CO呼氣試驗(yàn)方式檢測(cè)4種常見(jiàn)惡性血液病紅細(xì)胞壽命長(zhǎng)短分析及檢測(cè)意義*

李美健，李 靜，李曉紅△，宋俊貞，李 燕

1.河北中醫(yī)學(xué)院，河北石家莊 050091；2.河北中醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院/河北省中醫(yī)院血液病科，河北石家莊 050011；3.河北省血液中心臨床輸血技術(shù)指導(dǎo)辦公室，河北石家莊 050071；4.河北省人民醫(yī)院血液科，河北石家莊 050051

紅細(xì)胞壽命是指骨髓中幼稚紅細(xì)胞釋放到外周血后發(fā)育成熟的紅細(xì)胞在循環(huán)血液中的存活時(shí)間，是一種重要的基礎(chǔ)生理指標(biāo)，是貧血分類的基礎(chǔ)，其反映了紅細(xì)胞破壞程度。紅細(xì)胞壽命檢測(cè)具有重要的臨床意義，可用于溶血的診斷及鑒別疾病，完善血液病貧血機(jī)制研究，有助于孤立性高膽紅素血癥鑒別診斷，溶血性疾病療效判斷及早期預(yù)測(cè)復(fù)發(fā)[1]。CO呼氣試驗(yàn)指通過(guò)測(cè)定呼氣中CO濃度計(jì)算紅細(xì)胞壽命[2]。本研究通過(guò)CO呼氣試驗(yàn)方式檢測(cè)4種常見(jiàn)惡性血液病紅細(xì)胞壽命長(zhǎng)短情況，并分析紅細(xì)胞壽命在不同疾病狀態(tài)下所起的作用與檢測(cè)意義?，F(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 收集2019年2-11月就診于河北省中醫(yī)院血液病科住院及門診的急性髓系白血病(AML)、骨髓增生異常綜合征(MDS)、多發(fā)性骨髓瘤(MM)及原發(fā)性骨髓纖維化(PMF)患者80例作為研究對(duì)象，分為 AML組、MDS組、MM組、PMF組，每組各20例患者，診斷標(biāo)準(zhǔn)參照文獻(xiàn)[3-6]進(jìn)行判定。納入標(biāo)準(zhǔn)：符合AML、MDS、MM、PMF診斷標(biāo)準(zhǔn)。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并其他類型貧血疾病，肝功能異常，嚴(yán)重感染，大量出血傾向如消化道出血、痔瘡。20例AML患者均為非M3型；20例MDS患者中5例MDS伴單系病態(tài)造血，12例MDS伴多系血細(xì)胞發(fā)育異常,3例MDS 伴多系病態(tài)造血和環(huán)形鐵粒幼細(xì)胞；20例MM患者中13例IgG型，7例IgA型。另選取同期在河北省中醫(yī)院體檢的健康者50例作為對(duì)照組。對(duì)照組均無(wú)不適癥狀，受試者3個(gè)月內(nèi)未接受過(guò)輸血、獻(xiàn)血治療，其中女性體質(zhì)量為45 kg以上，男性體質(zhì)量為50 kg以上，且體質(zhì)量指數(shù)為19～26 kg/m2，女性健康者接受紅細(xì)胞壽命檢查當(dāng)天不在例假期間，3個(gè)月內(nèi)未服用任何藥物，男性健康者近3個(gè)月無(wú)飲酒、無(wú)吸煙。

1.2方法

1.2.1氣體采集 首先連接好氣體采集裝置。將肺泡氣采集袋、腔道氣體袋及吹氣嘴通過(guò)三通導(dǎo)管連接在一起。在受試者空腹、不吸煙及靜息狀態(tài)下采集氣體，采集氣體時(shí)向患者說(shuō)明操作要領(lǐng)。囑受試者手持氣體采集裝置，深吸氣，并屏住呼吸10 s，然后通過(guò)吹氣嘴用力呼出，若肺泡氣袋未收集到足夠氣體(手壓氣袋凹入超過(guò)1 cm)，用手?jǐn)D壓腔道氣袋使其中氣體排空，重復(fù)上述操作，直至肺泡氣袋吹滿。氣體收集合格后蓋緊肺泡氣采集袋蓋子防止氣體泄漏。然后采集環(huán)境空氣(排除外源性CO干擾)。具體方式：打開(kāi)電動(dòng)氣泵向環(huán)境本底氣袋內(nèi)充入受試者所處環(huán)境的空氣，收集完畢后取下電動(dòng)氣泵，將環(huán)境氣采集袋蓋緊蓋子，30 min內(nèi)完成檢測(cè)。

