铁过载人群外周血相关指标变化分析

张冠军 ，王 燕，任立晟，孙晓岚，郭 郡，贾 茹，吕建锋，马爱国

(1青岛大学医学院营养研究所，山东青岛 266021;2青岛大学附属医院，山东青岛 266021)

铁是人体必需微量元素，它不仅参与机体氧分的运输，而且在电子转运、呼吸调节、激素合成等方面发挥着不可或缺的作用［1］。铁过载(iron overload)又称铁负荷过多，是指由于铁的供给超过铁的需要，而引起体内总铁量过多，广泛沉积于人体一些器官和组织的实质细胞，常伴有纤维组织显著增生，导致多脏器功能损害［2，3］。如今，对铁营养状况进行监测的血液学指标主要包括血清铁蛋白 (SF)、可溶性转铁蛋白受体(sTfR)、超敏C-反应蛋白(Hs-CRP)、血清铁(SI)、转铁蛋白饱和度(TS)、血红蛋白(Hb)和血液锌原卟啉(ZPP)［4］。血清铁蛋白是调控铁代谢的关键蛋白，是铁营养状况的一种临床生物标志物，能反映体内铁贮存并被视为评价患者铁贮存情况的最可靠的指标之一［5］。铁过载时，机体外周血铁营养指标和血常规水平均如何变化的相关报道甚少。本研究旨在分析中老年人群铁过载时铁营养指标和血液常规检查的变化，探讨血清铁蛋白与铁营养、血常规等指标之间的关系，为铁过载诊断和分类提供有力的依据。

1 资料与方法

1.1 对象

选取某市2 家医院2014年1—8月健康体检的中老年人群(40～70 岁)进行筛查。参考美国国家临床实验室标准委员会(NCCLS)铁过载的定义和规范［6］，建立了本次研究的纳入和排除标准。纳入标准包括:(1)40～70岁;(2)自愿参与本研究并签署知情同意书者。排除标准包括:(1)慢性感染者(Hs-CRP ＞0.5mg/dL［6］);(2)调查前1 个月参与输血或献血者;(3)患有与铁过载相关的疾病者，如血色素沉积症;(4)调查前长期或短期内服用铁补充剂者。

1.2 分组

针对纳入研究的对象进行血清铁蛋白的筛查，建立数据库。按照血清铁蛋白的浓度水平进行分组:(1)铁正常组:血清铁蛋白浓度 (男:15～200μg/L、女:15～150μg/L)。(2)铁过载组:血清铁蛋白浓度(男:＞200μg/L、女:＞150μg/L)。随机抽取本次研究的研究对象:铁正常组196 例、铁过载组206 例。

1.3 实验室检测

1.3.1 血样采集 抽取被调查者清晨空腹(至少8h 内无含热量食物摄入)肘静脉血10mL，置留于EDTA-K2抗凝管、普通血清管、肝素钠抗凝管三种试管内，分别用于血常规、血生化和铁营养指标的检测。血常规和血生化指标在血液采集后2h 内由临床检验实验室完成检测。将肝素钠抗凝管3 000r/min 离心10min 后提取血清，分装于EP 管中，封口膜封口并粘贴条形码，做好记录，置于超低温(－80℃)冰箱冻存待测。

1.3.2 测定项目及方法 血清铁蛋白:放射免疫法(IRMA:cpm 计数28 080，线性参数R=－0.999 88);不饱和铁结合力和血清铁:亚铁嗪比色法;超敏C-反应蛋白和转铁蛋白:免疫比浊法;总铁结合力=不饱和铁结合力+血清铁;转铁蛋白饱和度=血清铁/总铁结合力×100%;红细胞和血小板计数:电阻抗检测法(流体动力学聚焦法);血红蛋白:SLS 血红蛋白检测法;白细胞计数:流式细胞术结合荧光染色法。

1.4 试剂和仪器

1.4.1 试剂 Ferr-20140220，北京北方研究所;总铁结合力试剂盒、转铁蛋白试剂盒、超敏C-反应蛋白试剂盒，北京利德曼公司。

1.4.2 仪器 放免仪(产地:西安，型号:Xh-6080)，生化分析仪(产地:日本，型号:Hitachi 7600-210)，流式细胞仪(产地:日本，型号:sysmex XT-1800i)，超低温(－80℃)冰箱(产地:美国，型号:Thermo-702)和台式低速自动平衡离心机(产地:上海，型号:TDZ6B-WS)，使用前均已校正或标准化。

1.5 统计学处理

所有数据采用SPSS17.0 进行统计分析。计量资料采用均数±标准差(±s)的方法来表示，铁正常组和铁过载组间各指标的比较采用t 检验，采用Spearman秩相关检验分析血清铁蛋白与各指标之间的相关性，采用一般线性回归对Log 血清铁蛋白和血红蛋白进行回归分析，统计检验水准为α=0.05。

2 结果与分析

2.1 研究对象的一般情况

铁正常组平均年龄53.15 岁，铁过载组平均年龄51.12 岁，差异有统计学意义(P＜0.05);其中铁正常组男性60%、女性40%;铁过载组男性60.1%、女性39.9%，无显著差异(P ＞0.05)。

2.2 血清铁蛋白与铁营养指标分析

2.2.1 铁营养指标比较分析 中老年人群铁过载组血清铁平均水平22.93μmol/L 显著高于铁正常组的17.83 μmol/L;铁过载组转铁蛋白饱和度平均水平36%显著高于铁正常组的28%;铁过载组不饱和铁结合力平均水平40.69μmol/L 显著低于铁正常组的46.97μmol/L;铁过载组转铁蛋白浓度平均水平245.67mg/dL 显著低于铁正常组的264.33 mg/dL，两组之间总铁结合力水平无明显差异(表1)。

