维持性血液透析患者血清Hepcidin、sTfR测定 在铁缺乏中的应用价值

张 妍，李银岚，陈孟华

(宁夏医科大学第二附属医院肾脏内科，宁夏银川 750001)

◇临床研究◇

维持性血液透析患者血清Hepcidin、sTfR测定 在铁缺乏中的应用价值

张 妍，李银岚，陈孟华

(宁夏医科大学第二附属医院肾脏内科，宁夏银川 750001)

目的 检测维持性血液透析患者(MHD)、非透析终末期肾脏疾病患者(ESRD)血清中铁调素(hepcidin)和血清转铁蛋白受体(serum transferring receptor, sTfR)的水平变化，探讨其在肾性贫血铁缺乏中的作用。方法 选择维持性血液透析患者80例、非透析终末期肾脏疾病患者80例，健康体检者80例作为对照组。ELISA法检测血清Hepcidin、sTfR、总铁结合力(TIBC)，同时测定血清铁(Fe)、铁蛋白(FER)、血清转铁蛋白(TRF)，比较组间差异。结果 ①维持性血液透析患者和非透析终末期肾脏疾病患者血清hepcidin和sTfR水平均明显升高，差异有统计学意义(P<0.01)。②与非透析ESRD组相比，MHD组的血清hepcidin和sTfR水平显著升高，差异有统计学意义(P<0.05)。③相关分析显示，血清hepcidin与Scr、hs-CRP、血清铁(Fe)、铁蛋白(FER)呈正相关，r分别为0.515、0.312、0.290、0.286，P均<0.01；与HGB、eGFR、HCT、TRF、TIBC呈负相关，r分别为-0.466、-0.362、-0.285、-0.248、-0.224，P<0.05。④血清sTfR水平与铁蛋白、转铁蛋白饱和度(TSAT)有相关性，相关系数分别为-0.764、-0.519，P均<0.01；与血红蛋白和红细胞压积有相关性，相关系数分别为0.378和0.514，P均<0.01。⑤血清hepcidin、sTfR联合铁蛋白或转铁蛋白饱和度诊断缺铁时，绘制受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve, ROC)，曲线下面积为90.8%，对应的灵敏度为93.3%，特异度为77%。结论 血清hepcidin、 sTfR 联合铁蛋白或转铁蛋白饱和度对于ESRD患者合并肾性贫血铁缺乏的评估及治疗有重要意义。

铁调素；血清转铁蛋白受体；维持性血液透析；铁缺乏；终末期肾病

肾性贫血可由促红素产生减少或骨髓对促红素反应减弱、血液丢失过多、红细胞寿命缩短等引起，而铁代谢失调在肾性贫血的发生发展中起到重要作用[1]。美国肾脏病基金会肾脏病预后质量指南(NKF-K/DOQI)资料显示[2]：在美国终末期肾脏病而且接受促红细胞生成素(EPO)治疗的患者中有50%以上存在铁缺乏。传统的铁缺乏或缺铁性贫血的诊断主要依赖于常规血液学参数和铁代谢指标检查。目前，临床上常用的评估铁状况的实验指标：血清铁、血清铁蛋白和转铁蛋白饱和度(transferrin saturation, TSAT)。血清铁是指血清标本中与转铁蛋白相结合的一部分铁；血清铁蛋白仅反映铁储备状况，并不反映循环中可利用铁的水平；TSAT是指血循环中蛋白结合铁的总量。但由于影响上述指标测定的因素较多，因此评估终末期肾脏疾病(end-stage renal disease, ERSD)患者的铁状况，需要干扰因素较少、敏感性及特异性都优于传统的铁代谢指标。本研究通过观察维持性血液透析患者血清中铁调素(hepcidin)、转铁蛋白受体(sTfR)的水平变化及其与铁代谢的关系，探讨其在铁缺乏中的应用价值。