1.2.2儀器檢測(cè) 紅細(xì)胞壽命測(cè)定呼氣試驗(yàn)儀RBC54-01由深圳市先亞生物科技有限公司提供。打開(kāi)紅細(xì)胞壽命檢測(cè)儀器預(yù)熱20 min，打開(kāi)連接儀器的電腦，并打開(kāi)紅細(xì)胞壽命測(cè)定軟件，輸入患者基本信息、受試者當(dāng)天或最近3 d內(nèi)的血紅蛋白數(shù)值(單位為g/L)。分別將肺泡氣采集袋、環(huán)境氣采集袋、2個(gè)倒氣袋插在儀器“肺泡氣”“本底氣”“倒氣袋”標(biāo)志上并保證指示燈顯示為綠色。預(yù)熱完畢后按下“開(kāi)始測(cè)量”鍵開(kāi)始檢測(cè)。檢測(cè)時(shí)間約為15 min，檢測(cè)結(jié)束后記錄患者紅細(xì)胞壽命(單位為d)，拔出肺泡氣采集袋、環(huán)境氣體袋和倒氣袋，然后并同腔道氣袋、三通導(dǎo)管放到醫(yī)學(xué)垃圾桶內(nèi)，儀器返回主顯示屏，進(jìn)行下一組檢測(cè)，此時(shí)儀器不需要預(yù)熱，直接檢測(cè)即可。

2 結(jié) 果

2.14組一般臨床特征比較 80例惡性血液病患者一般臨床特征包括病例數(shù)、性別、年齡、紅細(xì)胞計(jì)數(shù)、血紅蛋白濃度、紅細(xì)胞壓積、網(wǎng)織紅細(xì)胞、白細(xì)胞計(jì)數(shù)、血小板計(jì)數(shù)、總膽紅素、間接膽紅素、乳酸脫氫酶。4組一般臨床特征比較見(jiàn)表1。

2.2各組紅細(xì)胞壽命結(jié)果比較 AML組紅細(xì)胞壽命[(35.30±17.83)d]、MDS組紅細(xì)胞壽命[(65.35±22.75)d]、MM組紅細(xì)胞壽命[(89.70±22.00)d]、PMF組紅細(xì)胞壽命[(30.50±10.83)d],與對(duì)照組 [(110.70±22.47)d]比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。4組惡性血液病患者紅細(xì)胞壽命之間兩兩比較，與PMF組紅細(xì)胞壽命比較，AML、MDS、MM組紅細(xì)胞壽命均較長(zhǎng)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。與MM組紅細(xì)胞壽命比較，AML、MDS組紅細(xì)胞壽命明顯縮短，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。與MDS組紅細(xì)胞壽命比較，AML組紅細(xì)胞壽命明顯縮短，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

表1 4組惡性血液病患者一般臨床特征比較

2.3紅細(xì)胞壽命與治療因素分析 80例惡性血液病患者接受紅細(xì)胞壽命檢查時(shí)，20例AML患者中11例為初診未接受任何治療干預(yù)，9例為治療中患者，已有藥物治療(地西他濱或阿糖胞苷+柔紅霉素)干預(yù)。20例MDS患者中12例為初診未接受任何治療干預(yù)，8例為治療中患者，已有藥物治療(阿扎胞苷)干預(yù)。20例MM患者中14例為初診未接受任何治療干預(yù)，6例為治療中患者，已有藥物治療(硼替佐米+來(lái)那度胺+地塞米松)干預(yù)[7]。20例PMF患者中10例為初診未接受任何治療干預(yù)，10例為治療中患者，已有藥物治療(糖皮質(zhì)激素)干預(yù)。為避免藥物治療干預(yù)因素對(duì)紅細(xì)胞壽命檢查的影響，所有治療中患者均在化療結(jié)束(或停用藥物)1個(gè)月后接受紅細(xì)胞壽命檢查，記為“治療后”。4組惡性血液病患者中，各組初診患者紅細(xì)胞壽命與治療后患者紅細(xì)胞壽命比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表2。

