中華血液學雜2019年5月第40卷第5期 Chin J Hematol. Mav 2019. Vol. 40. No. 5

高清妍 葉蕾 張鳳奎

中國醫學科學院血液病醫院、北京協和醫學院血液病醫院（血液學研究所），天津

300020

通信作者：張鳳奎，Email :zhfk@hotmail.com

DOI: 10.3760/cma.j.issn.0253-2727.2019. 05.02l

Clinical application and significance of the technique detecting the lifespan of red blood cells

Gao Qingyan, Ye Lei, Zhang Fengkui

Institute of Hematology and Blood Diseases Hospital, CAMS & PUMC.，ηanjin 300020, China Corresponding author: Zhang Fengkui, Email: zhfk@hotmail.com

　　紅細胞壽命是指紅細胞在循環血液中的存活時間，能夠反映紅細胞在循環池中存活情況，可鑒別貧血性疾病類型，特別是確立診斷溶血性疾病。近年，應用快速簡便的一氧化碳（CO）呼氣試驗法識別溶血性疾病獲得頗多確證，隨著檢測手段的逐步完善，紅細胞壽命測定新技術正在成為臨床常規診斷和基礎研究的有效工具。本研究我們將紅細胞壽命檢測的臨床應用及意義介紹如下。

　　一、診斷溶血性貧血

　　臨床上，溶血性疾病臨床表現缺乏特異性，診斷的確立需要尋找紅細胞破壞過多的實驗室證據。其中紅細胞破壞過多直接證據包括血清未結合膽紅素增高、結合珠蛋白降低、血漿游離血紅蛋白升高、紅細胞壽命縮短等，而骨髓紅系代償性增生、紅細胞形態異常、網織紅細胞增多、紅細胞肌酸含量增多等可間接反映紅細胞破壞過多。紅細胞壽命明顯縮短，可為溶血性貧血診斷提供直接線索，為診斷溶血性貧血的“金標準”。

　　一項納入地中海貧血、鐮狀細胞貧血（SCA）和健康個體的研究發現：SCA患者經環境CO濃度校正后的呼氣末CO濃度（ETCOc）最高，地中海貧血患者次之，健康個體最低，提示ETCOc可納入血紅蛋白病溶血早期檢測。而針對SCA及葡萄糖6磷酸脫氫酶缺乏癥（G牛PD缺乏癥）患者的研究亦表明：SCA、G-6-PD缺乏癥患者ETCOc均明顯高于正常對照，且嚴重貧血（HGB<80g/L）者ETCOc高于貧血程度較輕者；ETCOc水平與紅細胞比容、網織紅細胞計數、血清未結合膽紅素水平明顯相關。新生兒ETCOc水平升高與機體溶血、血液碳氧血紅蛋白水平相關，美國兒科學會指出，應用ETCOc可直接測量血紅蛋白分解代謝率和膽紅素產生率，是確認新生兒有無溶血的重要檢測手段。因此，應用呼氣末CO濃度檢測可反映機體溶血存在，采用CO呼氣試驗檢測紅細胞壽命可幫助識別貧血患者的溶血反應，并監測溶血的嚴重程度。但需引起重視的是，雖然紅細胞壽命縮短是診斷溶血性貧血的“金指標”，但紅細胞壽命縮短還可見于除溶血性貧血外多種病理生理情況下，臨床醫師仍需仔細鑒別。

　　二、研究貧血發生機制

　　炎癥性貧血常伴發于心、肺、腎臟、內分泌、風濕免疫等多種急慢性疾病。既往研究提示炎癥性貧血主要是由炎癥細胞因子驅動導致。炎癥細胞因子通過STAT3信號傳導途徑上調Hepcidin表達致使單核巨噬細胞再循環鐵阻留和胃腸道鐵眼收減少，導致鐵限制性紅細胞生成。此外，紅系祖細胞增殖異常、紅細胞生成素相對減少等亦參與炎癥性貧血發生。而紅細胞壽命檢測方法的出現為探索炎癥性貧血機制提供了新的手段。應用⁵¹Cr檢測50例插動性類風濕關節炎（RA）患者紅細胞壽命發現，46例紅細胞壽命正常，僅4例紅細胞清除率輕度升高；而應用差異凝集技術檢測輸注至RA患者體內的正常供者來源紅細胞被快速清除，而輸注至正常供者體內的RA患者來源紅細胞壽命正常；應用⁵⁹Fe檢測RA伴貧血患者紅細胞壽命結果也不盡相同，但多提示RA患者紅細胞壽命縮短應用CO呼氣試驗對RA、骨關節炎（OA）和因各種慢性疾病而導致貧血的患者進行紅細胞壽命測量，RA組的紅細胞壽命為(90±1)d，各種慢性疾病所致貧血組的紅細胞壽命為（87±33)d，較健康個體的(l22±23)d及OA患者的（127±25)d顯著縮短（P<0.001）。這提示RA和各種慢性疾病所致的貧血，可能與紅細胞壽命縮短有關。

