西藏不同海拔地区人群红细胞代谢相关血清学指标分析

刘治娟，邹雨桐，马超超，刘小星，泽吉普赤，田丽萍，李洪雷，侯立安，王丹晨，庞金荣，羊红燕，邱 玲

1西藏自治区人民医院检验科，拉萨 850000 2中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院检验科 疑难重症及罕见病国家重点实验室，北京 100730 3西藏阿里地区人民医院检验科，西藏 阿里 859000 4西藏日喀则市桑孜珠区人民医院检验科，西藏 日喀则 847000 5西藏林芝地区妇幼医院检验科，西藏 林芝 860000

西藏地区平均海拔高于4000 m，其独特的自然环境导致长期居住在此地区的居民多项生理生化指标与平原地区居民存在明显差异[1- 2]。为适应低氧环境，其中骨髓造血活跃、红细胞生成速率增加、外周血红细胞明显增多现象最为显著[3-4]。红细胞增多可导致血液黏稠度增加、微循环障碍、血栓形成，进一步引起睡眠障碍和脏器损伤[5]，是常见的高原地区疾病；同时由于营养状况存在差异，贫血发生率亦不少见[6]。既往虽有文献报道高海拔地区人群红细胞生理性伴铁代谢相关指标出现显著变化[7]，但缺乏对西藏地区人群红细胞、血红蛋白(hemoglobin,HGB)合成相关铁代谢及叶酸(folic acid，FA)、维生素B12(vitamin B12，Vit B12)等营养指标的全面报道，尤其按海拔、性别、年龄等进行分层分析的系统数据。西藏地区红细胞代谢指标与平原地区的潜在差异，可能导致参考区间误用，相关疾病误诊、治疗效果评估存在偏差。本研究旨在调查西藏3个典型海拔地区人群红细胞代谢相关指标水平变化，包括血清铁(serum iron，SI)、未饱和铁结合力(unsaturated iron binding capacity，UIBC)、转铁蛋白(transferrin，TRF)、铁蛋白(ferritin，FER)、转铁蛋白饱和度(transferrin saturation，TSAT)及FA、Vit B12，并建立适用于西藏地区人群的特异参考区间。

1 对象与方法

1.1 研究对象

2016年9月—2018年8月，采用整群抽样法随机抽取西藏不同海拔地区常住人群为研究对象，对其进行问卷调查，依据行业标准[8]，每组纳入研究人群数量不低于120例。依据>500 m的海拔差，选择西藏阿里地区(海拔Ⅰ，海拔4298～4352 m)、拉萨市和日喀则市(海拔Ⅱ，海拔3670～3835 m)以及林芝市(海拔Ⅲ，海拔约2900 m)3个海拔地区进行受试者招募，招募的受试者应覆盖城郊居民。

纳入标准：(1)在本地居住12个月以上；(2)自觉身体健康、无主要器官/系统严重疾病。

排除标准：(1)年龄、性别信息不完整或年龄<19岁者；(2)非藏族居民；(3)有近6个月内住院史和4周内患病史者；(4)C反应蛋白>本地区人群97.5百分位数的个体；(5)校正后仍为贫血者。根据中华人民共和国卫生行业标准，成年男性HGB水平<130 g/L或成年女性HGB<115 g/L诊断为贫血[8]。根据《世界卫生组织贫血诊断指南(2011年版)》内容，当海拔>1000 m时，需根据海拔高度调整HGB水平：海拔为2500～3000 m时，HGB调整指数为-13 g/L；海拔为3500～4000 m时，HGB调整指数为-27 g/L；海拔为4000～4500 m时，HGB调整指数为-35 g/L[9]。

本研究已通过西藏自治区人民医院伦理委员会(审批号：ME-TBHP- 2017- 020- 021)和北京协和医院伦理委员会审批(审批号：S-K530)。研究对象均已签署知情同意书。

1.2 研究方法

1.2.1 标本处理及检测

受试者均完成问卷调查、体格检查，并留取空腹血液、尿液样本。标本采集与处理方法同既往报道[10]。采用希森美康XN/XT血液分析仪进行全血细胞计数测定，包括红细胞计数、HBG、红细胞比容(hematocrit，HCT)、平均红细胞体积(mean corpuscular volume，MCV)。采用Beckman AU5800全自动生化分析仪及其配套试剂进行生化检测，包括白蛋白(albumin，Alb)、谷丙转氨酶(alanine aminotrans-ferase，ALT)、总胆固醇(total cholesterol，TC)、甘油三酯(triglyceride，TG)、葡萄糖(glucose，GLU)、SI、UIBC、TRF。采用罗氏E601自动分析仪及其配套试剂检测FER、FA、Vit B12等，并计算TSAT。