1 材料与方法

1.1 临床资料 选自2010年7月至2013年7月在宁夏医科大学第二附属医院血液透析中心和肾脏内科病房的ESRD患者160例[GFR<15 mL/(min·1.73 m2)]，诊断标准符合美国NKF-K/DOQI指南对慢性肾脏病诊断标准[2]，男性Hb<120 g/L、女性Hb<110 g/L。其中：①80例维持性血液透析患者(MHD)，纳入标准系年龄大于20岁，在血液透析中心行血液透析治疗3个月以上，接受促红细胞生成素(EPO)和静脉铁剂治疗至少1周；②80例非透析ESRD患者，纳入标准系年龄大于20岁，没有经过腹膜透析、血液透析、肾脏移植治疗。排除标准：非肾性缺铁性贫血；有证据表明近期有活动或隐匿性出血；过去的4周有输血史；既往有恶性肿瘤、终末期肝病或慢性缺氧；最近4周住院或感染应用过抗生素的；近期未服用过免疫抑制剂。③对照组共80例，均为同期本院门诊进行健康体检者，外周血常规、肝肾功正常，乙肝两对半全阴性且无心肺肝肾等影响铁代谢的感染或非感染性疾病。

1.2 标本采集 患者均禁食8～12 h后，次日清晨抽取空腹肘静脉血3份，均为3 mL。3 000 r/min离心20 min分离上清液，于-80 ℃超低温冰箱保存待检。

1.3 血清hepcidin和sTfR表达水平的测定 Hepcidin和sTfR酶联免疫分析试剂盒购自美国R&D公司。严格按着试剂盒说明书操作。

1.4 统计学分析 采用SPSS软件包进行统计学分析。使用受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve, ROC)法评价血清hepcidin、sTfR对铁缺乏的诊断价值。

2 结 果

2.1 各组检测指标的比较 与健康对照组相比，MHD组、非透析ESRD组的血红蛋白(HGB)、铁(FE)、红细胞比容(HCT)、转铁蛋白(TRF)、总铁结合力(TIBC)、TSAT均明显降低，差异有统计学意义(P<0.01)；与MHD组相比，非透析ESRD组的TRF、TSAT升高，差异有统计学意义(P<0.05)。与健康对照组相比，MHD组、非透析ESRD组的FER均明显升高，差异有统计学意义(P<0.01)；与非透析ESRD组相比，MHD组的FER显著升高，差异有统计学意义(P<0.01，表1)。

2.2 各组受试者血清hepcidin和sTfR表达水平的比较 与健康对照组相比，MHD组、非透析ESRD组的血清hepcidin和sTfR水平均明显升高，差异有统计学意义(P<0.01)；与非透析ESRD组相比，MHD组的血清hepcidin和sTfR水平显著升高，差异有统计学意义(P<0.05，表2)。

2.3 Hepcidin与铁缺乏、肾功能指标的相关性分析 对hepcidin进行对数转换，Pearson相关分析显示，血清hepcidin与Scr、hs-CRP、血清铁(Fe)、铁蛋白(FER)呈正相关，r分别为0.515、0.312、0.290、0.286，P均<0.01；与HGB、eGFR、HCT、TRF、TIBC呈负相关，r分别为-0.466、-0.362、-0.285、-0.248、-0.224，P<0.05。

2.4 sTfR与铁缺乏、肾功能指标的相关性分析 血清sTfR水平与铁蛋白、转铁蛋白饱和度有相关性，相关系数分别为-0.764、-0.519，P均<0.01；与血红蛋白和红细胞压积有相关性，相关系数分别为0.378和0.514，P均<0.01。

表1 各组检测指标的比较

组别例数HGB(g/L)HCT(%)FE(μmol/L)FER(ng/mL)TRF(g/L)TIBC(μmol/L)TSAT(%)MHD组8096.191±16.003**29.080±5.193**13.780±8.571**297.503±158.360**▲▲1.511±0.500**▲38.180±27.191**20.574±6.093**▲非透析ESRD组8099.302±10.820**30.870±4.791**12.740±6.784**185.301±134.210**1.890±0.412**41.783±30.780**25.280±7.281**健康对照组80125.003±13.99142.802±4.92021.971±7.89092.180±79.4522.790±0.73363.891±9.79233.790±8.062 F27.55035.70318.45012.07137.14426.17112.780 P0.0000.0080.0020.0050.0030.0090.001

