鐵調(diào)素、鐵調(diào)素/鐵蛋白比值對鐵儲量充足的維持性腹膜透析患者發(fā)生功能性缺鐵的診斷價值▲

鮑美霜 王 潔 肖 宇 馬瑞鶯 黃非凡 黃美英

(1 右江民族醫(yī)學院研究生學院,廣西百色市 533000;2 右江民族醫(yī)學院附屬醫(yī)院腎內(nèi)科一病區(qū),廣西百色市 533000)

隨著生活水平的提高,代謝性疾病的患病率也隨之上升,慢性腎臟病(chronic kidney disease,CKD)的全球患病率也呈上升趨勢[1-2],發(fā)達國家CKD患病率達11%[3]。2012年發(fā)布的一項CKD流行病學調(diào)查結(jié)果表明,中國成人CKD患病率為10.8%[4]。CKD患者普遍存在不同程度的貧血,引起腎性貧血的原因復雜多樣,其中促紅細胞生成素不足是腎性貧血的主要原因,鐵的絕對或相對缺乏也是腎性貧血的原因之一。鐵的主要功能是參與紅細胞中氧氣的運輸,以及作為輔助因子和電子傳遞鏈參與酶反應[5-6]。正常情況下,人體內(nèi)的儲存鐵與可利用的循環(huán)鐵互相轉(zhuǎn)換,兩者處于動態(tài)平衡狀態(tài),鐵過多或過少均會對機體產(chǎn)生影響,而絕對性缺鐵和功能性缺鐵均可導致CKD患者出現(xiàn)貧血。鐵劑可以提高重組人促紅細胞生成素(recombinant human erythropoietin,rHuEPO)的治療效果,單純鐵劑治療也可以改善腎性貧血[7],因此絕對性缺鐵患者可以從鐵劑治療中獲益。但對于功能性缺鐵的患者,其鐵的儲存量充足,但儲存鐵釋放利用障礙,如果給予鐵劑治療,容易造成患者儲存鐵過度堆積,未被利用的過量鐵可通過破壞脂質(zhì)膜、蛋白質(zhì)和DNA等導致氧化應激,即導致器官組織鐵中毒。如何準確識別功能性缺鐵和絕對性缺鐵患者,在提高鐵劑治療效果的同時又不引起儲存鐵的堆積,是目前臨床上亟須解決的難題。

目前評價機體鐵水平的指標較多,但這些指標容易受到慢性病、炎癥等的影響,不能準確反映機體鐵儲存情況。鐵蛋白是儲存鐵唯一的蛋白質(zhì),可以反映細胞內(nèi)鐵儲存情況。鐵調(diào)素是一種由肝臟合成和分泌的肽,它通過抑制腸道對鐵的吸收和儲鐵細胞(如巨噬細胞、肝細胞)對鐵的釋放以保證鐵平衡,在鐵代謝中扮演重要的角色[8]。鐵調(diào)素/鐵蛋白比值是衡量鐵超載的指標,本課題組在前期研究中發(fā)現(xiàn),鐵調(diào)素/鐵蛋白比值升高可能提示CKD患者發(fā)生功能性缺鐵[9]。本研究分析接受維持性腹膜透析治療的CKD患者發(fā)生功能性缺鐵的危險因素,并探討鐵調(diào)素、鐵調(diào)素/鐵蛋白比值對患者功能性缺鐵的診斷價值,為臨床評估此類患者發(fā)生功能性缺鐵提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2020年10月至2021年9月期間在右江民族醫(yī)學院附屬醫(yī)院腎內(nèi)科定期復診的維持性腹膜透析患者為研究對象。納入標準:(1)透析齡≥3個月,均每日規(guī)律更換腹膜透析液,4～5次/d;(2)年齡18～75歲;(3)鐵儲量充足,即血清鐵蛋白≥100 μg/L;(4)rHuEPO(除羅沙司他外)治療時間≥3個月,且入組時仍在使用;(5)均簽署知情同意書。排除標準:(1)合并血液系統(tǒng)疾病,如溶血性疾病、多發(fā)性骨髓瘤等;(2)存在急性或慢性感染,近6個月發(fā)生過腹膜炎;(3)近3個月有手術、外傷、輸血等病史;(4)患有嚴重肝病、嚴重心力衰竭、惡性腫瘤等。最終納入74例患者,男性42例(56.8%)、女性32例(43.2%),年齡19～74(45.1±13.1)歲,透析齡3～110[33(10,50)]個月。本研究已取得右江民族醫(yī)學院附屬醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會同意。

