单采血浆频次与献浆者骨密度和骨代谢相关性研究

李婉 李长清 陈勇军 阳希 黎志伟 王娅

（1.中国医学科学院北京协和医学院输血研究所，四川 成都 610052；2.南岳生物制药有限公司；3.南岳生物临武单采血浆站有限公司）

骨质疏松症被喻为“隐形的杀手”，其严重后果是骨质疏松性骨折。骨密度是用来诊断骨质疏松的常用指标，骨代谢生化指标可以反应骨骼代谢状况[1]。2018年中国骨质疏松流行病学调查显示，我国50岁以上人群骨质疏松患病率达19.2%，低骨量率高达46.4%[2]。由于我国城市化进程加快以及不良生活方式（如：久坐、日晒时间短等）的存在，骨质疏松患病率正逐步上升[3]。单采血浆捐献过程中需要给捐献者输注一定数量的抗凝剂。由于抗凝剂的钙离子螯合作用，会造成体内血清钙离子下降以及甲状旁腺素反射性的上升，从而使机体动员骨钙来维持血钙的水平[4]。虽然《单采血浆站技术操作规程（2022 年版）》中规定2次献浆时间必须至少2周以上，且1年内献浆次数不能超过24次[5]，但长期多次献浆是否会对单采血浆捐献者骨骼健康造成一定影响还不得而知。目前国内少有针对单采血浆捐献对骨骼健康影响的研究，国外针对这一主题研究结论又不尽相同[6]。因此，本研究通过筛查湖南省临武单采血浆站437名捐献者的骨代谢指标及骨密度来探讨单采血浆捐献对骨骼健康的影响。

1 对象与方法

1.1 研究对象

采用方便抽样的方法选取2022年7月1日—9月30日湖南省临武单采血浆站单采血浆捐献者作为研究对象。纳入标准：1）总献浆50 次以上且近半年仍保持献浆的在册合格献血浆者（重复献浆者）及无献浆史的新献浆者；2）完成《国际骨质疏松基金会（IOF）骨质疏松症风险一分钟测试题》，所有答案均为否；3）征得献浆者本人同意并签署《献浆者知情同意书》。排除标准：1）可能受到X 射线影响的献浆者予以排除；2）近3个月内服用类固醇激素或影响骨密度及骨代谢药物予以排除。通过从单采血浆站信息系统中调取献浆者献浆总次数、近12 个月献浆次数（即：近期献浆频次）以及距离上一次献浆间隔期等信息，以及问卷调查收集献浆者年龄、BMI、家庭年收入、肉食摄入情况、每周体力劳动强度、补钙、补维生素D等背景情况。

1.2 样本量估计

本文采用横断面研究样本量计算公式来进行样本量估计，公式如下。其中p代表献浆人群骨质疏松预期患病率。由于目前没有针对献浆人群骨质疏松患病率的调查，且本次调查人群平均年龄为50.1 岁。故采用2018 年全国骨质疏松流行病调查结果中50 岁以上人群的患病率[2]，由此可知p为19.2%。q=1-p，d为容许误差，z为显著性检验统计量。设定α=0.05，d=0.2×p，z=1.96。根据公式得本次样本量至少需要421 人。本次纳入共有437 人，符合横断面样本量的要求。

1.3 研究方法

437 名研究对象在献浆之前留取静脉血3 mL于分离胶真空采血管中。离心（2 191 g，10 min）分离血清，置-20°C 冰箱低温保存，最终进行统一检测。血液检测项目有：血清总钙、白蛋白、25OHD、P1NP、β-CTX水平。25OHD、P1NP、β-CTX是指南[3]中常用的骨代谢生化标志物。此外，指南[3]提出双能X 射线吸收法（dual energy X-ray absorptiometry，DXA）测量骨密度是诊断骨质疏松症的常用方法，主要检测部位为中轴骨，包括腰椎及股骨近端。故本文中所有研究对象均在临武县人民医院用DXA法对单采血浆捐献者腰椎前后位（L1-L4）骨密度、双侧股骨颈骨密度进行测量。对以上骨密度及骨代谢生化指标分别进行统计分析。新献浆者为之前从未有过献浆史的捐献者，由于采样为献浆前进行，故本文中新献浆者献浆次数为0，总献浆次数50次以上为重复献浆者。

1.4 仪器与试剂

P1NP采用总Ⅰ型胶原氨基端延长肽检测试剂盒进行检测（批号：653011，上海罗氏），检测仪器为罗氏E602。β-CTX用β-胶原特殊序列检测试剂盒检测（批号：635899，上海罗氏），检测仪器为罗氏E602。白蛋白采用白蛋白检测试剂盒进行检测（批号：AUZ1125，苏州贝克曼），检测仪器为贝克曼5800。血清钙采用钙测定试剂盒检测（批号：AUZ1199，苏州贝克曼），检测仪器为贝克曼5800。25OHD 采用总25-羟基维生素D 测定试剂盒检测（批号：230501，深圳迈瑞），检测仪器为迈瑞CL-6000i。骨密度检测仪器型号为GE LunarDPX Prodigy。在临武单采血浆站中使用海尔血技XJ—Ⅱ型血液成分分离机进行单采血浆捐献。