表1 铁营养指标在铁正常组和铁过载组间的比较

2.2.2 血清铁蛋白与铁营养指标的关联程度 中老年人群机体血清铁蛋白与血清铁水平呈显著正相关，与转铁蛋白饱和度呈显著正相关，与不饱和铁结合力呈显著负相关，与转铁蛋白水平呈显著负相关，与总铁结合力不相关(表2)。

表2 血清铁蛋白和铁营养指标之间的相关性

2.3 血清铁蛋白与血常规指标分析

2.3.1 血常规指标的比较分析 铁过载组红细胞计数平均水平4.98×1012/L 显著高于铁正常组的4.82×1012/L;铁过载组血红蛋白平均水平155.23g/L 显著高于铁正常组的147.58g/L;铁过载组红细胞压积平均水平44%显著高于铁正常组的42%;铁过载组的平均红细胞血红蛋白含量31.17pg 显著高于铁正常组的30.61pg，两组之间白细胞计数和血小板计数的比较无明显差异(表3)。2.3.2 血清铁蛋白与血常规部分指标的关联程度 中老年人群机体血清铁蛋白与红细胞计数水平呈显著正相关，与血红蛋白呈显著正相关，与红细胞压积呈显著正相关，与平均红细胞血红蛋白含量水平呈显著正相关，与白细胞计数水平呈显著正相关，血清铁蛋白与血小板计数呈显著负相关(表4)。

表3 血常规指标在铁正常组和铁过载组间的比较

表4 血清铁蛋白与血常规部分指标的相关性

2.4 血清铁蛋白与血红蛋白之间的回归分析

血清铁蛋白和血红蛋白呈显著正相关，相关系数r=0.389，P＜0.05。血清铁蛋白(x)和血红蛋白(y)的线性回归方程为y=17.305x +114.45 (β=0.412，P＜0.001，R2=0.1693)(附图)所示。

附图 血清铁蛋白和血红蛋白的一般线性回归分析(n=422)

3 讨论

多年来，血清铁与总铁结合力的测定，一直是临床上常用来评价人体铁离子水平的重要指标，对于疾病的诊断有很重要的意义。本研究结果显示，当机体发生铁过载时，血清铁和转铁蛋白饱和度水平上升，转铁蛋白和不饱和铁结合力的水平下降。机体在健康的情况下，血清中的血清铁蛋白和转铁蛋白达成平衡稳态，转铁蛋白饱和度在33%左右［8］。当体内发生铁过载，过量的铁以二价铁的形式贮存于血清铁蛋白中［9］，组织中的储铁蛋白、血清中的血清铁蛋白和转铁蛋白之间的平衡被破坏。当带有2 个铁离子的转铁蛋白与细胞膜上转铁蛋白受体结合后，细胞膜形成囊泡以胞饮作用送到细胞质中，囊泡膜上氢离子泵会以主动运输将氢离子输入，使泡内pH 值降到5.5，但当酸碱值(pH 值)下降时，转铁蛋白的亲和力就会降低，结合、运输三价铁离子的潜力降低。从而造成了不饱和铁结合力水平下降，导致血清铁和转铁蛋白饱和度的升高。如果机体缺乏转铁蛋白对铁离子的缓冲作用，进入血浆中的铁离子将沉积在实质细胞和组织中，导致组织代谢障碍［10］。

正常生理情况下，红细胞不断进行新生与衰亡以保持动态平衡，但多种原因可使这种平衡遭到破坏，导致红细胞和血红蛋白数量减少或增多［11］。本研究结果发现，中老年人群机体铁过载时，红细胞计数、血红蛋白、红细胞压积和平均红细胞血红蛋白含量水平均升高。一般情况下，每天由红细胞在体内破坏所释放的铁量约2mg，而机体内的铁离子除肠道分泌和皮肤、消化道及尿道上皮脱落可损失一定数量外，几乎不存在其它途径损失。Corrons 和Amer 等［12］学者研究铁过载的病人的红细胞发现，由于过量游离铁的存在，红细胞中活性氧明显增加，抗氧化物质谷胱甘肽含量明显减少，氧化产物丙二醛含量增加，改变了红细胞膜ATP-ase 活性，红细胞内K+和Na+浓度明显增加，破坏了红细胞中的氧化还原的平衡，导致红细胞的动态平衡发生紊乱［13-15］。而柴笑等［16］的研究显示，小鼠铁过载模型中低、中、高剂量过载组对小鼠外周血的白细胞、红细胞、血红蛋白等指标并无明显影响［15］，这需要对铁的吸收和代谢机制进一步研究。本研究显示，血清铁蛋白和血红蛋白指标呈线性相关。血红蛋白水平是评价人体铁营养状况最常用指标，它的生成和利用离不开铁离子的作用。血清铁蛋白是调控铁代谢的关键蛋白［9］，铁蛋白的铁核心Fe3+具有强大的结合铁和贮备铁的能力，以维持体内铁的供应和血红蛋白相对稳定性。

综上所述，中老年人群铁过载时，外周血中血清铁、转铁蛋白饱和度、红细胞计数、血红蛋白、红细胞压积和平均红细胞血红蛋白含量均升高，不饱和铁结合力和转铁蛋白水平均降低;血清铁蛋白和血清铁、转铁蛋白饱和度、红细胞计数、血红蛋白等指标呈正相关，与不饱和铁结合力、转铁蛋白呈负相关。建议进行外周血相关指标的联合检测来评价铁过载的程度，为铁过载疾病的早期发现、早期治疗提供科学依据。

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