近年来研究发现，骨代谢与铁代谢具有明显的相关性，即铁蓄积一方面可抑制成骨细胞的骨形成，另一方面可促进破骨细胞的骨吸收而导致骨质疏松症的发生和发展[1-3]。临床上，铁蓄积常见于血液科疾患如遗传性血红蛋白沉着病、β-地中海贫血和再生障碍性贫血等。遗传性血红蛋白沉着病是由于铁代谢相关基因突变所致，为原发性铁蓄积，而β-地中海贫血和再生障碍性贫血往往是由于长期红细胞输注所致，为继发性铁蓄积。已有研究报道，遗传性血红蛋白沉着病和β-地中海贫血铁蓄积患者体内存在明显的骨量下降或骨质疏松[4-5]。但对于再生障碍性贫血铁蓄积与骨质疏松症的关系目前尚不完全清楚。本研究以再生障碍性贫血铁蓄积患者为研究对象，通过对患者骨密度、血清铁代谢指标以及血清生化指标的分析，探讨再生障碍性贫血铁蓄积患者体内铁水平与骨密度的相关性，为铁蓄积与骨质疏松症的相关性研究积累临床资料。
对象与方法 研究对象回顾分析2008年6月至2018年5月江苏大学附属医院血液科再生障碍性贫血反复输血致铁蓄积患者的临床资料。纳入标准：(1)基础疾病为再生障碍性贫血；(2)反复输血时间超过半年并且累计输注红细胞达15~20 U以上；(3)血清铁蛋白超过250 mg/L以上；(4)尚未使用去铁胺、去铁酮和地拉罗司等降铁治疗。排除标准：(1)并发甲状腺功能亢进、原发性甲状旁腺功能亢进、肾衰竭、垂体和肾上腺疾病；(2)长期使用双膦酸盐、降钙素和雌激素等影响骨代谢药物。经筛选，本研究共纳入研究对象35例。本研究获得江苏大学附属医院伦理委员会批准。
按照骨密度检测结果将患者分为骨量减少或骨质疏松组(n=28)和骨量正常组(n=7)(骨密度Z值≤-2.0患者进入骨量减少或骨质疏松组)。
检测指标与方法整理患者每次输血前血液样本检测的数据。血清铁蛋白(frritin, Fer)和转铁蛋白(transferrin, TFR)采用研究结束时的一次结果，其余血液检测指标均采用每次输血前检测结果的平均值。血红蛋白(hemoglobin, Hb)和红细胞比容积(hematocrit, HCT)采用半导体激光散射技术和细胞化学染色技术检测；C-反应蛋白(C-reactive protein, CRP)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)、白蛋白(albumin)、丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase, ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase, AST)、离子钙(ionic calcium, iCa)均采用酶动力法检测；Fer采用电化学发光法检测；TRF采用免疫散射比浊法检测。
骨密度检测使用美国Lunar公司双能X线骨密度仪，测定部位为腰椎(L1-L4)和股骨颈，仪器自动生成T值或Z值。根据世界卫生组织推荐的骨质疏松症诊断标准，T值≥-1.0为正常、T值-1.0~-2.5为骨量减低、T值≤-2.5为骨质疏松症。Z值≤-2.0为骨密度低于同龄人。骨密度检测采用研究结束时的一次检测结果。
统计学方法应用SPSS 21.0软件进行统计分析，正态性分布计量资料以均数±标准差(x±s)表示，非正态分布计量资料以中位数和四分位数表示；非正态分布数据进行对数转换后进行统计分析；对分组数据中计量资料运用t检验或方差分析进行处理，计数资料或各组率的比较采用卡方检验；相关性分析采用Pearson或Spearman直线分析，并采用多元逐步回归分析及偏相关分析做进一步处理，以P＜0.05为差异有统计学意义。
结果 一般资料患者共35例，其中男性17例、女性18例，平均年龄为(57.71±16.68)岁；接受输血治疗时间最短0.5年，最长9年；输血前平均Hb为(50.15±10.94)g/L，平均HCT为14.83±3.49，明显低于正常水平；经反复输血后血清Fer均超过正常范围，平均Fer(1 292.16±655.14)mg/L，明显升高；经反复输血后腰椎骨密度T/Z值为-2.06，股骨颈骨密度T/Z值为-1.58，低于正常水平(表 1)。
| 项目 | 数值 | 正常参考范围 |
| 年龄(岁) | 57.71±16.68 | - |
| 女性(例) | 18(51) | - |
| 体质量指数(kg/m2) | 23.78±3.28 | |
| 输血治疗时间(年) | 1.1{0.8~2.0} | - |
| 糖尿病(例) | 7(20) | - |
| 乙型肝炎(例) | 3(9) | - |
| 丙型肝炎(例) | 2(6) | - |
| 血红蛋白(g/L) | 50.15±10.95 | 115~150 |
| 红细胞比容积(%) | 14.83±3.49 | 35~45 |
| C反应蛋白(mg/L) | 5.22±2.22 | 0~10 |
| 白蛋白(g/L) | 36.89±5.08 | 65~85 |
| 碱性磷酸酶(U/L) | 84.78±42.09 | 40~150 |
