人群鐵過載組血清鐵平均水平22.93μmol/L 顯著高于鐵正常組的17.83 μmol/L;鐵過載組轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度平均水平36%顯著高于鐵正常組的28%;鐵過載組不飽和鐵結(jié)合力平均水平40.69μmol/L 顯著低于鐵正常組的46.97μmol/L;鐵過載組轉(zhuǎn)鐵蛋白濃度平均水平245.67mg/dL 顯著低于鐵正常組的264.33 mg/dL，兩組之間總鐵結(jié)合力水平無明顯差異(表1)。

表1 鐵營養(yǎng)指標在鐵正常組和鐵過載組間的比較

2.2.2 血清鐵蛋白與鐵營養(yǎng)指標的關(guān)聯(lián)程度 中老年人群機體血清鐵蛋白與血清鐵水平呈顯著正相關(guān)，與轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度呈顯著正相關(guān)，與不飽和鐵結(jié)合力呈顯著負相關(guān)，與轉(zhuǎn)鐵蛋白水平呈顯著負相關(guān)，與總鐵結(jié)合力不相關(guān)(表2)。

表2 血清鐵蛋白和鐵營養(yǎng)指標之間的相關(guān)性

2.3 血清鐵蛋白與血常規(guī)指標分析

2.3.1 血常規(guī)指標的比較分析 鐵過載組紅細胞計數(shù)平均水平4.98×1012/L 顯著高于鐵正常組的4.82×1012/L;鐵過載組血紅蛋白平均水平155.23g/L 顯著高于鐵正常組的147.58g/L;鐵過載組紅細胞壓積平均水平44%顯著高于鐵正常組的42%;鐵過載組的平均紅細胞血紅蛋白含量31.17pg 顯著高于鐵正常組的30.61pg，兩組之間白細胞計數(shù)和血小板計數(shù)的比較無明顯差異(表3)。2.3.2 血清鐵蛋白與血常規(guī)部分指標的關(guān)聯(lián)程度 中老年人群機體血清鐵蛋白與紅細胞計數(shù)水平呈顯著正相關(guān)，與血紅蛋白呈顯著正相關(guān)，與紅細胞壓積呈顯著正相關(guān)，與平均紅細胞血紅蛋白含量水平呈顯著正相關(guān)，與白細胞計數(shù)水平呈顯著正相關(guān)，血清鐵蛋白與血小板計數(shù)呈顯著負相關(guān)(表4)。

表3 血常規(guī)指標在鐵正常組和鐵過載組間的比較

表4 血清鐵蛋白與血常規(guī)部分指標的相關(guān)性

2.4 血清鐵蛋白與血紅蛋白之間的回歸分析

血清鐵蛋白和血紅蛋白呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)r=0.389，P＜0.05。血清鐵蛋白(x)和血紅蛋白(y)的線性回歸方程為y=17.305x +114.45 (β=0.412，P＜0.001，R2=0.1693)(附圖)所示。

附圖 血清鐵蛋白和血紅蛋白的一般線性回歸分析(n=422)

3 討論

多年來，血清鐵與總鐵結(jié)合力的測定，一直是臨床上常用來評價人體鐵離子水平的重要指標，對于疾病的診斷有很重要的意義。本研究結(jié)果顯示，當機體發(fā)生鐵過載時，血清鐵和轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度水平上升，轉(zhuǎn)鐵蛋白和不飽和鐵結(jié)合力的水平下降。機體在健康的情況下，血清中的血清鐵蛋白和轉(zhuǎn)鐵蛋白達成平衡穩(wěn)態(tài)，轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度在33%左右［8］。當體內(nèi)發(fā)生鐵過載，過量的鐵以二價鐵的形式貯存于血清鐵蛋白中［9］，組織中的儲鐵蛋白、血清中的血清鐵蛋白和轉(zhuǎn)鐵蛋白之間的平衡被破壞。當帶有2 個鐵離子的轉(zhuǎn)鐵蛋白與細胞膜上轉(zhuǎn)鐵蛋白受體結(jié)合后，細胞膜形成囊泡以胞飲作用送到細胞質(zhì)中，囊泡膜上氫離子泵會以主動運輸將氫離子輸入，使泡內(nèi)pH 值降到5.5，但當酸堿值(pH 值)下降時，轉(zhuǎn)鐵蛋白的親和力就會降低，結(jié)合、運輸三價鐵離子的潛力降低。從而造成了不飽和鐵結(jié)合力水平下降，導(dǎo)致血清鐵和轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度的升高。如果機體缺乏轉(zhuǎn)鐵蛋白對鐵離子的緩沖作用，進入血漿中的鐵離子將沉積在實質(zhì)細胞和組織中，導(dǎo)致組織代謝障礙［10］。

