腹膜透析患者血清铁调素与铁代谢的相关性研究

桑源，杨自君，翟子涵，唐琳

(郑州大学第一附属医院 肾内科，河南 郑州 450052)

贫血是腹膜透析(peritoneal dialysis，PD)患者常见并发症之一。贫血会降低PD患者的生活质量，提高心血管疾病发病率。纠正贫血，可降低心血管疾病风险，改善患者生活质量[1]。PD患者贫血与多种因素有关，铁代谢异常是常见原因之一。铁调素是影响体内铁代谢的肽类物质，作用于单核-吞噬细胞系统、十二指肠上皮细胞、肝细胞的膜铁转运蛋白-1[2-3]，减少外源性铁的吸收及体内贮存铁的释放，进而减少循环中可利用铁的量，影响骨髓红系细胞的生成[4]。PD患者由于肾清除减少及体内微炎症状态等因素，体内铁调素水平升高，这可能导致铁限制性红细胞生成障碍，从而加重PD患者贫血程度[5-6]。目前，关于血清铁调素与铁代谢相关性研究多集中在非透析及血液透析患者，其与PD患者的相关性有待进一步研究。因此，本研究主要检测PD患者血清铁调素、血红蛋白(hemoglobin，Hb)、铁代谢的水平，并探究血清铁调素与铁代谢的相关性。

1 资料和方法

1.1 研究对象选取2019年11月至2020年7月于郑州大学第一附属医院肾内三科住院治疗的PD患者63例。纳入标准：(1)年龄18～80岁；(2)规律行PD治疗至少6个月；(3)按照《肾性贫血诊断与治疗中国专家共识(2018修订版)》指导治疗至少6个月，医从性良好，规律复查及用药，临床资料完整。排除标准：(1)血液系统疾病；(2)活动性失血或隐匿性出血；(3)恶性肿瘤、肾以外重要器官疾病、炎性感染病灶、血栓形成或栓塞、难以控制的高血压等；(4)服用具有抑制骨髓造血副作用的药物；(5)近3个月内有输血史，近1周应用静脉铁剂；(6)近4周服用免疫抑制剂；(7)1 a内发生腹膜炎。

1.2 一般资料收集入选患者临床病史资料：性别、年龄、透析时间、体质量、基础肾脏病、Hb、红细胞计数(red blood cell count，RBC)、平均红细胞体积(mean corpuscular volume，MCV)、平均红细胞血红蛋白含量(mean corpuscular hemoglobin content，MCH)、平均红细胞血红蛋白水平(mean corpuscular hemoglobin concentration，MCHC)、血清铁(serum iron，SI)、血清铁蛋白(serum ferritin，SF)、总铁结合力(total iron binding force，TIBC)、转铁蛋白饱和度(transferrin saturation，TSAT)、血清铁调素、血尿素(urea nitrogen，BUN)、血肌酐(creatinine，SCr)、血尿酸(uric acid，UA)、超敏C反应蛋白(hypersensitive C-reactive protein，hs-CRP)、白蛋白(albumin，Alb)、血钙(calcium，Ca)、血磷(phosphorus，P)、全段甲状旁腺激素(intact parathyroid hormone，iPTH)、尿素清除指数(Kt/V)等。

1.3 血清铁调素检验方法使用夹心酶免疫分析法测定血清中铁调素水平，试剂盒(96孔配置)购于上海茁彩生物科技有限公司。于清晨采集患者空腹静脉血5 mL，于室温放置2 h后于1 000×g离心20 min，取上清液检测，或将标本放于-20 ℃或-80 ℃保存。操作步骤：使用前将试剂盒和标本缓慢均衡至室温(18～25 ℃)，设置标准品孔和样本孔，标准品孔各加不同质量浓度的标准品50 μL，样本孔中加入待测血清50 μL，空白孔不加；除空白孔外，标准品孔和样本孔中每孔加入辣根过氧化物酶标记的检测抗体100 μL，用封板膜封住反应孔，37 ℃水浴锅或恒温箱温育60 min；弃去液体，吸水纸上拍干，每孔加满洗涤液(350 μL)，静置1 min，甩去洗涤液，吸水纸上拍干，如此重复洗板5次；每孔加入试剂盒中底物A、B各50 μL，37 ℃避光孵育15 min；每孔加入终止液50 μL，15 min内，在450 nm波长处测定各孔的吸光度(optical density，OD)。作图及计算：各标准品及样本OD值扣除空白孔OD值后作图，以标准品的质量浓度为纵坐标，OD值为横坐标，绘出标准曲线；应用专业制作曲线软件进行分析，根据样品OD值，由标准曲线查出相应的质量浓度，如有稀释则需乘以稀释倍数，即为样品实际质量浓度。