| 丙氨酸氨基转移酶(U/L) | 21{11.70~31.60} | 7~40 |
| 天门冬氨酸氨基转移酶(U/L) | 20{14.60~28.70} | 13~35 |
| 离子钙(mmol/L) | 1.20±0.05 | 0.95~1.35 |
| 铁蛋白(mg/L) | 1 292.16±655.14 | 4.63~204 |
| 转铁蛋白(g/L) | 1.41±0.41 | 2.0~3.6 |
| 腰椎骨密度(BMD) | -2.06±1.38 | -1.0~ |
| 股骨颈骨密度(BMD) | -1.58±1.08 | -1.0~ |
| 正态性分布数据以均数±标准差表示，非正态数据以中位数和四分间距位表示，{}内为四分间距位，()内为各组百分率 | ||
骨量减少或骨质疏松组患者28例，占80%；骨量正常患者7例，占20%。二组患者年龄、性别、体质量指数(body mass index, BMI)、并发继发性糖尿病、乙型肝炎、丙型肝炎、血清Fer、TRF以及生化指标比较，结果显示两组患者的年龄、BMI、血清白蛋白以及血清Fer的差异有统计学意义(P＜0.05)(表 2)。
| 项目 | 正常骨量患者(n=7) | 骨量减少/骨质疏松患者(n=28) | P |
| 年龄(年) | 33.57±8.97 | 63.75±11.99 | 0.000 |
| 女性(例) | 5(71) | 13(46) | 0.220 |
| 体质量指数(kg/m2) | 26.80±2.09 | 23.03±3.10 | 0.010 |
| 输血治疗时间(年) | 1.0{0.80~1.10} | 1.65{0.80~2.75} | 0.170 |
| 糖尿病(例) | 0 | 7(25) | 0.300 |
| 乙型肝炎(例) | 0 | 3(11) | 0.500 |
| 丙型肝炎(例) | 0 | 2(7) | 0.630 |
| 血红蛋白(g/L) | 56.53±11.15 | 48.56±10.49 | 0.080 |
| 红细胞比容积(%) | 16.45±3.54 | 14.43±3.42 | 0.170 |
| C反应蛋白(mg/L) | 16.45±3.54 | 14.42±3.42 | 0.880 |
| 白蛋白(g/L) | 41.45±4.47 | 35.75±4.62 | 0.010 |
| 碱性磷酸酶(U/L) | 106.14±25.83 | 75.87±39.00 | 0.060 |
| 丙氨酸氨基转移酶(U/L) | 28.30{21.40~33.00} | 19.40{10.05~29.07} | 0.490 |
| 天门冬氨酸氨基转移酶(U/L) | 24.00{12.00~41.90} | 19.95{12.05~23.50} | 0.090 |
| 离子钙(mmol/L) | 1.21±0.04 | 1.20±0.05 | 0.460 |
| 铁蛋白(mg/L) | 696.69±369.68 | 1 441.02±628.65 | 0.010 |
| 转铁蛋白(g/L) | 1.62±0.27 | 1.36±0.42 | 0.130 |
| 正态性分布数据以均数±标准差表示，非正态数据以中位数和四分间距位表示，{}内为四分间距位，()内为各组百分率 | |||
Pearson或Spearman直线相关分析结果显示，患者年龄、血清Fer与腰椎和股骨颈骨密度呈负相关(P＜0.05)，BMI、血清白蛋白和血清碱性磷酸酶与腰椎和股骨颈骨密度呈正相关(P＜0.05)(表 3)。
| 指标 | 腰椎BMD | 股骨颈BMD | |||
| r | P | r | P | ||
| 年龄 | -0.730 | 0.000 | -0.620 | 0.000 | |
| 体质量指数 | 0.620 | 0.000 | 0.510 | 0.010 | |
| 输血治疗时间 | -0.330 | 0.050 | -0.260 | 0.130 | |
| 血红蛋白 | 0.320 | 0.060 | 0.180 | 0.290 | |
| 红细胞比容积 | 0.240 | 0.160 | 0.160 | 0.350 | |
| C反应蛋白 | 0.050 | 0.770 | -0.020 | 0.920 | |
| 白蛋白 | 0.450 | 0.010 | 0.460 | 0.010 | |
| 碱性磷酸酶 | 0.370 | 0.030 | 0.410 | 0.010 | |
| 丙氨酸氨基转移酶 | 0.060 | 0.740 | 0.080 | 0.660 | |
| 天门冬氨酸氨基转移酶 | 0.170 | 0.340 | 0.110 | 0.550 | |
| 离子钙 | 0.100 | 0.580 | 0.170 | 0.340 | |
| 铁蛋白 | -0.500 | 0.010 | -0.410 | 0.010 | |
