造血干细胞移植患者移植前后血浆中氨基酸、微量元素及重金属、维生素、类固醇激素的含量检测分析

孙文利，刘红星，陈佳琦，李明花，王 磊

（河北燕达陆道培医院，河北廊坊 065201）

目前，造血干细胞移植（hematopoietic stem cell transplantation, HSCT）是血液病治疗的主要手段。供者选择的优化、预处理方案及治疗手段的改进，提高了血液病的治愈率和患者的生存率，但移植后患者复发及移植物抗宿主病仍是造血干细胞移植后临床面临的难题[1-3]。有报道称，在造血干细胞移植患者移植前后治疗过程中，常常出现患者营养状态的问题，营养不良发生率很高，进行营养学评估十分必要，很可能是由于移植患者在大剂量化疗后导致免疫功能低下，移植物抗宿主病还会引起肝损害及肠道排异等，这些并发症会使患者食欲减退、吸收功能受损，这不仅严重影响治疗效果、降低患者生活质量，还造成了巨大的经济损失和社会医疗资源的浪费[4-6]。营养治疗作为临床治疗的基础手段之一，可提高患者术后营养和免疫状况，对大部分营养不良患者具有积极意义[7-8]。目前，针对HSCT 患者移植前后全面营养指标检测的研究报道较少。为合理、有效地提供营养支持，本试验通过对血液病患者移植前后血浆中氨基酸、微量元素及重金属、维生素及类固醇激素四项指标含量进行检测，分析移植前后以上指标的变化规律，为HSCT 患者提供合理的营养学评估，对血液病患者移植前后的治疗有一定意义。

1 材料和方法

1.1 研究对象 选取本中心的血液病患者44 例作为研究对象，其中男性28 例，女性16 例；急性淋巴细胞白血病19 例，急性髓系白血病11 例，骨髓增生异常综合征3 例，再生障碍性贫血3 例，淋巴瘤2 例，其他血液病（范可尼贫血、慢性粒细胞白血病、粒细胞缺乏、急性早幼粒细胞白血病等）6 例，诊断标准符合《血液病诊断及疗效标准》[9]。按照回输外周干细胞前、中、后分为移植前（3～27 岁，未移植患者）6 例、移植组（4～63 岁，回输干细胞10 天内患者）20 例、移植后（4～49 岁，移植3 个月以上患者）18 例三组。所有患者均知情同意。

1.2 仪器 主要包括Xevo TQ-S 串联质谱仪（美国，Waters），SCIEX 4500 串联质谱仪（美国，AB SCIEX），电感耦合等离子体质谱（ICP-MS） 7700x（美国，Agilent）。

1.3 方法

1.3.1 标本采集：患者均于早上空腹采集外周血4ml，EDTA 抗凝，3 000 r/min 离心10min，分离血浆，转移置干净的EP 管中，等待检测。

1.3.2 实验方法：采用高效液相色谱-串联质谱法（LC-MS/MS 法）测定血浆中34 种氨基酸含量、10 种维生素含量和13 种类固醇激素含量，ICP-MS方法测定血浆中12 种微量元素含量。

1.4 统计学分析 采用SPSS18.0 统计学软件对不同组别的检测结果进行比较，数据用均数±标准差（+s）表示，多组间结果比较采用单因素方差分析，两组间结果比较采用配对t检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 血液病患者不同移植时期血浆中氨基酸含量的比较 见表1。与移植前患者比较，移植期患者血浆中天冬氨酸（aspartic acid，Asp）、瓜氨酸（citrulline，Cit）、羟脯氨酸（hydroxyproline，Hyp）含量较低，差异具有统计学意义（P＜0.05）；与移植期患者比较，移植后患者血浆中3-甲基组氨酸（3-methylhistidine，3MHis）、丙氨酸（alanine，Ala）、Cit，甘氨酸（glycine，Gly）、Hyp，磷酸乙醇胺（phosphoethanolamine，PetN）、肌氨酸（sarcosine，Sar）含量较高，Phe（苯丙氨酸）含量较低，差异均具有统计学意义（均P＜0.05）。