与健康对照组比较，**P<0.01；与非透析ESRD组比较，▲P<0.05,▲▲P<0.01。

表2 各组受试者血清hepcidin和sTfR表达水平的比较

组别例数hepcidin(ng/mL)sTfR(nmol/L)MHD组802.241±0.260**◆49.930±18.075**◆非透析ESRD组802.113±0.194**30.870±4.791**健康对照组802.071±0.20313.818±3.323 F27.54535.712 P0.0000.008

与健康对照组比较，**P<0.01；与非透析ESRD组比较，◆P<0.05。2.5 血清hepcidin和sTfR诊断缺铁的灵敏度和特异度

绘制ROC曲线，血清hepcidin的ROC曲线下面积为86.3%，其敏感度、特异度分别为76.7%、99.1%(图1A)；血清sTfR ROC曲线下面积为84.6%，其敏感度、特异度分别为73.0%、99.8%(图1B)。当血清hepcidin、sTfR联合铁蛋白或转铁蛋白饱和度诊断缺铁时，绘制ROC曲线，曲线下面积为0.908，利用Logistic回归得到hepcidin、sTfR、铁蛋白、转铁蛋白饱和度四变量分析的预测值为0.548时，对应的灵敏度为93.3，特异度为77%(图1C)。

图1 受试者工作特征曲线

Fig.1 Receiver operating characteristic curve

A：血清hepcidin；B：血清sTfR；C：血清hepcidin、sTfR联合铁蛋白或转铁蛋白饱和度。

3 讨 论

贫血是维持性血液透析患者常见的临床表现，也是促进心脑血管并发症的发生率及病死率增加的重要危险因素[3]。肾性贫血由多种因素介导，其中相对常见的有铁缺乏和EPO不足，而其他原因相对少见。铁缺乏包括绝对缺铁和相对缺铁。绝对缺铁，在予以静脉补铁后可纠正；相对缺铁，即使静脉补铁，贫血也很难纠正。因此，评估MHD患者的铁代谢状况，需要更准确、应用更广泛的指标。近几年研究表明，在铁缺乏中铁调素(hepcidin)和血清sTfR发挥着重要的作用。hepcidin是调节铁在肠道吸收及在网状内皮系统巨噬细胞储存的关键体液因子，在慢性感染、恶性肿瘤、创伤及炎症紊乱所引起的炎性贫血中发挥着重要作用[4-5]。血清 sTfR 是细胞膜上的一种跨膜糖蛋白，在增殖活跃的细胞、合成血红蛋白的幼红细胞上数目丰富，与体内铁代谢状况密切相关[6-7]。在本研究中，MHD患者和非透析ESRD患者的hepcidin、sTfR水平均显著高于健康人群。提示：①当肾功能减退时，血清hepcidin、sTfR经肾脏的排泄降低，即可在体内蓄积；②机体出现铁缺乏，血清hepcidin、sTfR发挥代偿调节作用。研究表明，铁调素通过调节位于小肠基底外侧膜膜铁转运蛋白1(FP1)的表达来调节小肠铁的吸收，而FP1可将细胞内铁转运到血浆转铁蛋白并随脱落的肠细胞排出体外进行调控[8]。铁调素对肠道铁吸收起负调控作用，而同时对网状内皮组织的巨噬细胞铁的储存起正调控作用[9]。文献报道，sTfR与细胞摄取铁的能力密切相关，当细胞对铁的需求增加时，TfR表达水平升高[10]。

我们发现MHD患者血清hepcidin、sTfR水平高于非透析ESRD患者。考虑原因：①血清sTfR水平改变不仅反映机体是否缺铁，还可反映rhEPO治疗后红细胞生成情况[11-13]；②炎症可使肝脏hepcidin表达上调[14-15]，本研究证实血清hepcidin与hs-CRP呈正相关；③与MHD组患者正规接受rhEPO和静脉铁剂治疗有关。在本研究中Pearson相关分析显示，血清hepcidin与Scr、hs-CRP、血清铁(Fe)、铁蛋白(FER)呈正相关，与HGB、eGFR、HCT、TRF、TIBC呈负相关；血清sTfR水平与血红蛋白和红细胞压积呈正相关，而与铁蛋白、转铁蛋白饱和度呈负相关。说明：①血清sTfR不受炎症的影响，而血清hepcidin、转铁蛋白饱和度和铁蛋白在一定程度上受到炎症的影响；②对于铁调素来讲，既存在上调铁调素表达的因素，也存在下调铁调素表达的因素，但上调铁调素的因素更强于下调的因素。上调铁调素表达的因素有：eGFR下降、微炎症状态。