1.2.2 质量控制

(1)所有标本采集、处理和检测人员均经统一培训，并考核通过。(2)全血细胞计数在采样6 h内完成检测；血清标本在采样30 min内完成离心、分装与冻存，经有严格温控的冷链运输系统运送至北京协和医院检验科进行集中测定。(3)全血细胞计数仪在每个地点安装后均进行校准。(4)所有检测项目在每个批次检测前、后均实施两个水平的质控，质控合格后方可进行检测。

1.3 统计学处理

采用SPSS 25.0软件及R 4.0.5软件中的方差成分分析包(1.4.3版本)进行统计学分析。年龄、收缩压、体质量指数、SI、TRF、TSAT等符合正态分布，以均数±标准差表示，组间比较采用方差分析；ALT、TG、UIBC、FER、FA、VitB12不符合正态分布，以中位数(四分位数)表示，组间比较采用非参数检验。采用多元线性回归计算不同指标的标化回归系数，在分析时分别设定女性、19～29岁年龄组及海拔Ⅲ为参考组；通过分析方差成分计算标准差比值(standard deviation ratio，SDR)，以SDR>0.5为参考区间分组的依据[11]。采用Tukey法剔除离群值，即剔除低于25百分位数-1.5×四分位间距和高于75百分位数+1.5×四分位间距的数值。本研究采用转换参数法建立参考区间，即参考区间上下限为均数±1.96倍标准差，若数据不满足正态分布，则采用Box-Cox转换后计算参考区间，计算完成后再次变换为原来的度量刻度。双侧检验，P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料

共1128例符合纳入和排除标准的藏族人群入选本研究(图1)。经Tukey法进行SI、UIBC、TRF、TSAT、FER、FA、Vit B12离群值剔除，最终937例用于藏族人群红细胞代谢相关血清学指标参考区间的建立。

图 1 研究对象入选流程图

1128例藏族人群，除年龄(P=0.309)外，体质量指数、收缩压、红细胞计数、Alb、ALT、TG、TC、GLU、HBG、校正的HBG、HCT、MCV在不同性别间均显示出统计学差异(P均≤0.001)，且均为男性高于女性。除男性ALT(P=0.136)和TG(P=0.075)外，其余指标在不同海拔地区间均有显著差异(P均<0.001)。年龄、体质量指数、收缩压均随海拔升高而逐渐降低，RBC、HBG随海拔升高而逐渐升高，其余指标未呈现出随海拔升高而逐渐升高或降低的趋势，其中Alb、TC、TG、MCV以海拔Ⅱ人群最高(P均<0.001)，ALT(P=0.012)、GLU(P<0.001)以海拔Ⅱ人群最低(表1)。

表1 1128例藏族人群一般资料比较

2.2 藏族人群红细胞代谢相关血清学指标亚组分析

如图2所示，除Vit B12(P=0.230)在不同性别，SI(P=0.925)、TSAT(P=0.240)和FA(P=0.694)在不同年龄组，FA(P=0.106)在不同海拔地区间无显著性差异外，其余指标在不同性别/年龄/海拔间的差异均有统计学意义。男性SI、TSAT、FER水平显著高于女性，TRF、FA、UIBC低于女性(P均<0.001)。TRF(P<0.001)和UIBC(P=0.002)随人群年龄增长而逐渐降低，FER(P<0.001)随人群年龄增长而逐渐升高，Vit B12未呈现此特征，以30～39岁年龄组人群最高(P=0.001)。SI、TAST、FER和Vit B12随海拔升高而逐渐升高，TRF、UIBC在海拔Ⅱ人群中最高，海拔Ⅲ人群最低(P均<0.001)。

图 2 不同性别、年龄、海拔藏族人群红细胞代谢相关血清学指标分布

2.3 红细胞代谢相关血清学指标特异参考区间的建立

多元线性回归与方差成分分析结果显示，TRF、FA建立参考区间时，无须考虑性别、年龄及海拔的影响，SI、TSAT和UIBC需考虑针对性别进行分组，FER需同时考虑根据性别和海拔进行分组，Vit B12虽需根据海拔进行分组，但其受饮食影响较明显，因此本研究在建立参考区间时未对其进行分组(表2)。

基于方差成分分析结果和参考区间转换参数法建立原则，本研究计算了各指标参考区间的上限与下限(90%置信区间)，见表3。男性SI、TSAT和FER的参考区间整体高于女性，且FER的区间宽度明显宽于女性，UIBC的参考区间则整体低于女性。此外，FER的参考区间基于海拔地区进行分组，经进一步比较发现海拔Ⅰ与海拔Ⅱ人群FER的参考区间无明显差异，但区间整体高于并宽于海拔Ⅲ，因此，将海拔Ⅰ与海拔Ⅱ人群的FER参考区间合并。

表 2 多元线性回归与方差成分分析

表 3 西藏不同海拔地区人群红细胞代谢相关血清学指标特异参考区间

3 讨论

本研究首次全面评估了西藏3个典型海拔地区人群的红细胞代谢相关血清学指标特征，发现不同指标随性别、年龄及海拔变化而呈不同的变化趋势，并基于其变化趋势建立适用于西藏地区人群红细胞代谢相关血清学指标的特异参考区间。

