【论著】健康儿童血清维生素K参考区间的建立

学术   健康   2024-09-23 18:02   北京  
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本文刊于:中华儿科杂志, 2024, 62(9): 847-852
DOI: 10.3760/cma.j.cn112140-20240306-00152
作者:陈雨青 方拴锋 刘星 陈玉君 范歆 陈彦平 刘黎明 李燕 刘倩琦 吴谨准 黄绮玲 王芳 白冬 金春华
单位:安徽省儿童医院内分泌代谢科,河南省儿童医院儿童保健科,重庆医科大学附属儿童医院骨科,广西医科大学第二附属医院儿科,北京儿童医院黑龙江医院儿童保健科,西安交通大学第一附属医院儿童保健科,山东第一医科大学第一附属医院(山东省千佛山医院)儿童保健科,南京医科大学附属儿童医院儿童保健科,厦门市妇幼保健院儿科,广州市番禺区何贤纪念医院儿童保健科,周口市妇幼保健院(周口市儿童医院)儿科,廊坊市广阳区妇幼保健院儿童保健科,首都儿科研究所附属儿童医院儿童保健中心
金春华,Email:jinchunhuabj@126.com
封面图:《山洪倾泻》 作者:龚书瑶  女,9岁   江苏省南通市第三附属小学

摘要

目的建立并验证我国健康儿童血清维生素K参考区间。

方法横断面研究,根据我国东部、中部、西部、东北各区域0~14岁儿童人口分布比例,于2020年1月至2023年5月分层随机抽取807名0~14岁健康儿童作为研究对象,由12个省、自治区、直辖市16家医院完成样本收集。通过统一自制调查问卷收集儿童基本信息,采用液相色谱串联质谱法测定样本中血清维生素K 1、维生素K 2[四烯甲萘醌(MK-4)和甲萘醌-7(MK-7)]水平,直接法建立参考区间。按年龄分组,采用非参数检验Kruskal Wallis进行组间比较,采用非参数法确定参考区间( P 2.5P 97.5)。另选取40名健康儿童(东部25名、中部10名、西部5名)进行小样本验证。

结果807名儿童年龄5.00(2.00,9.81)岁,男495名(61.3%)、女312名(38.7%)。纳入795名1月龄至14岁儿童建立参考区间,其中1月龄至3岁(303名)、4~14岁(492名),参考区间血清维生素K 1分别为0.09~4.54、0.10~1.73 μg/L,MK-7分别为0.07~1.42、0.19~2.03 μg/L。1月龄至14岁儿童MK-4参考区间为0~0.42 μg/L。验证样本血清维生素K 1、MK-4和MK-7测定值落在参考限外均未超过2个。

结论建立1月龄至14岁健康儿童维生素K 1、MK-4、MK-7参考区间并通过验证,可应用于评估儿童维生素K营养状况。


维生素K是人体重要的脂溶性维生素之一,天然形式包括维生素K 1和维生素K 2,维生素K 2主要为四烯甲萘醌(menaquinone-4,MK-4)和甲萘醌-7(menaquinone-7,MK-7)。维生素K是凝血因子合成过程中的辅酶,对于维持正常凝血功能具有重要作用 [ 1 ] 。因检验技术的限制,血液中维生素K水平及其与疾病的相关性仍缺乏临床数据。随着质谱检验技术的不断深入发展,维生素K的生理功能越来越多地被发现。维生素K不仅参与人体凝血功能,还在骨骼健康、心血管健康等方面发挥重要作用 [ 2 , 3 ] 。脂溶性维生素缺乏会造成人体生理功能异常,而过多的补充又可能因其在体内蓄积而产生危害。国内外临床对于维生素A、D、E的补充及其血清适宜水平的研究已经比较透彻,也均建立了正常参考区间,而对健康儿童血清维生素K水平的调查及参考区间方面的研究报道罕见。目前尚未建立维生素K的明确参考区间,但近年来十分重视对其研究,国外血清维生素K参考区间主要由第三方医学检验所如美国Mayo、德国MDI、日本FALCO等提供,由于各医学检验所的参考范围差异较大、缺乏一致性。建立准确、适用的维生素K参考区间既可为疾病诊断、疗效评价、预后判断及健康监测提供重要依据,为促进儿童健康成长提供数据支持,又可为相关研究提供借鉴和参考。本研究依据我国卫生行业标准WS/T402-2012“临床实验室检验项目参考区间的制定”以及美国临床实验室标准化协会(clinical and laboratory standard institute,CLSI)指南C28-A3推荐 [ 4 , 5 ] ,通过多中心协作,采用直接法建立健康儿童血清维生素K参考区间。