1.4 研究对象分组及相关定义分组：(1)Hb未达标组为Hb<115 g·L-1，Hb达标组为Hb≥115 g·L-1；(2)绝对性缺铁组为TSAT≤20%且SF≤100 μg·L-1；功能性缺铁组为TSAT≤20%且SF>100 μg·L-1；除外绝对性缺铁组及功能性缺铁组的患者，其余均为非缺铁组。 相关定义：(1)慢性肾脏病为eGFR<60 mL·1.73 m-2·min-1，持续时间≥3个月；(2)肾性贫血为各种肾脏病至肾功能下降时，促红细胞生成素(erythropoietin，EPO)生成减少及血浆中一些毒性物质干扰红细胞生成并缩短其寿命而导致的贫血；(3)贫血的诊断标准为世界卫生组织(WHO)推荐，居住于海平面水平地区的成年人，男性Hb<130 g·L-1，非妊娠女性Hb<120 g·L-1，妊娠女性<110 g·L-1，即可诊断为贫血。

2 结果

2.1 一般资料本研究共纳入PD患者63例，男性36(57.14%)例，年龄(48.98±12.70)岁，中位透析时间26.00(19.00，37.00)个月，体质量(66.92±11.38)kg。基础肾脏病中原发性肾小球疾病26(41.27%)例，高血压肾损害20(31.75%)例，系统性红斑狼疮3(4.76%)例，梗阻性肾病3(4.76%)例，病因不明11(17.46%)例。见表1。

表1 患者一般资料

2.2 不同铁状态下各临床指标的比较与非缺铁组、功能性缺铁组相比，绝对性缺铁组MCV、MCH均降低，差异有统计学意义(P<0.05)，SF、血清铁调素降低，差异有统计学意义(P<0.05)；与功能性缺铁组和绝对性缺铁组相比，非缺铁组SI、TSAT均升高，差异有统计学意义(P<0.001)。见表2。

表2 非缺铁组、绝对性缺铁组、功能性缺铁组参数的比较

2.3 相关性分析

2.3.1血清铁调素与Hb、铁代谢的相关性分析 对血清铁调素、SF、TIBC进行对数转换，Pearson相关分析显示，Hb与血清铁调素、SI、SF、TSAT、TIBC无相关性(P>0.05)；血清铁调素与SF呈正相关(r=0.420，P=0.001)，与TSAT呈负相关(r=-0.251，P=0.047)，与SI、TIBC无相关性(P>0.05)。见表3。

表3 血清铁调素与铁代谢的相关性分析

2.3.2不同铁状态下血清铁调素与Hb、铁代谢的相关性分析 根据铁状态分组后，非缺铁组、功能性缺铁组血清铁调素与SF呈正相关(r=0.344、0.553，P<0.05)，与SI(r=-0.490、-0.538，P<0.05)、TSAT(r=-0.486、-0.783，P<0.05)呈负相关，与绝对性缺铁组无相关性(P>0.05)；非缺铁组血清铁调素与Hb呈负相关(r=-0.326，P<0.05)。见表4。

表4 不同铁状态下血清铁调素与铁代谢的相关性分析

3 讨论

铁代谢异常是PD患者贫血的常见原因之一，除了绝对性缺铁，以铁限制性利用障碍为特征的功能性缺铁也是需要被关注的因素。铁调素是体内调节铁代谢的主要物质，它作用于细胞膜上唯一的铁输出蛋白膜铁转运蛋白-1(ferroportin-1，FPN-1)，诱导其内化和降解，减少口服铁的吸收及储存铁的释放，导致细胞内贮存铁增多，而循环铁水平降低，进而导致红细胞生成可利用的铁减少[7-9]。明确血清铁调素与铁代谢及Hb的关系，有助于更准确地判断PD患者贫血时的铁代谢状态，及时进行干预。