1.2 研究方法 (1)收集患者一般資料,包括性別、年齡、透析齡、體質(zhì)指數(shù)、原發(fā)疾病、rHuEPO治療時間等。(2)采集患者靜脈血3～5 mL,送至醫(yī)院檢驗科檢測血清β2微球蛋白、血清鐵、血清鐵蛋白水平,其中采用免疫比濁法檢測血清β2微球蛋白水平,采用Ferene比色法檢測血清鐵水平,采用化學發(fā)光免疫分析法檢測血清鐵蛋白水平。另采集患者靜脈血3～5 mL,在4 h內(nèi)于4 ℃恒溫下以3 000 r/min離心10 min,獲取上清液,-80 ℃保存。采用ELISA試劑盒(泉州市睿信生物科技有限公司) 檢測總鐵結(jié)合力(total iron binding capacity,TIBC;試劑盒批號:20210307A)水平、鐵調(diào)素(試劑盒批號:20210315-11385B、20210118-11385B)水平,計算鐵調(diào)素/鐵蛋白比值及轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度(transferrin saturation,TSAT),TSAT=血清鐵/TIBC×100%。(3)根據(jù)TSAT檢測結(jié)果將患者進行分組,將TSAT≥20%作為無功能性缺鐵組,TSAT<20%為功能性缺鐵組。

1.3 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 25.0軟件進行統(tǒng)計學分析。符合正態(tài)分布的計量資料以(x±s)表示,組間比較采用兩獨立樣本t檢驗;不符合正態(tài)分布的計量資料以[M(P25,P75)]表示,組間比較采用秩和檢驗;計數(shù)資料以例數(shù)(百分比)表示,組間比較采用χ2檢驗;采用Logistic回歸模型進行多因素分析;采用受試者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲線評估不同指標診斷功能性缺鐵的價值。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2.1 兩組患者一般資料和實驗室指標的比較 74例患者中,無功能性缺鐵32例(43.2%),功能性缺鐵42例(56.8%)。無功能性缺鐵組中,原發(fā)疾病為原發(fā)性腎小球疾病25例(78.1%),IgA腎病3例(9.4%),糖尿病腎病2例(6.3%),高血壓腎病1例(3.1%),抗中性粒細胞胞質(zhì)抗體相關性腎損害1例(3.1%);功能性缺鐵組中,原發(fā)疾病為原發(fā)性腎小球疾病32例(76.2%),IgA腎病1例(2.4%),糖尿病腎病2例(4.8%),高血壓腎病4例(9.5%),抗中性粒細胞胞質(zhì)抗體相關性腎損害2例(4.8%),腎上腺癌導致腎損害1例(2.4%)。兩組患者的年齡、性別、體質(zhì)指數(shù)、透析齡、原發(fā)疾病情況差異無統(tǒng)計學意義(均P>0.05),見表1。與無功能性缺鐵組相比,功能性缺鐵組血清β2微球蛋白水平、血清鐵調(diào)素水平、鐵調(diào)素/鐵蛋白比值升高,血清鐵水平、血清鐵蛋白水平、TSAT降低(均P<0.05),見表2。

表1 兩組患者一般資料的比較

表2 兩組患者實驗室指標的比較

2.2 鐵儲量充足的維持性腹膜透析患者發(fā)生功能性缺鐵的影響因素多因素Logistic回歸分析結(jié)果 以是否發(fā)生功能性缺鐵為因變量(否=0,是=1),以2.1中差異有統(tǒng)計學意義的實驗室指標為自變量(均以實測值納入),納入多因素Logistic回歸分析。結(jié)果顯示,血清鐵調(diào)素水平、鐵調(diào)素/鐵蛋白比值、血清β2微球蛋白水平為鐵儲量充足的維持性腹膜透析患者發(fā)生功能性缺鐵的獨立危險因素(均P<0.05)。見表3。