对象和方法

一、对象


横断面研究,于2020年1月至2023年5月分层随机抽取807名0~14岁健康体检儿童作为研究对象。由12个省、自治区、直辖市16家医院参与完成数据采集工作。按照2019年国家统计局官方网站公布我国东部、中部、西部、东北各区域0~14岁儿童人口比例抽取样本。东部区域为首都儿科研究所附属儿童医院、廊坊市广阳区妇幼保健院、南京医科大学附属儿童医院、山东第一医科大学第一附属医院(山东省千佛山医院)、厦门市湖里区妇幼保健院、广州市番禺区何贤纪念医院、深圳市龙华区妇幼保健院、北京大学深圳医院、广东省妇幼保健院;中部区域为河南省儿童医院、周口市妇幼保健院(周口市儿童医院)、安徽省儿童医院;西部区域为广西医科大学第二附属医院、重庆医科大学附属儿童医院、西安交通大学第一附属医院;东北区域为北京儿童医院黑龙江医院。按研究对象的纳入标准,从东部(25名)、中部(10名)、西部(5名)共选取40名健康儿童作为验证样本。本研究获得首都儿科研究所附属儿童医院伦理委员会批准(SHERLL2019038),家长均签署知情同意书。


纳入0~14岁健康体检儿童,既往健康,14 d内无急性呼吸道、消化道感染,同时满足以下条件:(1)体重、身高位于 P 3P 97 [ 6 ] ;(2)血常规和生化指标[白细胞、血红蛋白、丙氨酸转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)、尿素氮、总胆红素、直接胆红素(direct bilirubin,DBIL)]符合我国卫生行业标准WS/T 779-2021“儿童血细胞分析参考区间”和WS/T 780-2021“儿童临床常用生化检验项目参考区间”。排除早产儿。


二、方法


采用直接法建立健康儿童血清维生素K参考区间。


1. 样本量估算:根据参考区间建立标准WS/T402-2012及CLSI指南C28-A3的要求,每个分组内建立参考区间的样本量不少于120名,考虑到年龄至少分为5组,计算得到研究需要的最小样本量为600名。验证样本按照参考区间建立标准中小样本验证方法,每个参考区间需要最小样本量为20名。


2. 问卷调查:自制统一调查问卷,内容包括儿童年龄、性别、身高、体重、喂养情况,母亲文化程度、生育年龄、分娩孕周。


3. 体格测量:采用第8版《诸福棠实用儿科学》中体重、身高(长)的测量方法,选用符合国家质量标准(GB/T 7723-2017、GB/T 5704-2008)的不同精确度的婴儿秤或电子秤;3岁以下测量卧位身长,3岁及以上测量立位身高。体重测量结果精确至0.01 kg,身高(长)测量结果精确至0.1 cm。


4. 一般性检查:血常规和生化指标,包括白细胞、血红蛋白、ALT、尿素氮、总胆红素、DBIL。


5. 维生素K检测:按照卫生行业标准WS/T661-2020“静脉血液标本采集指南”要求于早晨空腹采集静脉血2 ml,4 ℃ 2 327× g离心10 min分离出血清,-20 ℃冷冻贮存运输至北京和合医学诊断技术股份有限公司中心实验室,采用液相色谱串联质谱法(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)检测血清维生素K 1、MK-4和MK-7水平。离心机为湖南湘仪实验室仪器开发有限公司湘仪台式低速离心机(L550);检测仪器为日本岛津公司液相色谱三重四极杆质谱联用仪(LCMS-8050 CL)。


6. 分组:根据儿童年龄,分为1~3月龄、4~6月龄、7~11月龄、1~3岁、4~6岁、7~12岁、13~14岁组。


7. 质量控制:在研究正式开始前,由项目负责人对参与研究人员进行统一培训,统一调查方法和标准。各参与单位质量控制员负责现场及调查过程质量控制,问卷调查完成后,进行完整性、逻辑性校验,确保数据准确性和有效性,及时发现并纠正数据采集中的错误和偏差。血常规和生化指标的检测按照国家卫生健康委二级及以上单位的考核要求参加临床检验室间质量评价,保证检测结果的一致性。血清维生素K检测均交由北京和合医学诊断技术股份有限公司中心实验室完成,应用Westgard多规则质量控制方法来判定质量控制结果是否合格,所有质量控制CV值不得超出1/3TEa。


三、统计学分析


采用SPSS 21.0统计软件。应用Shapiro-Wilk检验判断数据是否服从正态分布。符合正态分布数据用 ± s 描述,组间比较采用独立样本 t检验;符合非正态分布数据用 M( Q 1, Q 3)描述,组间比较采用非参数检验;双侧检验, P<0.05为差异有统计学意义。计数数据用名(%)描述。