为适应不同海拔地区的生活，机体会对多种代谢指标进行调整，导致生活在高海拔地区居民的多项生理指标与平原地区人群存在差异。本研究显示，海拔Ⅰ人群的红细胞、HBG显著高于海拔Ⅱ，且海拔Ⅱ显著高于海拔Ⅲ，即呈现出随海拔升高而升高的趋势，与既往研究报道相符[12]。其原因是随海拔的升高，环境中含氧量降低，机体对红细胞的需求量增加，从而引起红细胞和HBG代偿性升高。与此同时，机体对铁的需求量及铁代谢率均增加，以参与合成HGB，表现为高海拔地区SI和FER水平更高。本研究海拔Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ人群SI分别为22.2、20.7、18.9 μmol/L，FER分别为234.8、205.5、121.8 μg/L，呈现随海拔升高而升高的趋势，进一步验证上述结果。但TRF、UIBC未呈现此变化趋势，表现为海拔Ⅱ人群最高(41.7 μmol/L)，提示TRF、UIBC可能还受其他因素的影响。本研究检测到的海拔Ⅱ男性人群FER平均水平与既往报道基本相符(528.6 μg/L比498.4 μg/L)[13]，但显著高于生活在相同海拔的安第斯山居民(167.1 μg/L)，提示FER可能受种族、饮食习惯的影响，或与不同研究采用的检测系统不同有关[14]。

本研究结果显示，海拔Ⅰ和Ⅱ男性人群中FER升高(>1000 μg/L)的比率显著高于女性(9.4%比2.6%)，可能与男性更易合并代谢综合征[7]或男性饮酒较多有关。在排除活动性炎症、肿瘤、酗酒等因素影响后，FER>1000 μg/L提示铁过载，铁过载可导致重要脏器如心脏、肝脏结构损害和功能障碍[15]，因此，需密切关注高海拔地区男性人群的FER健康状况。

FA是DNA合成过程中的重要辅酶，缺乏FA可导致红细胞成熟受阻、恶性贫血。Vit B12参与体内FA代谢和甲基转换，其缺乏可能导致DNA合成障碍，影响红细胞成熟[16]。本研究结果显示，3个海拔地区人群的Vit B12随海拔升高而升高，但FA无显著差异。此外，本研究检测的西藏地区人群FA均值明显低于广西地区人群(4.29 μg/L 比 9.48 μg/L)[17]，可能与西藏地区居民饮食结构较单一，多食青稞、牛羊肉，对绿叶蔬菜摄入较少有关[18]，提示西藏地区应加强居民饮食结构多元化宣教，密切关注该地区人群尤其是孕期女性的FA水平变化。

鉴于西藏地区居民红细胞代谢相关指标呈生理性增高或降低的现象，需建立针对此类人群各代谢指标的参考区间，以评估其是否存在代谢异常。与中华人民共和国卫生行业标准WS/T 404.6[19]和WS/T 404.9[20]相比，本研究建立的西藏地区居民SI的参考区间分布更宽(男性：10.6～41.1 μmol/L 比 10.6～36.7 μmol/L，女性：4.5～35.6 μmol/L 比 7.8～32.2 μmol/L)；TRF的参考区间下限更低(1.90 g/L 比 2.0 g/L)，上限无显著差异(3.64 g/L 比 3.6 g/L)。与贝克曼厂商标定的参考区间相比，本研究建立的SI(女性：4.5～35.6 μmol/L比 9.0～30.4 μmol/L；男性：10.6～41.1 μmol/L比11.6～31.3 μmol/L)、UIBC(17.7～76.0 μmol/L 比 27.8～63.6 μmol/L)、TRF(1.90～3.64 g/L 比2.0～3.6 g/L)、TSAT(7.1%～64.6% 比 25%～50%)参考区间更宽，提示其可能存在较大的个体差异。此外，本研究建立的FER参考区间上限的置信区间宽度明显大于0.2倍参考区间宽度，提示该指标的人群异质性较大，所建立的FER参考区间稳定性较差。

本研究局限性：西藏地区具有人群稀少、分散和流动性强等特点，标准化随机整群抽样难以展开，本研究整群选取3个海拔地区的人群进行研究，代表性如何需进一步验证。

综上，西藏不同海拔地区人群红细胞代谢相关指标存在性别/年龄/海拔差异，与平原地区居民亦存在不同，应针对西藏地区特点建立其人群特异参考区间。

作者贡献：刘治娟、邹雨桐主要负责文章撰写；马超超主要负责统计分析；刘小星、泽吉普赤、田丽萍、李洪雷、侯立安、王丹晨、庞金荣和羊红燕主要负责志愿者招募与样本检测；邱玲主要负责研究设计并指导修改。

利益冲突：无