　　再生障礙性貧血（AA）患者貧血的發生通常被認為緣于殘存造血細胞減少、骨髓造血衰竭。我國學者采用內源性co呼氣試驗法檢測重型/極重型AA(SAA/VSAA）患者紅細胞壽命的臨床研究結果揭示AA患者殘存造血生成的紅細胞壽命也明顯縮短，免疫抑制治療(IST）后可改善或恢復正常。紅細胞壽命檢測為AA發病機制研究提供新的認識。

　　三、探究疾病治療干預措施成效及機制

　　紅細胞壽命檢測不僅可為血液疾病診斷、貧血性疾病發病機制的認識提供重要線索，也可為多器官系統疾病治療干預成效評價及其發病機制的研究提供幫助。

　　在心血管疾病方面，通過co呼氣試驗探討人工心臟瓣膜對紅細胞壽命影響的研究提示植入人工心臟瓣膜可引起溶血，但可通過剌激骨髓造血功能得以代償。

　　在腎臟疾病方面，應用⁵¹Cr標記紅細胞分別測定每周3次、每晚及每日短期透析慢性腎病患者紅細胞壽命，結果顯示患者尿毒癥改善，但紅細胞壽命仍較正常對照縮短且與文獻報道紅細胞壽命基本一致。提示尿素癥患者透析后的改善并未改變患者紅細胞壽命縮短。日本學者通過測定肺泡CO濃度預測慢性腎病透析患者虹細胞壽命，發現其紅細胞壽命[(89±28)d］亦明顯短于正常對照[(128±28)d］，且與紅細胞生成刺激劑（ESA）需求量呈負相關（r=-0.489,P<0.001）。提示縮短的RBC壽命可能是患者對ESA需求增大的原因，更好的營養狀況或者生命狀況患者似乎RBC壽命更長，對ESA需求更低。另外，通過對血液透析患者的紅細胞壽命分析，認為過量分泌的甲狀旁腺素可以導致血液透析患者的紅細胞壽命縮短和紅細胞內游離鈣離子濃度增加，紅細胞壽命縮短與紅細胞內游離鈣濃度成顯著負相關。推測甲狀旁腺素有可能通過增加紅細胞內Ca²⁺導致紅細胞壽命縮短，對透析患者的貧血產生不良的影響。

　　在糖尿病血糖監測方面，研究顯示紅細胞壽命的變化足可對血糖監測重要指標糖化血紅蛋白（HbAlc）產生重要影響，從而影響患者治療決策的選擇。由血紅蛋白和葡萄糖經非酶促反應形成的HbAlc，其含量取決于葡萄糖的濃度及持續時間。但目前對HbAlc值的判定均基于假定所有患者循環中平均紅細胞壽命一致。有研究應用生物素標記法獲得的數據顯示，糖尿病組和對照組的紅細胞RBC壽命無顯著差異，但平均紅細胞壽命范圍（糖尿病患者為40～52d組）足以對HbAlc的百分比產生重大影響。例如，平均紅細胞壽命降低15%可使HbAlc從7%降至6%，此類變化將影響對糖尿病患者治療決策的選擇。盡管生物素標記法具有較高精確性，但HbAlc的臨床校正需一種更適合大型患者群體的方法。無創且快速檢測的CO呼氣試驗似更適合于糖尿病患者紅細胞壽命檢測及HbAlc校正。