| 转铁蛋白 | 0.220 | 0.190 | 0.200 | 0.250 | |
| BMD:骨密度 | |||||
以腰椎和股骨颈骨密度值做为因变量，将上述与腰椎或股骨颈骨密度有相关性(P＜0.2)的变量作为自变量进一步进行多元逐步回归分析。结果显示年龄和血清Fer是影响腰椎和股骨颈骨密度的主要因素(表 4)。
| 因素 | 腰椎BMD(LS BMD) | 股骨颈BMD(FN BMD) | |||||
| 非标准化系数 | 标准误 | P | 非标准化系数 | 标准误 | P | ||
| 年龄 | -0.055 | 0.008 | 0.001 | -0.037 | 0.008 | 0.001 | |
| 铁蛋白 | -0.001 | 0.001 | 0.001 | -0.001 | 0.001 | 0.016 | |
| BMD:骨密度 | |||||||
矫正年龄因素，进一步行偏相关分析。腰椎骨密度和股骨颈骨密度与血清Fer呈负相关，相关系数分别为-0.58和-0.41(P＜0.05)。
讨论再生障碍性贫血是由多种病因、多种发病机制引起的一种骨髓造血功能衰竭症，主要表现为骨髓有核细胞增生低下、全血细胞减少以及由其导致的贫血、出血和感染。再生障碍性贫血本身与铁蓄积无明显相关，但是随着病情的进展，患者往往需要长期的红细胞输注以维持生存。人体内除了每天随上皮细胞脱离可排出微量铁，机体没有有效的生理性排铁途径，但是输注到患者体内的红细胞中含有大量的铁。一般认为，一个单位红细胞含有200~250 mg铁，而人体每天损失铁只有1~2 mg，由此计算在输注10~20个单位红细胞后即可能发生铁蓄积。血清Fer是临床上应用最为广泛的评价体内铁储存的指标，具有简单易行、无创和相对便宜的特点[6]。按中华医学会血液分会标准，血清Fer超过1 000 mg/L为病理性铁过载，血清Fer超过正常值但小于1 000 mg/L为铁蓄积[6]。本研究选择再生障碍性贫血患者为研究对象，这些患者累计输注红细胞均在10~20个单位以上，而且血清Fer均超过正常范围，与输血相关铁蓄积的诊断标准相符。
首先分析这些患者的基线情况，发现其平均Hb和HCT水平明显降低，符合慢性贫血的特征，有意义的是这些患者血清Fer升高的同时骨密度明显低于正常。将这些患者分为骨量减少或骨质疏松组和正常骨量组，结果发现，与正常骨量组相比，骨量减少或骨质疏松组患者具有更大的年龄、更高的血清Fer、更低的体质量指数和血清白蛋白。在骨密度相关分析中发现，这些患者的骨密度与年龄和Fer呈负相关，与血清白蛋白和碱性磷酸酶呈正相关，提示这些患者年龄越大、铁蓄积越明显、蛋白水平越低，骨密度可能越低。在多元逐步回归分析中发现，年龄和血清Fer是骨密度的主要影响因素，进一步矫正年龄因素，结果提示，血清Fer与骨密度呈负相关。表明本研究再生障碍性贫血输血相关铁蓄积患者存在骨密度下降，并且骨密度与体内铁蓄积水平呈负相关。
有关输血相关铁蓄积和骨质疏松的关系近年有相关报道。Baldini等[7]研究了111例长期依赖输血的地中海贫血患者，这些患者15~20 d接受输注红细胞1次，输血前平均血红蛋白9.0~9.5 g/L。结果有92.7%的患者有不同程度的骨量减少或骨质疏松，进一步分析发现，年龄、体质量指数、输血前血红蛋白、碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原羧基端肽(C-telopeptide of type Ⅰ collagen, CTX)与骨密度相关。2014年，Casale等[8]对86例输血依赖的地中海贫血患者接受地拉罗司(Deferasirox, DFS)降铁治疗进行10年的随访。结果发现，这些患者降铁治疗10年后，铁蓄积程度下降，平均腰椎骨密度升高，骨质疏松患者数量下降，利用回归模型分析发现，这些患者骨密度的改善与补充钙剂、维生素D和双膦酸盐无关，提示对长期依赖输血的患者行降铁治疗可能改善骨密度，由此进一步证明了铁蓄积水平与骨密度的相关性。本研究中再生障碍性贫血输血相关铁蓄积患者血清铁蛋白与腰椎和股骨颈骨密度呈负相关。笔者认为，以下两方面的因素造成输血相关铁蓄积患者骨密度的降低：一是这些患者体内的铁蓄积是全身性的，包括内分泌系统以及肝、肾等实质组织，内分泌激素水平的异常导致了骨代谢的异常、骨密度的下降；二是过多的铁对骨组织的直接作用，目前已证实，过多的铁可通过Fenton反应产生具有高度活性的羟基氧自由基，后者可以与DNA、脂质等反应导致DNA及脂质过氧化从而引起细胞损伤。对于成骨细胞，高剂量铁产生的活性氧可抑制成骨细胞的增生、分化和矿化[1]；对于破骨细胞，可促进破骨细胞的分化和骨吸收[9]。
综上，再生障碍性贫血输血相关铁蓄积患者存在骨密度降低，骨密度与体内铁蓄积水平呈负相关。本研究从继发性铁蓄积的角度，进一步证实了铁代谢与骨质疏松的相关性。
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| (收稿日期：2019-04-15) |