表3 多因素Logistic回歸分析結(jié)果

2.3 危險因素及聯(lián)合診斷因子診斷鐵儲量充足的維持性腹膜透析患者發(fā)生功能性缺鐵的價值 通過對Logistic模型方程進行轉(zhuǎn)換得到聯(lián)合診斷因子的計算公式,聯(lián)合診斷因子=-15.363+0.061×鐵調(diào)素+3.255×鐵調(diào)素/鐵蛋白比值+0.258×β2微球蛋白。Hosmer-Lemeshow擬合優(yōu)度檢驗結(jié)果顯示χ2=1.588、P=0.991,提示該聯(lián)合診斷因子的區(qū)分度和校準度良好。將多因素Logistic回歸分析篩選出的3個獨立危險因素及上述聯(lián)合診斷因子進行ROC曲線分析,結(jié)果顯示,血清鐵調(diào)素水平、鐵調(diào)素/鐵蛋白比值、血清β2微球蛋白水平、聯(lián)合診斷因子的曲線下面積分別為0.955、0.874、0.645、0.976(均P<0.05),聯(lián)合診斷因子的曲線下面積均大于血清鐵調(diào)素水平、鐵調(diào)素/鐵蛋白比值、血清β2微球蛋白水平的曲線下面積(z=1.385,P=0.016;z=2.106,P=0.035;z=5.029,P<0.001)。根據(jù)最大約登指數(shù)取截斷值,聯(lián)合診斷因子的截斷值為0.120,其靈敏度為0.956,特異度為0.938。見表4和圖1。

表4 ROC曲線分析結(jié)果

圖1 危險因素及聯(lián)合診斷因子診斷鐵儲量充足的維持性腹膜透析患者發(fā)生功能性缺鐵的ROC曲線

3 討 論

鐵是機體維持正常代謝不可或缺的微量元素,主要來源于食物及衰老紅細胞破裂釋放,食物中的三價鐵離子被十二指腸細胞色素B還原為二價鐵離子后被十二指腸及近端小腸吸收,該過程依賴二價金屬離子轉(zhuǎn)運蛋白1(divalent metal transporter 1,DMT1)的介導。進入循環(huán)后的鐵部分直接被合成利用,部分儲存在細胞中,尤其是肝細胞和網(wǎng)狀內(nèi)皮細胞,可利用的循環(huán)鐵和儲存鐵處于不斷轉(zhuǎn)化的動態(tài)循環(huán)。膜鐵轉(zhuǎn)運蛋白1(ferroportin 1,FPN1)是一種跨膜的鐵輸出蛋白,是目前已知的細胞內(nèi)鐵釋放的唯一途徑。CKD患者由于食欲欠佳、胃腸道吸收功能下降、反復失血及機體處于慢性炎癥狀態(tài),體內(nèi)代謝紊亂,普遍存在不同程度的鐵缺乏,表現(xiàn)為絕對性缺鐵或功能性缺鐵。絕對性缺鐵是指鐵儲量嚴重減少或不足,而功能性缺鐵是指鐵儲量充足但鐵利用障礙,即鐵不能有效地從儲備庫中被釋放出來[10]。鐵是血紅蛋白生成的重要原料,在可利用鐵充足的條件下,促紅細胞生成素刺激紅細胞生成這一過程才能順利進行[11],長期的鐵缺乏可導致貧血,但過量的鐵又對人體產(chǎn)生新的危害。因此在治療過程中,對機體鐵代謝狀態(tài)進行正確評估尤為重要。目前用于評估鐵代謝狀態(tài)的指標有血清鐵蛋白、血清鐵、TSAT等,其中TSAT正常值為20%～50%,是反映紅細胞生成功能鐵的指標,鐵蛋白與TSAT是臨床上應用最為廣泛的鐵代謝參數(shù),臨床上常以血清鐵蛋白水平<100 μg/L且TSAT<20%作為腹膜透析患者絕對性缺鐵的判斷依據(jù),而血清鐵蛋白水平≥100 μg/L且TSAT<20%為功能性缺鐵的判斷依據(jù)[12],但上述指標水平易受炎癥的影響,用于鑒別鐵缺乏的類型存在一定的難度。故探索更為簡便的指標鑒別CKD患者鐵缺乏的類型對于此類患者的治療有重要的指導意義。