本研究中观察到血清铁调素与SF呈正相关(r=0.420，P=0.001)，与TSAT呈负相关(r=-0.251，P=0.047)，与铁调素的作用机制相符，并且与一些研究结果[10-12]相似。PD患者长期暴露于高水平的葡萄糖和葡萄糖降解产物中，体内微炎症水平更高，另外，液体超载和腹膜炎、腹透管出口部位的感染等因素，均有可能使炎症水平加重，影响铁调素的水平[6,13]，进而促使PD患者贫血加重，或影响贫血纠正的效果。故PD患者，可口服补铁，但更推荐通过静脉补充铁剂，很重要的原因之一为高水平血清铁调素可抑制口服铁剂的吸收[14]。目前临床上新兴应用的治疗肾性贫血的低氧诱导因子——脯氨酰羟化酶抑制剂(hypoxia inducible factor- prolyl hydroxylase inhibitor，HIF-PHI)，其重要机制之一为稳定低氧诱导因子(hypoxia inducible factor，HIF)，刺激红细胞生成，同时抑制铁调素的生成。

本研究在对铁状态分组后发现，绝对性缺铁组血清铁调素水平较非缺铁组及功能性缺铁组降低，这与一些研究[15-17]结果一致。因为铁调素的合成也受到铁状态的调节，铁水平降低可减弱铁调素基因的表达[8]。铁缺乏时，铁调素合成减少，可减慢对FPN-1的降解，细胞内贮存铁可顺利转运至血液，以维持重要器官细胞铁的供给；而当机体铁超载时，上述过程发生相反的变化，以维持机体铁稳态。另外，本研究观察到，绝对性缺铁组表现为小细胞低色素性贫血，即缺铁性贫血，非缺铁组及功能性缺铁组表现为正细胞正色素性贫血，这是排除了缺铁性贫血之后典型的CKD贫血，因为典型的CKD贫血是一种正细胞正色素性贫血。这提示，绝对性缺铁时SF和血清铁调素同时减低，可作为缺铁性贫血的实验室诊断的有效指标之一。

研究显示，高水平血清铁调素可能对红细胞的生成起抑制作用，阻碍贫血的纠正[10-11]。本研究结果得出，非缺铁组患者的Hb与血清铁调素呈负相关(r=-0.326，P=0.045)，这与国内及国外一些研究[17-20]结果类似。原因可能为：非缺铁组患者的SF、TSAT水平较高，可上调铁调素的表达[5,21]，进而导致铁限制性红细胞生成障碍。血清学检测提示铁充足并不一定意味着有足够的骨髓铁储存，而临床工作中对于PD贫血患者进行骨髓检查可操作性低。另外，按照当前肾性贫血治疗专家共识[1]，功能性缺铁的患者也需接受铁剂治疗，但对于这种情况，铁剂的有效性及长期应用的安全性尚需研究。这提示，在应用铁剂治疗PD患者的贫血时，应考虑铁的分布情况，不可因为血清学提示缺铁而盲目进行补铁，更不可因为贫血纠正欠佳而盲目补铁，以至铁过载而导致重要器官损害。此外，TSAT特异性低，SF敏感性低且易受多种因素影响[11,13,22]，故在分析铁的分布情况时，可综合观察铁代谢及血清铁调素水平，以减少诊断误差。Mercadal等[23]在功能性缺铁组观察到Hb与血清铁调素呈负相关，本研究中在功能性缺铁组未观察到这种相关性，但存在负相关的趋势，这可能与本研究中功能性缺铁组患者样本量较小，未能观察到阳性结果有关。

既往研究表明，对于非透析CKD患者，绝对性缺铁时，血清铁调素水平是降低的，此时血清铁调素与Hb无相关性或呈正相关[19]。然而对于PD患者的研究，未见对不同铁状态分组后进行血清铁调素与Hb的相关性研究，多数研究为不考虑铁状态直接进行相关性分析，这样得出的结论可能不太全面。本研究中，考虑到这种与非透析CKD患者相似的可能性，得出PD患者在不同铁状态时，血清铁调素与Hb的相关性不同，铁状态影响了血清铁调素与Hb的相关性。本研究也存在潜在的局限性，(1)本研究的横断面性质阻碍了对患者血清铁调素水平与贫血之间因果关系的评估，这需要通过队列研究来进一步确定；(2)在观察性研究中，不能解释未测量的或残留的混杂因素；(3)样本量的差异可能影响了分析结果；(4)研究人群可能存在固有的差异。

综上所述，铁调素可作为反映PD患者铁储备状态的一种新型血清标志物，绝对性缺铁时血清铁蛋白和血清铁调素同时减低，可作为实验室辅助诊断缺铁性贫血的有效指标之一；体内铁储备不缺乏时，血清铁调素水平与Hb呈负相关，提示PD患者体内高水平血清铁调素可能对红细胞的生成起抑制作用，影响贫血的纠正效果。