鐵過載人群外周血相關指標變化分析

張冠軍 ，王 燕，任立晟，孫曉嵐，郭 郡，賈 茹，呂建鋒，馬愛國

(1青島大學醫學院營養研究所，山東青島 266021;2青島大學附屬醫院，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，而且在電子轉運、呼吸調節、激素合成等方面發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，而引起體內總鐵量過多，廣泛沉積于人體一些器官和組織的實質細胞，常伴有纖維組織顯著增生，導致多臟器功能損害［2，3］。如今，對鐵營養狀況進行監測的血液學指標主要包括血清鐵蛋白 (SF)、可溶性轉鐵蛋白受體(sTfR)、超敏C-反應蛋白(Hs-CRP)、血清鐵(SI)、轉鐵蛋白飽和度(TS)、血紅蛋白(Hb)和血液鋅原卟啉(ZPP)［4］。血清鐵蛋白是調控鐵代謝的關鍵蛋白，是鐵營養狀況的一種臨床生物標志物，能反映體內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，機體外周血鐵營養指標和血常規水平均如何變化的相關報道甚少。本研究旨在分析中老年人群鐵過載時鐵營養指標和血液常規檢查的變化，探討血清鐵蛋白與鐵營養、血常規等指標之間的關系，為鐵過載診斷和分類提供有力的依據。

1 資料與方法

1.1 對象

選取某市2 家醫院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)調查前1 個月參與輸血或獻血者;(3)患有與鐵過載相關的疾病者，如血色素沉積癥;(4)調查前長期或短期內服用鐵補充劑者。

1.2 分組

針對納入研究的對象進行血清鐵蛋白的篩查，建立數據庫。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 抽取被調查者清晨空腹(至少8h 內無含熱量食物攝入)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，分別用于血常規、血生化和鐵營養指標的檢測。血常規和血生化指標在血液采集后2h 內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28 080，線性參數R=－0.999 88);不飽和鐵結合力和血清鐵:亞鐵嗪比色法;超敏C-反應蛋白和轉鐵蛋白:免疫比濁法;總鐵結合力=不飽和鐵結合力+血清鐵;轉鐵蛋白飽和度=血清鐵/總鐵結合力×100%;紅細胞和血小板計數:電阻抗檢測法(流體動力學聚焦法);血紅蛋白:SLS 血紅蛋白檢測法;白細胞計數:流式細胞術結合熒光染色法。

1.4 試劑和儀器

1.4.1 試劑 Ferr-20140220，北京北方研究所;總鐵結合力試劑盒、轉鐵蛋白試劑盒、超敏C-反應蛋白試劑盒，北京利德曼公司。

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

1.5 統計學處理

所有數據采用SPSS17.0 進行統計分析。計量資料采用均數±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秩相關檢驗分析血清鐵蛋白與各指標之間的相關性，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，統計檢驗水準為α=0.05。

2 結果與分析

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，差異有統計學意義(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指標分析

2.2.1 鐵營養指標比較分析 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，兩組之間總鐵結合力水平無明顯差異(表1)。

表1 鐵營養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指標的關聯程度 中老年人群機體血清鐵蛋白與血清鐵水平呈顯著正相關，與轉鐵蛋白飽和度呈顯著正相關，與不飽和鐵結合力呈顯著負相關，與轉鐵蛋白水平呈顯著負相關，與總鐵結合力不相關(表2)。

表2 血清鐵蛋白和鐵營養指標之間的相關性

2.3 血清鐵蛋白與血常規指標分析

2.3.1 血常規指標的比較分析 鐵過載組紅細胞計數平均水平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和血小板計數的比較無明顯差異(表3)。2.3.2 血清鐵蛋白與血常規部分指標的關聯程度 中老年人群機體血清鐵蛋白與紅細胞計數水平呈顯著正相關，與血紅蛋白呈顯著正相關，與紅細胞壓積呈顯著正相關，與平均紅細胞血紅蛋白含量水平呈顯著正相關，與白細胞計數水平呈顯著正相關，血清鐵蛋白與血小板計數呈顯著負相關(表4)。

表3 血常規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部分指標的相關性

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，相關系數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。本研究結果顯示，當機體發生鐵過載時，血清鐵和轉鐵蛋白飽和度水平上升，轉鐵蛋白和不飽和鐵結合力的水平下降。機體在健康的情況下，血清中的血清鐵蛋白和轉鐵蛋白達成平衡穩態，轉鐵蛋白飽和度在33%左右［8］。當體內發生鐵過載，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鐵蛋白之間的平衡被破壞。當帶有2 個鐵離子的轉鐵蛋白與細胞膜上轉鐵蛋白受體結合后，細胞膜形成囊泡以胞飲作用送到細胞質中，囊泡膜上氫離子泵會以主動運輸將氫離子輸入，使泡內pH 值降到5.5，但當酸堿值(pH 值)下降時，轉鐵蛋白的親和力就會降低，結合、運輸三價鐵離子的潛力降低。從而造成了不飽和鐵結合力水平下降，導致血清鐵和轉鐵蛋白飽和度的升高。如果機體缺乏轉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細胞和組織中，導致組織代謝障礙［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平衡，但多種原因可使這種平衡遭到破壞，導致紅細胞和血紅蛋白數量減少或增多［11］。本研究結果發現，中老年人群機體鐵過載時，紅細胞計數、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破壞所釋放的鐵量約2mg，而機體內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量外，幾乎不存在其它途徑損失。Corrons 和Amer 等［12］學者研究鐵過載的病人的紅細胞發現，由于過量游離鐵的存在，紅細胞中活性氧明顯增加，抗氧化物質谷胱甘肽含量明顯減少，氧化產物丙二醛含量增加，改變了紅細胞膜ATP-ase 活性，紅細胞內K+和Na+濃度明顯增加，破壞了紅細胞中的氧化還原的平衡，導致紅細胞的動態平衡發生紊亂［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。血紅蛋白水平是評價人體鐵營養狀況最常用指標，它的生成和利用離不開鐵離子的作用。血清鐵蛋白是調控鐵代謝的關鍵蛋白［9］，鐵蛋白的鐵核心Fe3+具有強大的結合鐵和貯備鐵的能力，以維持體內鐵的供應和血紅蛋白相對穩定性。

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

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