综述：碳氧血红蛋白：新生儿溶血性黄疸伴心肌损伤的潜在参与者

《European Journal of Medical Research》：Carboxyhemoglobin: a potential participant in neonatal hemolytic jaundice accompanied with myocardial injury

本综述聚焦新生儿溶血性黄疸（Hemolytic Jaundice）伴发心肌损伤这一临床难题，创新性地提出碳氧血红蛋白（COHb）作为潜在关键介质。文章系统阐述了COHb的生物学特性、代谢动力学及其在溶血状态下异常升高的病理生理过程，并深入探讨了COHb通过影响氧解离曲线（左移）、诱发线粒体功能障碍及氧化应激（ROS）、触发炎症级联反应等多重机制导致心肌损伤，尤其强调了新生儿胎儿血红蛋白（HbF）高亲和力及清除能力弱等生理特性使其心肌更易受损。为早期预测、检测和干预提供了新视角和潜在靶点。

　　

碳氧血红蛋白的生物学特性与代谢

碳氧血红蛋白（COHb）是血红蛋白（Hb）与一氧化碳（CO）结合形成的特异性复合物。其生成途径可分为外源性暴露、内源性代谢和病理调节三类。在新生儿溶血性黄疸的病理背景下，内源性CO的产生显著增加。当红细胞因母婴血型不合（如ABO或Rh血型不合）、红细胞酶缺陷（如G6PD缺乏症）或红细胞膜异常等原因被加速破坏后，释放出的血红蛋白分解为珠蛋白和血红素。血红素随后在血红素加氧酶-1（HO-1）的催化下降解为胆绿素、游离铁和等摩尔的CO。

CO与血红蛋白的结合具有正协同效应，且其亲和力远高于氧气（O₂），约为后者的200-250倍。这种高亲和力导致形成的COHb非常稳定。新生儿的生理特性使其对COHb的影响更为敏感。新生儿血液中以胎儿血红蛋白（HbF）为主，其与CO的亲和力更高，导致形成的COHb更稳定。同时，新生儿红细胞破坏速率快，内源性CO产生率约为成人的两倍，而肺泡结构发育不成熟、气体交换效率低限制了CO的清除能力。因此，COHb在新生儿体内的半衰期显著长于成人，使得组织暴露于较高COHb水平的时间更长。

新生儿溶血性黄疸中的COHb水平

根据溶血机制和代谢过程可以推断，溶血性黄疸新生儿体内CO产生增加，导致COHb水平相应升高，且这种升高与溶血严重程度呈正相关。临床研究证实，溶血性黄疸新生儿的平均COHb浓度显著高于非溶血性黄疸新生儿。研究表明，COHb≥2.2%可作为诊断溶血的临界值，具有较高的敏感性和特异性。COHb水平与总血清胆红素浓度呈正相关，与血红蛋白（Hb）浓度呈负相关，提示其可作为反映溶血发生及其严重程度的可靠指标。

与其他溶血标志物相比，COHb具有独特价值。间接胆红素易受肝功能等因素影响，特异性有限。网织红细胞（Ret）计数反映骨髓代偿性增生，但存在数天延迟，且受多种因素干扰。乳酸脱氢酶（LDH）虽在溶血时升高，但缺乏特异性。尽管直接抗球蛋白试验（DAT）是诊断免疫性溶血的“金标准”，但它无法量化红细胞破坏速率。COHb能快速（通过血气分析在30秒至1分钟内）、特异地反映溶血速率和严重程度，在及时预测和评估溶血方面具有显著临床优势。

