绝经后女性体内铁含量较绝经前升高,铁过载与骨质疏松有明显关系。了解体内铁过载状况对骨质疏松的防治具有积极价值。检测体内铁水平的方法较多,目前尚无统一标准,文献报道亦不一。这里对目前临床及实验室采用的检测铁过载的方法进行综述,比较各种方法的特点,以期为了解铁过载检测在骨质疏松症诊断中的作用提供一定的参考。
3.1 血清学检测
目前临床上广泛使用的血清铁检测是对血清铁蛋白(FER)水平的检测,此法被认为是最方便和最具性价比的铁负荷检测方法。2008年,Amelio等选取455名绝经妇女作为研究对象,将其中260例骨质疏松患者作为实验组,195名非骨质疏松妇女作为对照组,血清学检测发现2组受试者血清铁蛋白差异具有统计学意义。冯玉爽等对30例高龄(≥70岁)脆性骨折女性和30例中青年(25~45岁)暴力骨折女性的血清铁蛋白和髋部及腰椎骨密度T值进行比较,结果显示高龄妇女组血清铁蛋白显著高于中青年组。上述结果提示,铁蛋白可以反映骨质疏松症患者的铁过载水平,且铁蛋白水平增高与骨质疏松症具有一定的相关性。
当然,血清铁蛋白是一种急性期蛋白,易受溶血、炎性反应、肝脏疾病及维生素C缺乏等因素的影响,特异性不高。同时,铁主要沉积在一些转铁蛋白受体高表达的组织器官,如肝脏、心脏、内分泌器官等。有研究显示,血清铁蛋白水平与肝脏、心脏等器官铁含量的相关性不高,因此,血清铁蛋白还不能完全反映机体的铁沉积状况。
3.2 肝脏组织检测
有研究显示,机体绝大部分过载铁贮存于肝脏,因此肝脏铁浓度(liver iron concentration, LIC)可准确反映机体内铁负荷情况。Kudo等的研究结果显示,随着肝脏铁含量的增加,大鼠股骨颈的骨密度(BMD)呈进行性下降,大鼠肝脏铁过载与其股骨远端干骺端骨小梁骨量减少具有明显的相关性。Wood等对168例β-地中海贫血患者进行研究后认为,肝脏铁浓度可以作为反映机体铁过载的指标,同时指出肝脏铁浓度与高铁所致机体损伤(特别是铁过载性骨质疏松)有一定的相关性。Vernejou等以雌性猪作为研究对象,对实验组和对照组动物分别给予36d的高铁和普通饮食,结果显示,实验组雌性猪铁含量较对照组明显升高,肝脏铁浓度亦较对照组高。同时,对雌性猪髂嵴行病理切片、四环素双标记后观察的结果显示,实验组雌性猪骨组织骨量较对照组明显减少。上述研究结果提示,临床检测肝脏铁浓度对了解铁过载在骨质疏松症的诊断中具有积极意义。
肝组织铁水平检测包括有创和无创两种形式。传统、经典的肝脏铁水平检测是肝脏穿刺组织活检,这是一种有创方法。该方法可直接、客观地了解肝脏LIC水平,具有明确的诊断优势,同时还能提供铁过载对于肝脏组织损害程度的信息。但是,肝脏穿刺具有侵入性,须由有经验的技术人员操作,故在一般的医疗单位难以普及。运用电磁超导量子干扰仪(SQUID)、磁共振成像(MRI)检测肝组织铁水平是无创性方法。SQUID检测所反映的LIC结果与肝脏穿刺组织活检的结果呈线性相关,是目前比较准确的无创性检测方法,但受到设备的限制,尚未在临床运用。MRI经过添加特殊软件,除能够检测肝组织铁水平外,还可以检测心脏组织的铁水平,MRI在临床有扩大应用的趋势。Pierre等利用MRI在100余例铁过载患者中检测肝脏的R2值(relaxation ratio,l/T2),发现R2值与铁水平显著相关,相关系数r=0.981,其预测误差与肝脏穿刺活检相似,提示MRI检测肝脏组织铁水平比较准确。
3.3 骨组织检测
骨组织中铁沉积水平对研究铁过载与骨质疏松的相关性具有重要意义。Liu等以雌性大鼠为研究对象,将其分为手术组(去势)和假手术组,结果显示,假手术组骨小梁的BMD明显高于去势组大鼠(P<0.002);同时采用电子顺磁共振(electron paramagnetic resonance, EPR)方法检测骨组织铁含量,结果显示,去势组大鼠骨组织铁含量高于假手术组22%(P<0.01),提示去势大鼠骨组织存在过多的铁沉积。
对骨穿刺所取的骨组织进行骨铁染色(普鲁士蓝染色)也可以了解骨组织中的铁含量。Pat等在研究β-地中海贫血患者铁过载相关性骨质疏松时发现,在平均血清铁蛋白426μmol/L、平均腰椎BMD-3.82(最大-6.59)的基础上,对患者进行髂嵴骨穿刺,骨组织标本普鲁士蓝染色结果提示,骨铁主要沉积于骨小梁与骨髓交界区。同时以镜下骨铁表面积与骨组织表面积之比(Fe S/BS)对铁沉积进行定量,结果显示其范围在7%~90%。另外, Vernejou等的研究显示,过量的铁不仅沉积于矿化前沿,成骨细胞内亦有大量铁沉积。张鹏等的研究结果显示,成骨细胞外Fe3+浓度的减少可以增加细胞内的Ca2+,而胞外Fe3+浓度增加则减少细胞内的Ca2+,从细胞学角度证明了骨组织储存铁与骨钙离子代谢之间的关系。
骨组织铁含量的实验室检测主要采用物理学方法,但在区分骨松质、骨皮质方面存在困难,亦不能显示铁元素发生变化的原因。因此,近几年骨组织微量元素检测已逐渐应用于临床,其优点在于可以通过图像分析对骨组织所含的各种微量元素进行定量检测。
综上所述,血清铁蛋白作为临床上广泛使用的铁过载检测指标,因其检测方法简便、迅速,可作为年龄相关性铁过载的筛查手段;对于LIC的检测,传统的肝脏穿刺活检虽然直观、准确,但属于有创检测。肝脏MRI具有无创性和可重复性,可获得较准确的肝脏铁含量以及可以动态观察LIC变化的特点,正在被临床广泛接受。对于骨铁的检测,传统的色/光谱法具有简便和可普及的特点。骨组织CT微量元素检测因其在图像分析方面的优势,将会在今后的临床工作中得到广泛应用。
(王兵)
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