2.4影響紅細(xì)胞壽命的相關(guān)因素分析 本研究分析了4組惡性血液病患者紅細(xì)胞壽命相關(guān)因素顯示，4種惡性血液病患者紅細(xì)胞壽命與患者年齡、血紅蛋白濃度、白細(xì)胞計(jì)數(shù)、網(wǎng)織紅細(xì)胞、血小板計(jì)數(shù)、總膽紅素、間接膽紅素、乳酸脫氫酶無(wú)相關(guān)性(P>0.05)。見(jiàn)表3。

表2 紅細(xì)胞壽命與治療因素分析

表3 4種常見(jiàn)惡性血液病紅細(xì)胞壽命相關(guān)因素分析

3 討 論

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為惡性血液病貧血的機(jī)制是腫瘤細(xì)胞抑制紅細(xì)胞生成。貧血是惡性血液病常見(jiàn)臨床表現(xiàn)之一，貧血不僅影響患者的生活質(zhì)量，還對(duì)其長(zhǎng)期生存產(chǎn)生不良影響，增加了病死率。紅細(xì)胞壽命長(zhǎng)短反映了紅細(xì)胞破壞程度，是診斷溶血性貧血的“金標(biāo)準(zhǔn)”。紅細(xì)胞壽命檢測(cè)還可用于鑒別疾病，完善血液病貧血機(jī)制研究，孤立性高膽紅素血癥鑒別診斷，溶血性疾病療效判斷及早期預(yù)測(cè)復(fù)發(fā)[1]。貧血是血液病常見(jiàn)表現(xiàn)之一，惡性血液病貧血病情較非惡性血液病貧血嚴(yán)重且難以治療。臨床醫(yī)師面對(duì)惡性血液病貧血時(shí)首選輸注紅細(xì)胞以改善貧血癥狀，但是輸血本身存在一定風(fēng)險(xiǎn)[8]，且輸注紅細(xì)胞不能完全糾正貧血，需要針對(duì)貧血機(jī)制選擇治療方式?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為惡性血液病貧血癥狀發(fā)病的機(jī)制是腫瘤細(xì)胞抑制紅細(xì)胞生成，但是惡性血液病貧血機(jī)制是否合并紅細(xì)胞壽命縮短，鮮有文獻(xiàn)報(bào)道。

AML是一類造血干細(xì)胞的惡性克隆性疾病，是白血病細(xì)胞增殖失控、分化障礙、凋亡受阻，而停滯在細(xì)胞發(fā)育的不同階段。MDS是一組起源于造血干細(xì)胞，以血細(xì)胞病態(tài)造血，高風(fēng)險(xiǎn)向AML轉(zhuǎn)化的異質(zhì)性髓系腫瘤性疾病。MM是漿細(xì)胞惡性增殖性疾病，其特征為骨髓中克隆性漿細(xì)胞異常增生，并分泌單克隆免疫球蛋白及其片段，導(dǎo)致相關(guān)器官、組織損傷。PMF屬于骨髓增殖性腫瘤，表現(xiàn)為血細(xì)胞減少和(或)增多，外周血出現(xiàn)幼紅、幼粒、淚滴形紅細(xì)胞，骨髓纖維化和髓外造血，常導(dǎo)致脾大。根據(jù)以上4種惡性血液病的定義，必須特別指出本研究紅細(xì)胞壽命檢測(cè)不同于國(guó)內(nèi)其他相關(guān)報(bào)道的意義所在：(1)“惡性血液病”不能與“貧血”混淆。(2)本研究的對(duì)象是常見(jiàn)惡性血液病，所謂“常見(jiàn)”，是在所有血液病中，AML、MDS、MM、PMF較常見(jiàn)。然而，即便是常見(jiàn)的惡性血液病，相對(duì)于良性血液病來(lái)說(shuō)，AML、MDS、MM、PMF病例稀少。(3)由于鐵蛋白，淋巴細(xì)胞功能等因素屬常規(guī)檢測(cè)范疇，本研究針對(duì)惡性血液病患者與健康人群比較，再討論以上因素會(huì)偏離研究重點(diǎn)。

