北京地區(qū)兒童血清金屬元素鈣、鎂、鋅、鐵和銅參考區(qū)間的建立

王建紅，謝 榮，崔曉岱，張麗麗，李曉萌，王 曦，王曉燕，鄭春梅，王 琳

(首都兒科研究所附屬兒童醫(yī)院 1.保健科，3.實(shí)驗(yàn)中心，北京 100020；2.北京和合醫(yī)學(xué)診斷技術(shù)股份有限公司中心實(shí)驗(yàn)室，北京 101111)

人體內(nèi)金屬元素合理的水平是維持正常生理活動的重要條件。兒童正處于生長發(fā)育旺盛的階段，合理的營養(yǎng)對兒童體格發(fā)育和智力水平均有重要意義[1-3]。兒童金屬元素水平受生活環(huán)境、飲食習(xí)慣[4]、年齡和性別[5]等影響，存在較大差異，其合理的檢測方法和科學(xué)的參考區(qū)間的制訂對兒童營養(yǎng)的評估具有重要意義。但目前國內(nèi)各個地區(qū)并未形成統(tǒng)一的生物參考區(qū)間及標(biāo)準(zhǔn)[6-7]。為此本研究對北京地區(qū)0.5～10歲健康兒童血清中的鈣(Ca)、鎂(Mg)、鐵(Fe)、鋅(Zn)和銅(Cu)5種常見金屬元素進(jìn)行了檢測，分析各年齡組兒童各元素第2.5～97.5百分位的相應(yīng)數(shù)值，擬建立北京地區(qū)兒童Ca、Mg、Fe、Zn和Cu 5種金屬元素在健康人群中的參考區(qū)間，以利于指導(dǎo)北京地區(qū)兒童金屬元素合理膳食及補(bǔ)充，為進(jìn)一步開展兒童營養(yǎng)保健工作提供可靠依據(jù)。

1資料與方法

1.1研究對象

選取2019年1至12月首都兒科研究所附屬兒童醫(yī)院保健科健康體檢的兒童為研究對象。納入標(biāo)準(zhǔn)：①健康體檢兒童；②年齡0.5～10歲；③在北京居住半年以上；④未服用相關(guān)補(bǔ)充劑；⑤監(jiān)護(hù)人知情同意采集血標(biāo)本；⑥體檢中行血清金屬元素Ca、Mg、Fe、Zn和Cu檢測及血紅蛋白、血清維生素A、血清維生素D水平檢測者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①體檢時有呼吸道癥狀或患急慢性疾病等患兒；②不同意填寫知情同意書者；③監(jiān)護(hù)人不同意采集血標(biāo)本的兒童；④貧血、維生素A值(0.35～0.70mg/L)、維生素D值(20～100ng/mL)不在參考區(qū)間兒童；⑤血標(biāo)本發(fā)生溶血、乳糜血等情況的兒童。

1.2檢測方法

采集空腹靜脈血液標(biāo)本2mL，置于普通生化管中，冷藏運(yùn)輸及儲存。由北京和合醫(yī)學(xué)診斷技術(shù)股份有限公司中心實(shí)驗(yàn)室采用電感耦合等離子色譜法(inductively coupled plasma～mass spectrometer，ICP～MS)測定血清中Ca、Mg、Fe、Zn和Cu濃度，檢測儀器為賽默飛世爾科技公司的電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(型號：iCAP～TQ)。

1.3統(tǒng)計學(xué)方法

2結(jié)果

2.1兒童一般資料

本次研究共納入兒童6 510例，其中男3 890例，女2 620例，各年齡組兒童例數(shù)見表1。

表1 各年齡組兒童例數(shù)分布情況[n(%)]

2.2不同年齡兒童血清Ca、Mg、Fe、Zn、Cu 5種元素比較

K-S檢驗(yàn)顯示兒童血清Ca和Fe結(jié)果符合正態(tài)分布(P>0.05)，Mg、Zn和Cu結(jié)果不符合正態(tài)分布(P<0.05)。各年齡組兒童血清Ca、Mg、Fe、Zn、Cu 5種元素的水平均有顯著性差異(F/χ2值分別為53.157、207.366、50.664、57.522、136.913，均P<0.01)，進(jìn)一步比較后發(fā)現(xiàn)，Zn元素水平隨年齡增長逐漸升高，見表2。

表2 不同年齡兒童血清Ca、Mg、Fe、Zn、Cu 5種元素的比較

2.3北京地區(qū)兒童血清Ca、Mg、Fe、Zn、Cu 5種元素參考區(qū)間的建立

采用百分位數(shù)法計算參考區(qū)間，取P2.5～P97.5的相應(yīng)數(shù)值作為北京地區(qū)兒童ICP-MS血清Ca、Mg、Fe、Zn、Cu 5種元素的參考區(qū)間，見表3。

表3 不同年齡兒童血清中Ca、Mg、Fe、Zn、Cu 5種元素參考區(qū)間(P2.5～P97.5)