2.2 血液病患者不同移植时期血浆中微量元素及重金属含量的比较 见表1。与移植前比较，移植期患者血浆中Mg 和As 浓度偏低，Zn，Cr 和Sr 浓度偏高，差异均具有统计学意义（均P＜0.05）。与移植期相比，移植后患者血浆中Mg，As 和Se 浓度升高，Cr 浓度减少，差异均具有统计学意义（均P＜0.05）。

2.3 血液病患者不同移植时期血浆中维生素含量的比较 见表1。与移植前相比，移植期患者血浆中维生素D3，5-甲基四氢叶酸（5-methyltetrahydrofolic acid，5-MTHF）浓度偏低，差异具有统计学意义（P＜0.05）。移植后与移植期患者相比，维生素A、维生素E、维生素K 和5-MTHF 浓度增高，差异均具有统计学意义（均P＜0.05）。

2.4 血液病患者不同移植时期血浆中类固醇激素含量的比较 见表1。移植期与移植前相比，血液病患者血浆中可的松、皮质酮和氢化可的松含量下降，差异均具有统计学意义（均P＜0.05）。移植后与移植期患者血浆中类固醇激素含量比较差异无统计学意义（P＞0.05）。

3 讨论

氨基酸是组成蛋白质、核酸等物质的基本单位，是人体不可缺少的物质。“Warburg”效应[10]证实以氨基酸为物质基础的能量代谢在肿瘤研究中占据很重要的地位，同时有大量研究证实与肿瘤疾病相关的生物标记物多为特定氨基酸，故肿瘤的发生、发展和氨基酸代谢有很大的关系，也有研究证明血液病患者体内氨基酸含量普遍较低，并且氨基酸的含量随疾病的发展及生理变化呈动态变动[11-13]，因此监测血液病患者HSCT 不同时段的氨基酸含量有利于疾病的治疗及预后。

微量元素及重金属在清除体内自由基保护细胞正常生长方面发挥着重要作用，对疾病的诊断和治疗有重要意义。血液病患者细胞生长、发育和增殖异常，导致微量元素的代谢紊乱，而微量元素及重金属是通过参与调控核糖核酸及组蛋白的合成而影响细胞的增殖和分化，微量元素及重金属在血液病的形成和发展中起着一定作用[14-15]，并且造血干细胞移植治疗过程中同样呈动态变化[16-17]。因此，通过了解HSCT 患者不同治疗阶段体内微量元素及重金属含量的变化特征，为HSCT 的治疗提供新思路。