CO呼氣試驗(yàn)通過(guò)血紅蛋白的代謝產(chǎn)物CO的測(cè)定，采用計(jì)算公式間接得出血紅蛋白的代謝速率，從而推測(cè)紅細(xì)胞壽命。CO呼氣試驗(yàn)原理基于呼氣中的內(nèi)源CO主要來(lái)自紅細(xì)胞。肺是內(nèi)源性CO排出的唯一途徑，1分子血紅蛋白(α-亞基碳)代謝時(shí)會(huì)生成4分子CO[9]，人體內(nèi)血紅素降解了86%的內(nèi)源性CO，而來(lái)自紅細(xì)胞破壞的血紅蛋白降解的CO占到血紅素降解的85%，由此可以推算到紅細(xì)胞降解產(chǎn)生的CO占到了內(nèi)源性CO的70%。呼氣中的內(nèi)源性CO可由呼氣與環(huán)境中CO濃度差計(jì)算出，根據(jù)肺泡通氣量可算出單位時(shí)間的CO呼出量，進(jìn)而得出單位時(shí)間內(nèi)紅細(xì)胞分解量，以此推算總體全血量血紅蛋白全部分解所需的時(shí)間。此時(shí)間即是紅細(xì)胞壽命，簡(jiǎn)化計(jì)算公式如下：紅細(xì)胞壽命(d)=血紅蛋白濃度(單位：g/L)×1.38/呼氣內(nèi)源性CO濃度 (ppm)[10]。既往采用51Cr標(biāo)記檢測(cè)紅細(xì)胞壽命，但因該方法檢測(cè)周期長(zhǎng)，有放射性風(fēng)險(xiǎn)等缺點(diǎn)，基礎(chǔ)研究及臨床應(yīng)用均不方便，臨床目前已停用。臨床上判斷紅細(xì)胞壽命是否縮短只能間接依賴總膽紅素、間接膽紅素、乳酸脫氫酶、血清結(jié)合珠蛋白等生化指標(biāo)，但是上述指標(biāo)干擾因素很多，靈敏度及特異度低[2]。CO呼氣試驗(yàn)方式檢測(cè)紅細(xì)胞壽命具有方便、簡(jiǎn)捷、無(wú)創(chuàng)傷、準(zhǔn)確、耗時(shí)短等優(yōu)勢(shì)[2]。本研究檢測(cè)4種常見(jiàn)惡性血液病紅細(xì)胞壽命應(yīng)用CO呼氣試驗(yàn)方式的研究，對(duì)以上惡性血液病的紅細(xì)胞壽命長(zhǎng)短進(jìn)行分析，更進(jìn)一步分析紅細(xì)胞壽命在不同疾病狀態(tài)下所起的作用，并探討其檢測(cè)意義，方法較為新穎。

本研究結(jié)果顯示，對(duì)照組紅細(xì)胞壽命為(110.70±22.47)d，應(yīng)用同位素[11]、生物標(biāo)記法等傳統(tǒng)紅細(xì)胞標(biāo)記測(cè)試手段測(cè)定健康群體紅細(xì)胞壽命為100～130 d，2種測(cè)定方法測(cè)定紅細(xì)胞壽命結(jié)果相近[12]。提示CO呼氣試驗(yàn)方式可以準(zhǔn)確測(cè)定紅細(xì)胞壽命，可用于惡性血液病貧血機(jī)制研究。CO呼氣試驗(yàn)是一種全新的替代同位素標(biāo)記法檢測(cè)紅細(xì)胞的方法，值得在臨床實(shí)踐中不斷完善。AML組、MDS組、MM組、PMF組紅細(xì)胞壽命,與對(duì)照組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；提示4種惡性血液病貧血機(jī)制合并紅細(xì)胞破壞。4組惡性血液病患者紅細(xì)胞壽命之間兩兩比較，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，提示不同貧血疾病中紅細(xì)胞壽命縮短程度不同。