3討論

3.1金屬元素Ca、Mg、Fe、Zn、Cu對于兒童健康的重要作用

Ca、Mg、Fe、Zn、Cu等元素作為人體必需的金屬元素，參與人體多種生物代謝過程。處于生長發(fā)育期的兒童由于代謝旺盛，需攝取足量的營養(yǎng)素以滿足生理發(fā)育需要，金屬元素水平的平衡對于兒童健康成長起著重要的作用。如果體內(nèi)某種元素攝入量不足或過多，可能會引起相應(yīng)的生理功能障礙，影響身體的正常生長發(fā)育，甚至導(dǎo)致疾病的發(fā)生[2]。

Ca、Mg是人體必需的常量元素。兒童長期缺Ca可能導(dǎo)致骨骼鈣化不良，生長遲緩，新骨結(jié)構(gòu)異常，嚴(yán)重者出現(xiàn)骨骼變形和佝僂病[8]，Ca過量攝入可能導(dǎo)致肌張力松弛、便秘、多尿等癥狀[9]；Mg缺乏會導(dǎo)致兒童味覺遲鈍、食欲差甚至厭食、消化吸收異常等，還可能導(dǎo)致呼吸道疾病、缺氧缺血性腦病、神經(jīng)性疾病、骨骼發(fā)育不良等[10]。Fe、Zn、Cu是人體必需的微量元素。Fe缺乏會導(dǎo)致貧血、注意力難以集中，而Fe過量也會引起心、肝、胰腺、關(guān)節(jié)、皮膚等出現(xiàn)病變；Zn缺乏會有代謝紊亂、免疫力降低、生長緩慢、發(fā)育不良、智力低下等癥狀出現(xiàn)，而惡心嘔吐、慢性腹瀉、神經(jīng)損傷等癥狀會出現(xiàn)在Zn中毒的患者中；Cu缺乏的人群會出現(xiàn)低色素性貧血、骨質(zhì)疏松、皮膚及毛發(fā)色素減少、生長發(fā)育遲緩、少年白發(fā)、白細(xì)胞減少、局部皮膚脫色(白癜風(fēng))和動脈脆弱等，而Cu過量的患者會出現(xiàn)急性溶血、肝壞死、腎功能異常等癥狀[11]?？梢娊饘僭亓窟^高或過低均可導(dǎo)致異常癥狀或疾病，合理判斷體內(nèi)金屬元素的水平是非常必要的。臨床針對不同的金屬元素檢測方法建立相應(yīng)可靠、適用的生物參考區(qū)間是合理判斷其水平的基礎(chǔ)。

3.2北京地區(qū)不同年齡兒童血清Ca、Mg、Fe、Zn、Cu 5種元素生物參考區(qū)間的建立

近年來，我國多地區(qū)已開展研究確定健康兒童血液(全血、血清、血漿)、頭發(fā)等標(biāo)本中的金屬元素參考區(qū)間[11-13]。其中，血液中的金屬元素含量及分布，是反映新陳代謝狀態(tài)最可靠的信息。本研究采用受污染風(fēng)險小的靜脈血檢測血清中的金屬元素，因血清標(biāo)本與全血標(biāo)本相比，其基質(zhì)相對簡單、前處理操作容易、能夠較好地避免金屬元素污染的風(fēng)險，且重復(fù)性好、檢測速度快、成本低。

另外，在諸多的研究中原子吸收光譜法是被應(yīng)用最多的檢測方法，但該方法具有檢測元素種類較少、檢測時間較長、線性范圍較窄、使用易燃?xì)怏w、對設(shè)備放置環(huán)境安全要求高等缺點(diǎn)[14]。本研究采用ICP～MS測定血清中金屬元素，此方法具有線性范圍寬、檢出限低、敏感性高、檢測速度快等優(yōu)點(diǎn)，已逐漸替代原子吸收法[6]。

本次研究結(jié)果顯示北京地區(qū)不同年齡兒童血清Ca、Mg、Fe、Zn、Cu水平存在顯著性差異，且隨年齡的變化呈現(xiàn)出變化趨勢。因此，金屬元素診療標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該考慮年齡的影響因素。另外值得注意的是，不同地區(qū)、不同檢測方法金屬元素的診療標(biāo)準(zhǔn)存在差異[14]，故臨床在金屬元素水平的判讀時應(yīng)注意加以區(qū)分，且應(yīng)建立本地區(qū)的、針對不同檢測方法的、不同年齡兒童的診療標(biāo)準(zhǔn)。

兒童定期體檢并進(jìn)行金屬元素檢測是非常必要的，可實(shí)現(xiàn)對金屬元素缺乏和過量的早期發(fā)現(xiàn)、早期預(yù)防及早期治療，亦有利于促進(jìn)兒童進(jìn)行科學(xué)合理的進(jìn)食，培養(yǎng)良好的飲食習(xí)慣。本研究建立了北京地區(qū)應(yīng)用ICP～MS方法檢測兒童血清金屬元素Ca、Mg、Fe、Zn、Cu的生物參考區(qū)間，可全方位指導(dǎo)本地區(qū)兒童機(jī)體金屬元素水平，為健康體檢、營養(yǎng)性疾病篩查及診療提供臨床依據(jù)。