表1 血液病患者移植前后血浆中氨基酸、微量元素及重金属、维生素和类固醇激素浓度测定结果比较（+s）

表1 血液病患者移植前后血浆中氨基酸、微量元素及重金属、维生素和类固醇激素浓度测定结果比较（+s）

组别 项目 移植前（n=6） 移植期(n=20) 移植后（n=18） F P氨基酸（μmol/L） 1MHis 7.79±10.59 3.58±10.82 2.33±2.76 0.943 0.398 3MHis 2.53±1.40 1.76±1.01 3.79±2.52b 5.874 0.006 Aad 0.34±0.13 0.48±0.21 0.45±0.23 1.040 0.362 Abu 15.06±5.18 20.95±7.14 16.94±5.47 3.006 0.060 Ala 294.21±67.97 295.69±127.42 407.15±119.4b 4.750 0.014 Arg 36.49±12.13 51.21±16.62 46.37±17.54 1.871 0.167 Asn 31.80±16.83 37.25±17.25 45.99±15.47 2.208 0.123 Asp 11.15±8.31 5.65±3.94a 5.23±1.86 4.965 0.012 bAla 4.15±0.90 3.66±1.28 3.65±1.11 0.477 0.624 Cit 23.50±9.40 12.97±7.54a 26.98±8.13b 15.003 0.000 Cth 0.07±0.02 0.05±0.05 0.08±0.05 2.603 0.086 Cys 9.69±9.35 7.96±9.06 12.20±10.44 0.908 0.411 EtN 3.91±1.49 4.27±1.90 5.01±1.70 1.266 0.293 Gln 444.12±69.24 459.77±154.98 401.14±136.15 0.859 0.431 Glu 65.86±18.6 88.15±37.51 96.78±56.74 1.063 0.355 Gly 226.55±37.06 189.99±53.34 247.24±85.28b 3.499 0.040 His 50.64±12.04 48.46±8.11 52.62±7.82 1.120 0.336 Hyl 1.08±0.55 0.73±0.25 1.51±3.55 0.540 0.587 Hyp 9.99±4.63 5.33±2.42a 11.61±8.88b 5.115 0.010 Ile 46.84±19.73 47.92±21.16 59.11±22.05 1.532 0.228 Leu 106.27±43.23 135.60±45.22 112.61±44.4 1.702 0.195 Lys 179.46±30.06 205.72±47.10 192.68±43.92 0.954 0.394 Met 19.42±4.63 20.20±6.85 26.19±12.28 2.340 0.109 Orn 80.76±21.47 82.33±29.72 106.32±45.16 2.410 0.102 Pet N 1.44±0.55 1.33±0.56 1.93±0.78b 4.150 0.023 Phe 76.28±29.14 115.49±73.50 54.80±16.80b 6.509 0.004 Pro 112.34±36.71 101.50±39.75 147.34±93.97 2.252 0.118 Sar 8.04±0.90 7.52±1.62 13.55±4.86b 16.751 0.000 Ser 124.43±20.72 120.39±40.17 126.69±31.59 0.157 0.855 Tau 28.38±9.50 27.55±13.19 35.23±12.45 1.916 0.160 Thr 131.64±26.97 129.85±46.65 118.87±33.68 0.445 0.644 Trp 52.89±14.27 45.12±12.9 39.47±14.02 2.366 0.107 Tyr 60.77±19.04 66.32±17.05 65.36±20.03 0.206 0.815 Val 214.63±56.53 243.27±64.31 221.28±73.71 0.691 0.507

续表1

维生素是维持人体健康和正常代谢的一种活性物质，同样和血液病有着密切关系，适当补充维生素对血液病有一定的治疗作用[17]。疾病的发展也会影响维生素的代谢，导致维生素的缺乏，维生素D具有免疫调节功能，影响多种细胞的增殖、分化，还可以减少移植物抗宿主病，有报道称[18]HSCT 患者移植前后维生素D 水平明显偏低，从而导致营养不良，对其预后和生存率产生一定影响，提示监测HSCT 患者血浆中维生素含量，对临床造血干细胞移植前后维生素营养治疗提供理论基础。

类固醇激素在机体发展和免疫调节方面有明确的作用，能够改善代谢功能，促进机体造血功能，在自身免疫性疾病、血液系统疾病方面发挥重要的作用，同样内源性类固醇激素的缺乏成为疾病发生、发展的一个诱因。激素是目前治疗急性移植物抗宿主病首要标准方法，而本研究结果显示，患者在进行HSCT 术后体内少数类固醇激素（可的松、皮质酮、氢化可的松）含量减少，该结果为临床预防急性移植物抗宿主病及后期制定个体化治疗方案提供依据。

本试验表明，移植中患者体内部分营养指标明显低于移植前患者，与文献报道一致，推测是患者在移植预处理过程中经历大剂量化疗后，引起呕吐、口腔黏膜炎，进食困难，严重影响患者营养的吸收[5-6]；移植后患者病情有一定的缓解，体内营养指标明显升高，营养状况有所缓解，但仍需给予一定的营养支持。

本试验采用的质谱法能够准确、快速的检测氨基酸、微量元素及重金属、维生素、类固醇激素四类营养学指标，更加直观的看到血液病患者HSCT前后营养状况的差异，该结果为临床制定合理的营养支持方案提供数据支持，从而更好地指导HSCT患者移植前后的营养补充，提高患者的生存率，缩短患者住院时间，减少治疗成本。由于病例数有限，尚需扩大样本量进一步进行分析和验证。