本研究发现，血清hepcidin的ROC曲线下面积为86.3%，其敏感度、特异度分别为76.7%、99.1%，误诊率0.9%、漏诊率23.3%；血清sTfR ROC曲线下面积为84.6%，其敏感度、特异度分别为73.0%、99.8%，误诊率0.2%、漏诊率27%。当血清hepcidin、sTfR联合铁蛋白或转铁蛋白饱和度诊断缺铁时，绘制ROC曲线，曲线下面积为0.908，利用Logistic回归得到hepcidin、sTfR、铁蛋白、转铁蛋白饱和度四变量分析的预测值为0.548时，对应的灵敏度为93.3，特异度为77%，误诊率23%，漏诊率6.7%。作为一项诊断指标，要求有较高的敏感性和特异性，减少敏感性和特异性重叠区，才能做到早发现、早诊断。铁蛋白、转铁蛋白饱和度是目前推荐的缺铁诊断指标。据RAFI等[16]报道，血清铁蛋白的敏感度41%、特异度100%、误诊率0%、漏诊率59%；转铁蛋白饱和度的敏感度81%、特异度63%、误诊率37%、漏诊率19%。与血清血清铁蛋白相比较，血清hepcidin、sTfR联合铁蛋白或转铁蛋白饱和度诊断缺铁时，其敏感度高于血清铁蛋白；而与转铁蛋白饱和度相比较，其特异度高于转铁蛋白饱和度。由此可见，血清hepcidin、sTfR可作为诊断指标， 联合铁蛋白或转铁蛋白饱和度也具备一定的诊断价值，易于在临床中广泛推广应用。原因：①血清铁蛋白的特异度虽达100%，但敏感度较低(41%)，且其含量低于实际铁的需求；②转铁蛋白饱和度虽敏感度高，但缺乏特异性；③转铁蛋白饱和度和铁蛋白在一定程度上受到炎症的影响。而sTfR不受炎症的影响。

综上所述，血清hepcidin、sTfR联合铁蛋白或转铁蛋白饱和度对于ESRD患者合并肾性贫血铁缺乏的评估及治疗有重要意义。

[1] 李寒，王世相. 维持性血液透析患者铁代谢状况的初步分析[J]. 中国血液净化，2010，9(9):482-485.

[2] 美国NKF-K/DOQI工作组.慢性肾脏及透析的临床实践指南Ⅱ[M]. 北京：人民卫生出版社，2003：13-15.

[3] 袁群生，郑法雷，刘鹏举. 铁调素对慢性肾脏病患者铁代谢的调节作用及其机制[J]. 中国血液净化, 2010, 9(9):473-476.

[4] KEW MC. Hepatic iron overload and hepatocellular carcinoma[J]. Liver Cancer, 2014, 3(1):31-40.

[5] RICHARD J, CHIA CT, GLORIA C, et al. Understanding the structure/activity relationships of the iron regulatory peptide hepcidin[J]. Chem & Biol, 2011, 18(3):336-343.

[6] HURTADO-TORRES GF, CASTANEDO-CAZARES JP. Soluble receptor of trans- ferrin (sTfR) as a marker of iron deficiency in inflammatory conditions[J]. Nutr Clin Pract, 2013, 28(4):522-523.

[7] SANDVIK K. Iron levels and plasma sTfR[J]. Tidsskr Nor Laegeforen, 2013, 133(6):609-610.

[8] 杨阳，张艳，罗浪，等. 铁代谢异常与人体疾病研究进展[J]. 吉林医学， 2011, 32(2):328-321.

[9] 张妍，周晓玲，陈孟华. 终末期肾脏病患者血清中铁调素的水平变化及其铁代谢的关系[J]. 中国血液净化，2011, 10(7)：371-375.