鐵調(diào)素是鐵代謝的主要調(diào)節(jié)因子,主要由肝臟合成和分泌,并經(jīng)腎小球濾過。鐵調(diào)素的表達受多種因素調(diào)節(jié),鐵負荷過大和炎癥刺激可誘導其分泌增加,貧血、缺氧和促紅細胞生成素水平升高則抑制其分泌[13]。鐵調(diào)素通過內(nèi)化降解腸細胞基底膜上的DMT1以減少鐵的吸收[14]。同時,鐵調(diào)素可誘導儲存鐵細胞胞膜上的FPN1降解,阻斷細胞內(nèi)鐵釋放的唯一通路,導致細胞內(nèi)儲存鐵的蓄積,造成可利用鐵減少[15-17]。CKD患者的腎臟排泄功能下降,機體處于慢性炎癥狀態(tài),且存在促紅細胞生成素分泌減少等情況,因此其體內(nèi)鐵調(diào)素分泌增多,易導致功能性缺鐵的發(fā)生。已有研究證實,鐵調(diào)素/鐵蛋白比值可減小鐵狀態(tài)對鐵調(diào)素分泌的影響,因此該指標對功能性缺鐵的評估作用可能較鐵調(diào)素更準確[9]。本研究中,功能性缺鐵患者血清鐵調(diào)素水平、鐵調(diào)素/鐵蛋白比值高于無功能性缺鐵患者,血清鐵水平低于無功能性缺鐵患者(P<0.05),原因可能是功能性缺鐵患者鐵調(diào)素升高后導致細胞內(nèi)儲存鐵的蓄積,腸道對鐵吸收減少,從而使循環(huán)鐵水平下降。

β2微球蛋白是一種單鏈多肽低分子蛋白質(zhì),正常情況下可從腎小球毛細血管壁自由濾過,維持性腹膜透析可將其濾過清除。本研究結(jié)果顯示,功能性缺鐵患者血清β2微球蛋白水平高于無功能性缺鐵患者(P<0.05),原因可能是功能性缺鐵患者腹膜濾過功能較弱,炎癥物質(zhì)淤積較多,加重了鐵的利用障礙。

為探究血清鐵調(diào)素水平、鐵調(diào)素/鐵蛋白比值、β2微球蛋白對維持性腹膜透析患者發(fā)生功能性缺鐵的影響,本研究進一步行多因素Logistic回歸模型分析,結(jié)果顯示血清鐵調(diào)素水平、鐵調(diào)素/鐵蛋白比值、血清β2微球蛋白水平是鐵儲量充足的維持性腹膜透析患者發(fā)生功能性缺鐵的獨立危險因素(P<0.05)。此外,ROC曲線分析結(jié)果顯示,鐵調(diào)素、鐵調(diào)素/鐵蛋白比值的單獨診斷價值較高(曲線下面積均大于0.8),而鐵調(diào)素、鐵調(diào)素/鐵蛋白比值及β2微球蛋白三者聯(lián)合診斷鐵儲量充足的維持性腹膜透析患者發(fā)生功能性缺鐵的曲線下面積更大(P<0.05),可能具有更好的輔助診斷價值。

綜上所述,在鐵儲量充足的維持性腹膜透析患者中,與無功能性缺鐵者相比,存在功能性缺鐵者的血清鐵調(diào)素水平及鐵調(diào)素/鐵蛋白比值均升高。血清鐵調(diào)素水平及鐵調(diào)素/鐵蛋白比值對鐵儲量充足的維持性腹膜透析患者發(fā)生功能性缺鐵具有較好的診斷效能,而兩者聯(lián)合β2微球蛋白對這類患者發(fā)生功能性缺鐵的輔助診斷價值更好。但本研究樣本量較小,且所納入對象局限于病情穩(wěn)定的維持性腹膜透析患者,上述指標在其他類型CKD患者中的應用價值如何有待進一步研究。