1.5 检测方法及判定标准

P1NP 采用电化学发光法测量，正常参考值范围为16.3～78.2 ng/mL，数据引自《2021年骨转换生化标志物临床应用指南》[7]。β-CTX 采用电化学发光法测，正常参考值范围为0.114～0.628 ng/mL，数据引自《2021 年骨转换生化标志物临床应用指南》。白蛋白采用BCG 法测定，正常参考值范围为40～55 g/L，数据引自《全国临床检验操作规程》[8]。白蛋白指标的纳入是为了校正钙离子水平。本文采用公式[9]进行校正，校正钙mg/dL=实测钙mg/dL+0.8×（4.0g/dL-白蛋白[g/dL]）。血清钙采用比色法测定，正常参考值范围为2.2～2.7 mmol/L，数据引自《全国临床检验操作规程》。25OHD采用电化学发光法测定，＜20 ng/mL 即为维生素D 缺乏，数据引自文献[10]。基于DXA 测定骨密度分类标准，T值≥-1 为正常，-2.5＜T 值＜-1 为低骨量，T 值≤-2.5为骨质疏松，数据引自文献[3]。

1.6 统计学方法

本研究采用Excel2010和SPSS24.0进行数据整理与统计分析。首先对总体人群进行描述统计，比较新献浆者与重复献浆者两组间的基本情况差异。对于计量资料，符合正态分布的数据采用均数及标准差表示，采用单因素方差分析；不符合正态分布的数据采用中位数及四分位数间距表示，采用Wilcoxon秩和检验。对于计数资料采用频数（构成比）来表示，采用卡方检验。将总体人群按照献浆者类型分组，比较骨密度及血清骨代谢生化指标的组间差异是否具有统计学意义。采用限制性立方样条，分析献浆总次数连续变化与生化指标之间的剂量反应关系。对有统计学差异的指标采用多重线性回归分析进一步探索其影响因素。检验水准α=0.05，P＜0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 研究对象一般情况分布

本研究共纳入437 名献浆者，其中新献浆者187 名，重复献浆者250 名。以献浆者类型进行分组，对每组性别、年龄、BMI、家庭年收入等基本情况进行统计描述，并做差异分析（表1）。

表1 献浆者基本信息表Table 1 Basic information of plasmapheresis donors

2.2 不同献浆类型骨密度及骨代谢指标比较

将献浆人群按照献浆类型分成2组（新献浆者组和重复献浆者组），进行骨密度及生化代谢指标比较（表2）。结果表明，25OHD 以及P1NP 在组间均具有统计学差异。限制性立方样条结果显示，献浆总次数与25OHD、P1NP 均呈非线性关系（PNonlinearity＜0.05）（图1）。25OHD 与献浆总次数呈负相关，且随着献浆次数增多，25OHD水平会下降至正常范围以下。P1NP水平随着献浆总次数呈现上升趋势。

图1 献浆总次数变化与25OHD、P1NP 的非线性关联（限制性立方样条图）Figure 1 Nonlinear correlation between the total number of plasma donations and 25OHD,P1NP

表2 不同献浆类型骨密度及骨代谢指标比较Table 2 Comparison of BMD and bone metabolism biomarkers of different types of plasmapheresis donors

2.3 新献浆者与重复献浆者各指标异常率比较

新献浆者中患骨质疏松共有33 人（患病率17.6%）；低骨量共有120人（低值率64.2%）；重复献浆者中患骨质疏松共有55 人，（患病率22.0%）；低骨量共有146 人，（低值率58.4%），2 组之间骨质疏松患病率及低骨量率差异均无统计学意义（P＞0.05）。2 组25OHD 异常率（P＜0.05）差异具有统计学意义，见表3。

表3 不同献浆人群骨密度及骨代谢生化指标异常率比较Table 3 Comparison of abnormal rates of BMD and bone metabolism biomarkers in different plasmapheresis donors

2.4 差异骨代谢指标相关影响因素分析

对表2 中结果有差异的骨代谢相关生化指标（25OHD、P1NP）进行多重线性回归分析。将有差异的生化指标作为因变量，将表1中献浆者基本信息以及献浆相关因素（即：献浆总次数、近期献浆频次、距离上一次献浆间隔期）作为自变量。对分类变量进行哑变量处理。对于哑变量采用输入法，除哑变量以外的变量采用步进法。步进法条件为使用F的概率进入为0.05，除去为0.1。建立多重线性回归模型，对于输出多个模型的结果，选择模型拟合度最好以及纳入变量最多的模型进行分析。