4組惡性血液病患者中，各組初診患者紅細(xì)胞壽命與治療后組患者紅細(xì)胞壽命比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，提示惡性血液病藥物治療干預(yù)患者1個(gè)月后檢測(cè)紅細(xì)胞壽命排除了藥物治療干預(yù)因素?；熕幬飳?duì)血細(xì)胞均有一定的“殺傷”作用，但是具體化療藥物對(duì)某種惡性血液病紅細(xì)胞壽命縮短影響需做進(jìn)一步臨床研究。本研究顯示紅細(xì)胞壽命縮短與血紅蛋白濃度之間無(wú)相關(guān)性(P>0.05),這可能與4種常見(jiàn)惡性血液病細(xì)胞生成減少程度不同有關(guān)。臨床上經(jīng)常應(yīng)用網(wǎng)織紅細(xì)胞計(jì)數(shù)、總膽紅素、間接膽紅素、乳酸脫氫酶等生化檢查間接判斷紅細(xì)胞壽命。本研究結(jié)果顯示，4組惡性血液病患者紅細(xì)胞壽命縮短與患者年齡、血白細(xì)胞計(jì)數(shù)、血小板計(jì)數(shù)、網(wǎng)織紅細(xì)胞、總膽紅素、間接膽紅素、乳酸脫氫酶均無(wú)相關(guān)性(P>0.05)。

本研究結(jié)果顯示CO呼氣試驗(yàn)方式可以準(zhǔn)確檢測(cè)紅細(xì)胞壽命，紅細(xì)胞壽命檢測(cè)可用于惡性血液病貧血機(jī)制研究。4種常見(jiàn)惡性血液病貧血機(jī)制合并紅細(xì)胞壽命縮短，不同惡性血液病紅細(xì)胞壽命縮短程度不同。有學(xué)者在透射電鏡下發(fā)現(xiàn)了AML患者的紅細(xì)胞膜上有直徑100～200 nm的微孔[13]。紅細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的改變使得紅細(xì)胞膜穩(wěn)定性及可塑變形性發(fā)生改變，從而可能引起AML患者紅細(xì)胞壽命縮短。國(guó)外研究發(fā)現(xiàn),MDS患者存在CD4+T細(xì)胞過(guò)度活化現(xiàn)象[14]，MDS發(fā)展過(guò)程中Th1細(xì)胞輕微上調(diào),Th2細(xì)胞明顯下調(diào),Th1/Th2比值明顯增高,產(chǎn)生了對(duì)骨髓造血有抑制作用的細(xì)胞因子，從而可能導(dǎo)致MDS患者紅細(xì)胞壽命縮短[15]。MM患者血清中白細(xì)胞介素-6和腫瘤壞死因子-α水平異常升高和出現(xiàn)多種炎癥因子刺激了鐵調(diào)素的生成[16]，影響了鐵代謝，活性氧增多使得紅細(xì)胞更容易受到氧化損傷，最終MM患者紅細(xì)胞壽命縮短。裴強(qiáng)等[17]研究發(fā)現(xiàn)淋巴瘤患者也存在紅細(xì)胞壽命縮短。PMF患者脾功能亢進(jìn)，脾臟留阻作用及單核-巨噬細(xì)胞識(shí)別吞噬能力增強(qiáng)，脾臟能夠留阻大約30%的紅細(xì)胞及大量血小板、淋巴細(xì)胞，從而使PMF患者紅細(xì)胞壽命縮短。

綜上所述，4種常見(jiàn)惡性血液病貧血機(jī)制均合并紅細(xì)胞壽命縮短，但在不同貧血疾病中紅細(xì)胞壽命縮短程度不盡相同，CO呼氣試驗(yàn)方式可準(zhǔn)確檢測(cè)紅細(xì)胞壽命，可用于完善惡性血液病貧血機(jī)制研究，值得臨床推廣應(yīng)用。