　　四、評價血液保存、制備系統及輸血功效

　　應用⁵¹Cr標記紅細胞檢測輸血后恢復情況被美國FDA許可為檢驗新型血液保存系統及血液紅細胞制備過程的監管標準。其基本原理為將健康非貧血受者自體紅細胞應用⁵¹Cr標記后回輸受者體內，輸注后24h檢測標記紅細胞回收率。其他如差異凝集法、生物素標記法、⁵¹Cr與其他放射性同位素共同標記等檢測紅細胞壽命方法也被用于紅細胞輸注后恢復評價，并各有其優缺點。

　　五、探究藥物性溶血機制

　　紅細胞壽命檢測在探究藥物安全性方面也可發揮重要作用。利巴韋林與聚乙二醇干擾素聯合治療是治療丙型肝炎的標準用藥方案，但利巴韋林所致溶血性貧血毒副反應是限制其應用的關鍵因素。研究發現13例接受利巴韋林治療的丙型肝炎患者中，92.31%出現貧血，其紅細胞壽命為(46±14)d，僅為健康對照者［(122±23)d］的38%而5例未使用利巴韋林治療的丙型肝炎患者的紅細胞均在正常范圍內[(112±16)d］。這提示利巴韋林所致的貧血與紅細胞破壞增加、壽命縮短有關。若應用快捷方法及時檢測利巴韋林用藥者紅細胞壽命，或可使其在利巴韋林的抗病毒及貧血副作用之間取得平衡，以期使患者最大獲益。

　　六、探究運動對紅細胞的影響

　　步行或跑步后出現的顯微鏡下血尿及血紅蛋白尿（行軍血紅蛋白尿）很早即被觀察到，其主要歸因于機械損傷引得的紅細胞破壞增多、紅細胞膜蛋白異常。而如長跑、游泳等耐力性運動導致運動性貧血，其發生機制則有眾多假設，包括：膳食鐵缺乏、胃腸道和泌尿道出血、反復機械創傷引起的洛血及在強化運動期間對紅細胞的滲透和氧化損傷等。此外，也有一部分觀察認為運動員血細胞比容、血紅蛋白、紅細胞計數下降可能為血漿容量擴增后出現的血液稀釋，即假性貧血（pseudoanaemia）。但耐力性運動員體內檢測確有血漿結合珠蛋白明顯下降，提示其應存在紅細胞破壞。Weight等應用⁵¹Cr標記發現長距離跑步（每周50～120km持續至少2年）者平均紅細胞壽命［男性(67.2±22.2)d，女性（72.4±26.0)d］明顯短于對照組［男性（113.4±31.0)d，女性（114.1±29.0)d］，此為訓練中存在紅細胞破壞的直接證據，且結果與鼠運動模型結果一致。應用紅細胞壽命檢測技術可直接檢測運動員存在紅細胞破壞情況，為運動性貧血機制研究提供了重要資料。

　　七、探究高海拔繼發性紅細胞增多的原因

　　當個體由海平面進入高海拔區后會出現繼發性紅細胞增多癥，其總紅細胞體積增長與海拔高度成函數關系，推測兩種機制可促進紅細胞增多：一為紅細胞生成加快，二為紅細胞壽命增加，或者為兩者共同作用。早期研究已證明個體從海平面上升至4500m時，紅細胞生成率增加。而在大鼠實驗中，應用¹⁴C標記甘氨酸測得在4500m模擬高度期間，大鼠紅細胞壽命并無變化。同樣應用¹⁴C標記甘氨酸檢測6例正常生活在海平面居民到達海拔4500m后的紅細胞壽命以及世代居住在海拔4000m以上的秘魯人群紅細胞壽命，結果顯示其紅細胞壽命均處于正常范圍內，提示高海拔并未改變機體紅細胞代謝清除率。而自高海拔向低海拔轉移后，紅細胞壽命亦處正常范圍，而機體血漿及紅細胞鐵周轉率下降，新生網織紅細胞減少，提示海拔下降后存在骨髓紅細胞生成受抑，此可能是血紅蛋白降低原因。

　　八、小結

　　紅細胞壽命檢測不僅為探索紅細胞在循環血中成熟、存活及清除情況等生理、病理狀態提供了重要依據，也為多系統疾病眾多研究雖然發現不同疾病等機體狀態下伴隨紅細胞壽命改變，但影響紅細胞壽命改變的機制仍不十分明確。故探索紅細胞生理病理奧秘尚需不斷探索。

（收稿日期：2018-11-13)

（本文編輯：劉爽）