2.4.1 影响25OHD水平多重线性回归结果

从表4 结果来看，年龄、近期献浆频次及家庭年收入对25OHD 水平有影响（P＜0.05）。其中献浆频次与25OHD水平呈负相关。

表4 影响25OHD水平多重线性回归结果Table 4 Multiple linear regression results of 25OHD

2.4.2 影响P1NP水平多重线性回归结果

从表5 结果来看，年龄和献浆总次数与P1NP水平均呈正相关。

表5 影响P1NP水平多重线性回归结果Table 5 Multiple linear regression results of P1NP

3 讨论

人血浆是血液制品生产的原材料。2019 年我国在册合格献血浆者人数为366.7 万人，献血浆人次达到2 565.4 万人次[11]。2021 年浆站数量已近300 家[12]，目前浆站数及献血浆者人数均处于快速上升趋势。单采血浆捐献者群体的健康安全是血液制品安全的基础，且该群体数量庞大，应给予足够的关注。由于单采过程中抗凝剂的使用，抗凝剂的钙离子螯合作用会造成血钙下降（降幅可达25%～35%[13]），机体为维持血钙稳定而动员骨钙[14]。钙是骨骼的重要组分，故专家学者们提出了长期多次单采血浆捐献是否会影响捐献者骨骼健康的思考。

通常，临床上用DXA 法测量的骨密度是诊断骨质疏松的标准。从骨密度检测值来看，两组间结果差异不具有统计学意义，这表明单采血浆捐献不会对捐献者骨密度造成明显影响。这一结果与徐丽娟[15]、孙革[16]、Grau[17]、Bialkowski[18]等研究结果相同。Boot 等[19]对绝经后女性单采捐献者进行调查发现，单采组腰椎和髋关节骨密度高于全血捐献组，但两者没有统计学意义。但Amrein等[20]研究发现，与102名非献血者相比，102名单采血小板捐献者（其中31名同时有单采血浆捐献史）所有测量部位的骨密度值都较低，且腰椎骨密度在两组间差异具有统计学意义。以上结果差异可能由于捐献标准以及人群差异等因素造成。从骨密度异常率来看，新献浆人群、重复献浆人群与2018年全国骨质疏松流行病调查[2]50 岁以上人群的骨质疏松患病率分别为17.6%、22.0%以及19.2%；低骨量率分别为64.2%、58.4%以及46.4%。以上结果提示我国目前存在高骨质疏松患病率，尤其高低骨量率这一现象。尽管献浆不会对捐献者骨密度造成明显影响，但我国献浆主体人群为46～55 岁的中老年人群[21]，其同时也是低骨量以及骨质疏松的潜在高危人群，应加大对该类人群的关怀和干预力度，减少骨质疏松发生。

骨转换标志物是骨组织本身代谢的产物，代表了全身骨骼代谢的动态状况[3]。骨转换标志物包括骨形成（如：P1NP）及骨吸收（如：β-CTX）指标。成骨活动和破骨活动的动态平衡是机体维持骨量稳定的基础。另外，机体骨量受多种激素共同调节。其中，维生素D 作为机体调节骨骼的重要激素之一，可以增加肠道对钙的吸收以及增加成骨活动。目前，25OHD 是评价机体维生素D 水平的良好指标[10]。在本研究中25OHD 水平随献浆总次数增加呈现下降趋势以及在多重线性回归分析中与近期献浆频次呈明显负相关。维生素D 在血液中是以与血浆α球蛋白结合的形式存在[22]。由于献浆行为造成血浆蛋白丢失，这可能是献浆后维生素D水平下降的原因。由于机体需要一定的时间来弥补献浆后的丢失，故呈现出25OHD 水平与献浆频次呈负相关的现象。当机体出现维生素D水平下降，机体从肠道吸收钙水平降低，刺激甲状旁腺素的分泌，从而激活成骨细胞并刺激破骨细胞转化为成熟破骨细胞，因此会出现P1NP 升高的现象。与本文研究结果类似的是，Boot等[19]研究发现可能是由于短暂的甲状旁腺素水平波动促进了骨代谢活动，提示单采对骨骼可能具有促进代谢效应。献浆后维生素D 水平下降，以及成骨指标P1NP 水平的上升可能是机体做出负反馈调节的结果。本研究中出现较高的维生素D缺乏率，与我国维生素D缺乏情况相同[10]。因此，建议对献浆人群进行广泛健康教育，长期献浆人群应增加户外活动时间以及适当补充维生素D。

我们一共收集了3 项献浆行为相关因素即献浆总次数、近期献浆频次、距离上一次献浆间隔期，分别代表着献浆对骨骼的长期影响、近期影响以及短期影响。将这3 种献浆行为相关因素作为自变量纳入线性回归模型。多重线性回归结果显示，25OHD 水平与近期献浆频次呈负相关，说明献浆对25OHD 的影响以近期效应为主。P1NP 作为骨形成指标，与献浆总次数呈正相关，是献浆的长期效应体现。

本研究首次关注了单采血浆对中国血浆捐献人群骨骼健康的问题，并从长期、近期、短期3个维度探索了献浆行为对骨代谢指标的可能影响，为保障单采血浆捐献者健康安全提供重要科学依据。但本研究存在以下不足：一是单中心调查，无法全面反映全国献浆人群的总体情况，后续还需进行多中心大样本研究；二是横断面调查，无法严格控制混杂因素，做因果推断证据性较低，需进一步进行前瞻性研究。

综上所述，单采血浆捐献不会因为长期抗凝剂的使用而影响献浆者的骨骼健康以及增加骨质疏松的风险，但会增加献浆者体内成骨活动，建议中老年献浆者适当补充维生素D。