新生儿溶血性黄疸常伴发心肌损伤

传统上，严重高胆红素血症的毒性作用焦点多集中于神经系统（胆红素脑病）。然而，越来越多的证据表明，高胆红素血症可导致多器官功能障碍，心脏是易受损伤的靶器官之一。关于心肌损伤的机制，最初认为胆红素本身是核心因素，但研究结论存在矛盾。一些研究发现血清胆红素水平与心肌损伤标志物（如肌钙蛋白）的升高呈正相关，而另一些研究则显示，在胆红素水平相当的情况下，溶血组（如ABO溶血、G6PD缺乏症）新生儿的心肌损伤标志物（如CK-MB、肌钙蛋白）水平显著高于非溶血组。这提示心肌损伤不能单纯归因于胆红素毒性，溶血相关的代谢途径可能扮演重要角色。

COHb参与心肌损伤的潜在机制

碳氧血红蛋白可能通过多种机制诱发心肌损伤，新生儿心脏因其生理特性对此尤为敏感。

首先，COHb会损害血红蛋白的氧亲和力与释氧能力。CO与血红蛋白结合形成COHb，直接降低了血液的携氧能力。更重要的是，CO与血红蛋白的结合会诱导血红蛋白构象从低亲和力的T态向高亲和力的R态转变，产生变构效应，使氧解离曲线左移，这意味着血红蛋白在组织中释放氧气变得更加困难，从而导致组织缺氧。心肌作为高代谢需求的器官，对缺氧极为敏感。此外，CO还能与肌红蛋白（Mb）结合形成碳氧肌红蛋白（COMb），削弱心肌细胞的氧储备功能，进一步加剧缺氧。

其次，CO可引起线粒体功能障碍和氧化应激。CO能够直接与细胞色素C氧化酶结合，阻断线粒体呼吸链的电子传递，从而损害氧的利用，减少三磷酸腺苷（ATP）的生成，导致细胞能量衰竭。同时，这一过程会伴随活性氧（ROS）的产生，引发氧化应激，损害线粒体结构和功能完整性，最终影响心肌细胞的结构与功能。

第三，会触发炎症级联反应。过量的CO可竞争性取代与血红蛋白结合的一氧化氮（NO），导致游离NO增加和血小板活化。游离NO可能与超氧化物反应生成过氧亚硝酸盐，这是一种高活性氧化剂，能抑制线粒体复合物I和II的活性，加剧能量代谢缺陷。缺氧还会导致内皮细胞剥脱，暴露内皮下胶原，启动血小板粘附和聚集。活化的血小板释放P-选择素和CD40配体（CD40L），进一步刺激中性粒细胞脱颗粒，释放髓过氧化物酶（MPO）和ROS，放大炎症反应，加重心肌细胞损伤。

新生儿由于其生理特点，即使COHb浓度未达到通常CO中毒的水平，也可能通过上述机制造成心肌损伤。新生儿血红蛋白（HbF）对CO的高亲和力、CO清除能力有限导致COHb半衰期延长，以及心肌细胞发育不成熟、对缺氧的适应和调节能力有限，都使其成为易感人群。

总结与展望

新生儿溶血性黄疸伴发心肌损伤是一个重要的临床问题。本综述提出，COHb作为溶血过程的产物，不仅可作为反映溶血活性的关键指标，更是心肌损伤的重要介质。它通过竞争性抑制血红蛋白的氧运输和释放、破坏线粒体能量代谢、诱导氧化应激和炎症反应等多种途径加剧心肌缺氧和功能障碍，这一效应在心肌脆弱敏感的新生儿中尤为显著。

基于现有发现，建议将COHb水平监测纳入溶血性黄疸患儿的临床管理常规。当COHb水平超过2%时，临床医生应高度警惕心肌损伤的可能性，并及时进行心肌酶谱（如CK-MB）、心脏功能等全面评估。作为一种便捷、实时、高特异性的溶血标志物，COHb有助于评估溶血和黄疸的严重程度，并有望用于预测心肌损伤风险。未来研究应致力于开展多中心、前瞻性大样本临床研究以明确因果关系并建立临床预警阈值，深入探索COHb与新生儿心肌代谢途径相互作用的分子机制以寻找特异性治疗靶点，并推动COHb检测技术的标准化及其在新生儿疾病管理中的常规应用。