正常生理情況下，紅細胞不斷進行新生與衰亡以保持動態(tài)平衡，但多種原因可使這種平衡遭到破壞，導(dǎo)致紅細胞和血紅蛋白數(shù)量減少或增多［11］。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，中老年人群機體鐵過載時，紅細胞計數(shù)、血紅蛋白、紅細胞壓積和平均紅細胞血紅蛋白含量水平均升高。一般情況下，每天由紅細胞在體內(nèi)破壞所釋放的鐵量約2mg，而機體內(nèi)的鐵離子除腸道分泌和皮膚、消化道及尿道上皮脫落可損失一定數(shù)量外，幾乎不存在其它途徑損失。Corrons 和Amer 等［12］學(xué)者研究鐵過載的病人的紅細胞發(fā)現(xiàn)，由于過量游離鐵的存在，紅細胞中活性氧明顯增加，抗氧化物質(zhì)谷胱甘肽含量明顯減少，氧化產(chǎn)物丙二醛含量增加，改變了紅細胞膜ATP-ase 活性，紅細胞內(nèi)K+和Na+濃度明顯增加，破壞了紅細胞中的氧化還原的平衡，導(dǎo)致紅細胞的動態(tài)平衡發(fā)生紊亂［13-15］。而柴笑等［16］的研究顯示，小鼠鐵過載模型中低、中、高劑量過載組對小鼠外周血的白細胞、紅細胞、血紅蛋白等指標并無明顯影響［15］，這需要對鐵的吸收和代謝機制進一步研究。本研究顯示，血清鐵蛋白和血紅蛋白指標呈線性相關(guān)。血紅蛋白水平是評價人體鐵營養(yǎng)狀況最常用指標，它的生成和利用離不開鐵離子的作用。血清鐵蛋白是調(diào)控鐵代謝的關(guān)鍵蛋白［9］，鐵蛋白的鐵核心Fe3+具有強大的結(jié)合鐵和貯備鐵的能力，以維持體內(nèi)鐵的供應(yīng)和血紅蛋白相對穩(wěn)定性。

綜上所述，中老年人群鐵過載時，外周血中血清鐵、轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度、紅細胞計數(shù)、血紅蛋白、紅細胞壓積和平均紅細胞血紅蛋白含量均升高，不飽和鐵結(jié)合力和轉(zhuǎn)鐵蛋白水平均降低;血清鐵蛋白和血清鐵、轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度、紅細胞計數(shù)、血紅蛋白等指標呈正相關(guān)，與不飽和鐵結(jié)合力、轉(zhuǎn)鐵蛋白呈負相關(guān)。建議進行外周血相關(guān)指標的聯(lián)合檢測來評價鐵過載的程度，為鐵過載疾病的早期發(fā)現(xiàn)、早期治療提供科學(xué)依據(jù)。

［1］Fairweather-Tait S J，et al.Iron status in the elderly ［J］.Mechanisms of Ageing and Development，2014，136:22-28.

［2］張之南，等.血液病學(xué)［M］.北京:人民衛(wèi)生出版社，2011:298.

［3］李云春，等.葉黃素對鐵過載大鼠氧化應(yīng)激水平影響的實驗研究［J］.中國食物與營養(yǎng)，2014，20(3):58-61.

［4］殷繼永，霍軍生.鐵營養(yǎng)狀況主要評價指標檢測方法的研究進展［J］.衛(wèi)生研究，2011，2:45.

［5］劉志梅，林東源，李劍軍，等.鐵蛋白與2 型糖尿病［J］.內(nèi)科，2008，3(3):442-444.13.

［6］WaynePA.National Committee for Clinical Laboratory Standards Defining，establishing，and verifying reference intervals in the clinical laboratory;approved guideline-Third Edition C28-A3 ［R］.2008 NCCLS.

［7］Roberts W L，Moulton L，Law T C，et al.Evaluation of nine automated high-sensitivity C-reactive protein methods:implications for clinical and epidemiological applications.Part 2［J］.Clinical Chemistry，2001，47(3):418-425.

［8］Gropper SS，Groff JL，et al.Advanced Nutrition and Human Metabolism，4th ed.，2005:419-436.

［9］陳靜，趙永亮，王丹.鐵蛋白的研究現(xiàn)狀［J］.河北師范大學(xué)學(xué)報，2010，38(3):152-155.

［10］De Domenico I，et al.Regulation of iron acquisition andstorage:consequences for iron-linked disorders ［J］.Nature Reviews Molecular Cell Biology，2008，9(1):72-81.

［11］趙越.鐵過載對生物節(jié)律和血液系統(tǒng)干擾機制的研究［D］.南京:南京理工大學(xué)，2012.

［12］黃蕾，付蓉，邵宗鴻.鐵過載組織損傷特點及機制研究進展［J］.中華血液學(xué)雜志，2012，33(10):884-886.

［13］Corrons J L，et al.Increased susceptibility of microcytic red blood cells to in vitro oxidative stress ［J］.European Journal of Haematology，1995，55(5):327-331.

［14］Meral A，et al.Lipid peroxi-dation and amtioxidant status in β-thalassemia ［J］.Pediatric Hematology-Oncology，2000，17(8):687-693.

［15］Amer J，Goldfarb A，F(xiàn)ibach E.Flow cytometric analysis of the oxidative status of normal and thalassemic red blood cells［J］.Cytometry Part A，2004，60(1):73-80.

［16］柴笑，趙明峰，李德冠，等.小鼠鐵過載模型的建立及其對骨髓造血功能的影響［J］.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院學(xué)報，2013，35(5):547-552.