[10] 李诗琪，彭奕冰. 可溶性转铁蛋白受体/铁指数对慢性肾衰竭伴缺铁性贫血的诊断价值分析[J]. 国际检验医学杂志, 2012, 33(19):2420-2421.

[11] KURAGANO T, ITOH K, SHIMONAKA Y, et al. Hepcidin as well as TNF-α are significant predictors of arterial stiffness in patients on maintenance hemodialysis[J]. Nephrol Dial Transplant, 2011, 26(8):2663-2667.

[12] CAMASCHELLA C. Iron and hepcidin: a story of recycling and balance[J]. Hematology Am Soc Hematol Educ Program, 2013, 1(1):1-8..

[13] 杨敏，何小周，周萃星，等. 腹膜透析患者铁调素表达变化及与肾性贫血、微炎性反应的相关性分析[J]. 中华肾脏病杂志, 2013, 29(8)：595-599.

[14] FUNG E, NEMETH E. Manipulation of the hepcidin pathway for therapeutic purposes[J]. Bibl Haematol, 2013, 98(11):1667-1676.

[15] 徐颜，邹建洲，刘中华，等. 血清铁调素与血液透析患者铁负荷及微炎症状态相关[J]. 上海医学，2012, 35(3):242-246.

[16] RAFI A, KARKAR A, ABODELRAHMAN M. Monitoring iron status in end-stage renal disease patients on hemdialysis[J]. Saudi J Kidney Dis Transpl, 2007, 18(1):73-78.

(编辑 韩维栋)

Application value of detection of serum hepcidin and serum transferrin receptor in maintenance hemodialysis of iron metabolism

ZHANG Yan, LI Yin-lan, CHEN Meng-hua

(Department of Nephrology, the Second Affiliated Hospital of Ningxia Medical University,Yinchuan 750001, China)

Objective To detect the changes of serum hepcidin and serum transferrin receptor (sTfR) levels in patients on maintenance hemodialysis (MHD) and those end-stage renal disease (ESRD) patients not on dialysis so as to explore their role in renal iron-deficiency anemia. Methods A total of 80 patients on MHD, 80 ESRD patients not on dialysis, and 80 healthy controls were enrolled in this study. Serum hepcidin, sTfR and total iron-binding capacity (TIBC) were measured by ELISA. Serum Fe, ferritin (FER) and transferrin (TRF) were measured by routine methods. Data were compared among the groups. Results ① Serum hepcidin and sTfR levels were significantly higher in patients on MHD and ESRD patients not on dialysis than in the healthy controls (P<0.01). ② Serum hepcidin and sTfR were significantly higher in patients on MHD than in ESRD patients not on dialysis (P<0.05). ③ Pearson correlation analysis revealed that serum hepcidin was positively correlated with Scr (r=0.515), hs-CRP (r=0.312), serum Fe (r=0.290) and FER (r=0.286) (allP<0.01); but negatively correlated with HGB (r= -0.466), eGFR (r=-0.362), HCT(r=-0.285), TRF(r=-0.248) and TIBC (r=-0.224) (P<0.05). ④ Pearson correlation analysis revealed that sTfR was positively correlated with HGB (r=0.378) and HCT (r=0.514) (bothP<0.01), but negatively correlated with FER (r= -0.764) and TSAT(r=-0.519) (bothP<0.01). ⑤ The area of serum hepcidin, sTfR and FER or TSAT under the ROC curve was 90.8%, and the sensitivity and specificity were 93.3% and 77%, respectively. Conclusion Serum hepcidin, sTfR and ferritin or transferrin saturation is important for assessing and treating ESRD patients with renal iron-deficiency anemia.

hepcidin; serum transferrin receptor; maintenance hemodialysis; iron deficiency; end-stage renal disease

2014-04-10

2014-05-14

宁夏自然科学基金资助项目(No.NZ13202)；宁夏医科大学科学研究基金资助项目(No.XM2012036) Supported by the Natural Science Foundation of Ningxia (No.NZ13202) and the Scientific Research Foundation of Ningxia University (No.XM2012036)

陈孟华. E-mail: nxchenmh@163.com

R692.5

A

10.7652/jdyxb201501019

优先出版：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1399.R.20141119.1606.017.html(2014-11-19)