血浆锌浓度异常诊断新策略:一套提升临床效率的探究性算法述评
《The Journal of Applied Laboratory Medicine》:Investigative Algorithms for Disorders Affecting Plasma Zinc Concentrations: A Narrative Review
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时间:2025年11月21日
来源:The Journal of Applied Laboratory Medicine 1.8
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本刊编辑推荐:针对血浆锌浓度异常病因诊断缺乏标准化指南的问题,研究人员开展了关于锌紊乱探究性算法的主题研究。通过系统分析锌稳态机制及影响因素,研究得出了一套诊断流程算法,可有效区分真性缺锌/高锌与假性异常,减少不必要的检测并促进及时诊断,对临床实验室实践具有重要指导意义。
锌作为人体必需的微量元素,参与了从细胞分裂、蛋白质合成到伤口愈合和免疫功能调节等数百种生物酶促反应过程。然而,临床实践中,当患者血浆锌浓度出现异常时,医生往往面临诊断困境——这一结果究竟反映了真实的锌营养状态,还是受到了采样时机、炎症、药物或低白蛋白血症等因素的干扰?由于缺乏统一的诊断指南,临床医生可能进行不必要的重复检测或延误治疗,影响医疗效率与患者预后。
在这一背景下,Bethan Frost、Alexa R. Shipman和Kate E. Shipman等研究人员在《The Journal of Applied Laboratory Medicine》上发表了一项叙事综述,系统梳理了影响血浆锌浓度的各类因素,并首次提出了一套结构化的诊断算法。该研究不仅深入探讨了锌的生理稳态机制,更聚焦于临床实践中的痛点,为实验室医师和临床医生提供了清晰的决策路径,旨在实现更快速、更具成本效益的锌紊乱诊断。
为开展本项综述研究,作者团队系统检索并分析了锌稳态相关文献,重点整合了锌转运蛋白(ZIP和ZnT家族)功能、样本采集标准化流程(包括采样时间、抗凝剂选择、分离时限)、不同检测方法(原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱/质谱法)的比对数据,以及多种临床情境(如炎症状态C-reactive蛋白>20 mg/L、慢性肝病、遗传性疾病如肠病性肢端皮炎)下锌代谢的特点。
锌的生理与稳态调控
锌在人体内的分布极不均匀,约60%储存于肌肉,骨骼和皮肤也是重要的储存库,而循环系统中的锌含量不足总量的1%。血浆中的锌主要与白蛋白(60%)、α2-巨球蛋白(30%)和转铁蛋白(10%)结合。因此,任何影响白蛋白水平的疾病(如肝硬化、营养不良)都可能导致血浆锌测量值偏低,而不代表全身性锌缺乏。锌的吸收主要发生在十二指肠和空肠,由ZIP(Zrt-/Irt-like protein)和ZnT(Zinc transporter)家族转运蛋白协同调控。ZIP蛋白促进锌从细胞外或细胞器内向胞质内流入,而ZnT蛋白则介导锌向细胞外或特定细胞器的外排。
身体通过调节外源性锌的吸收和内源性锌的排泄(主要经胃肠道,极少经肾脏)来维持锌稳态。在锌缺乏初期,粪尿锌排泄会迅速减少,以优先保障重要生理功能的需求,此时血浆锌浓度可能仍维持在正常范围。只有当可动员的锌储备耗竭时,血浆锌水平才会显著下降。这意味着血浆锌并非早期锌缺乏的敏感指标,其浓度还受到炎症、应激、昼夜节律和进食状态的显著影响。
锌的测量方法与挑战
目前尚无直接测定全身锌状态的金标准方法。间接方法如膳食记录或功能性指标(生长迟缓、贫血)评估准确性有限。直接测量中,血清/血浆锌浓度是最常用的临床指标,但其解读需格外谨慎。急性期反应时,锌会从血浆转移至肝脏,导致炎症或感染患者出现假性低锌血症。建议当C-reactive蛋白 >20 mg/L时,需结合炎症标志物综合判断锌浓度。
样本采集的标准化至关重要。采血管凝胶分离剂接触、血浆分离延迟(超过4小时)、钾EDTA污染、甚至采血顺序错误都可能导致结果失真。此外,锌存在显著的昼夜变异,傍晚浓度可比清晨降低达33%,因此建议在清晨空腹状态下,使用无凝胶 trace element专用管并尽快分离血浆进行检测。
参考范围与检测方法学
血浆锌参考范围因年龄、性别而异。通常,9岁以上男性为719–1177 μg/L (11–18 μmol/L),女性和0-9岁儿童为654–1177 μg/L (10–18 μmol/L)。浓度低于392 μg/L (6 μmol/L)且炎症标志物正常时,提示缺锌可能性大。检测方法上,原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法和电感耦合等离子体质谱法在标准化条件下准确性无显著差异,但实验室间校准差异可达20%,强调需要方法特异的参考区间。
低锌血症的病因探究
真性锌缺乏病因复杂,可分为获得性和遗传性。获得性原因包括摄入不足(如素食者因植酸影响锌生物利用度、厌食症)、吸收障碍(如乳糜泻、克罗恩病、囊性纤维化、短肠综合征)、丢失增加(如慢性肾病、糖尿病、烧伤)以及药物影响(如利尿剂、某些抗生素、口服避孕药、青霉胺)。遗传性原因中最典型的是肠病性肢端皮炎,由SLC39A4基因突变导致ZIP4转运蛋白功能缺陷,影响肠道锌吸收,常在母乳喂养的婴儿断奶后发病。
高锌血症的病因探究
真性高锌血症罕见,多与外源性暴露有关。常见原因包括溶血(1%红细胞溶血可导致血浆锌升高约5%)、过量锌补充剂、职业暴露(如油漆、橡胶制造)以及含锌牙科材料或外用制剂。值得注意的是,长期过量补锌(如>135 mg/天)可竞争性抑制铜吸收,导致铜缺乏及相关神经系统损害。罕见的遗传性原因包括伴高钙保护素血症的高锌血症综合征(由S100A8/S100A9蛋白异常聚集锌引起)、家族性白蛋白异常血症(白蛋白结构变异导致锌结合力增强)以及PSTPIP1基因突变相关的自身炎症综合征。
研究结论与意义
本研究的核心贡献在于构建了针对不明原因低锌血症和高锌血症的诊断算法。该算法强调首先排除分析前误差(采样问题、溶血)和常见继发因素(炎症、低白蛋白血症),再结合详细的临床评估(病史、用药史、膳食史、体征)进行针对性调查。对于低锌血症,算法引导医生循证排查营养不良、胃肠道疾病、肾脏丢失或遗传因素;对于高锌血症,则重点考察外源性暴露和药物史。
这套算法填补了该领域临床实践指南的空白,其重要意义在于:第一,提供了一种系统化、逻辑清晰的诊断路径,有助于减少不必要的实验室检查,降低医疗成本;第二,强调了在复杂临床背景(如炎症、妊娠、肝肾功能不全)下解读锌结果的谨慎性,避免误诊;第三,提醒临床医生关注锌铜相互作用的潜在风险,防止医源性铜缺乏的发生。尽管诊断资源的可及性可能因地区而异,但该算法提供的框架具有广泛的适用潜力,最终目标是促进患者的及时准确诊断与合理治疗。
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