采用Dixon法进行离群值的剔除。呈非正态分布数据使用非参数法,以 P 2.5P 97.5确定参考区间。参考区间的验证使用卫生行业标准“临床实验室检验项目参考区间的制定”(WS/T402-2012)中的小样本验证方法,按照纳入排除标准收集每组20名符合要求的样本,将其测定值与需验证的参考区间比较,若落在参考限外的测定值不超过2个,则该参考区间可通过验证。



结果


一、一般资料

807名0~14岁健康体检儿童中男495名(61.3%)、女312名(38.7%),年龄5.00(2.00,9.81)岁。8名新生儿(<1月龄)均为8日龄以内,不参加参考区间建立,其余799名儿童,年龄5.08(2.00,9.83)岁,分布在东部、中部、西部、东北区域分别为284名(35.5%)、233名(29.2%)、207名(25.9%)、75名(9.4%)。

二、儿童血清维生素K水平

8名新生儿血清维生素K 1的水平范围为9.24~702.17 μg/L。由 表1 可见,799名不同年龄组儿童血清维生素K 1水平、MK-7水平差异均有统计学意义(均 P<0.001),4~6月龄组维生素K 1和MK-7的水平均最低;不同年龄组儿童血清MK-4水平差异无统计学意义( P>0.05)。


基于维生素K 1、MK-4、MK-7各年龄段统计学差异,将年龄组合并为1月龄至3岁、4~6岁、7~14岁组,分别有326、160、313名儿童,不同年龄儿童血清维生素K 1、MK-7水平[(0.67(0.33,1.25)、0.41(0.26,0.62)、0.40(0.23,0.64)μg/L,0.52(0.36,0.71)、0.63(0.46,0.81)、0.61(0.44,0.86)μg/L]比较,差异均有统计学意义( χ 2=59.89、21.48,均 P<0.001);两两比较,1月龄至3岁儿童血清维生素K 1水平均高于4~6岁及7~14岁组( χ 2=123.70、130.88,均 P<0.001),MK-7水平均低于4~6岁及7~14岁组( χ 2=74.70、74.70,均 P<0.001);而4~6岁与7~14岁组比较,差异均无统计学意义( χ 2=7.18、3.40,均 P>0.05)。1月龄至3岁、4~6岁、7~14岁组儿童血清MK-4水平分别为0.06(0.03,0.11)、0.06(0.03,0.12)、0.06(0.03,0.10)μg/L,3组比较,差异无统计学意义( χ 2=0.32, P>0.05)。

799名儿童中女童(306名)血清维生素K 1、MK-4、MK-7的水平分别为0.50(0.27,0.80)、0.06(0.03,0.11)、0.60(0.43,0.85)μg/L,男童(493名)分别为0.49(0.26,0.83)、0.06(0.03,0.10)、0.57(0.38,0.79)μg/L,不同性别比较,差异均无统计学意义( Z=0.49、0.67、1.93,均 P>0.05)。

三、儿童血清维生素K参考区间建立及验证

1. 参考区间的建立:剔除离群值4名,最终纳入建立参考区间的儿童为795名。将维生素K 1、MK-7水平差异无统计学意义的4~6岁及7~14岁年龄组合并,血清维生素K 1参考区间1月龄至3岁(303名)为0.09~4.54 μg/L,4~14岁(492名)为0.10~1.73 μg/L;血清MK-4参考区间1月龄至14岁为0~0.42 μg/L;儿童血清MK-7参考区间1月龄至3岁为0.07~1.42 μg/L,4~14岁为0.19~2.03 μg/L。

2.参考区间的验证:1月龄至3岁、4~14岁各纳入验证样本20名。血清维生素K 1测定值落在参考限外分别有2个和1个;血清MK-7在两个年龄组中只有1个测定值落在参考限外;血清MK-4测定值均在参考限内。



讨论


维生素K的经典作用是维持人体的正常凝血功能。由于维生素K胎盘转移障碍,母血中维生素K不易通过胎盘,新生儿出生时血清维生素K水平普遍低下,易发生维生素K缺乏性出血。1961年美国儿科学会推荐新生儿在出生后肌内注射1 mg维生素K 1预防新生儿维生素K缺乏性出血,并在全世界范围内得到推广,但国内尚无统一的维生素K预防剂量方案,临床主要依据来源于教科书或经验值。各医院预防剂量差异较大,缺乏对预防用药后维生素K水平的监测 [ 7 ] 。在预防用药后血清维生素K水平对新生儿是否有影响以及代谢变化亦不明确。

本研究8名年龄小于8日龄的新生儿分别来自3家医疗单位,新生儿出生后的预防性注射剂量均为1 mg,血清维生素K 1的水平范围为9.24~702.17 μg/L,差异明显,表明新生儿对维生素K 1代谢存在明显个体差异。文献报道新生儿口服或肌内注射维生素K 1后,体内代谢半衰期为26~193 h [ 8 ] ,而维生素K 1在新生儿体内代谢差异是否与出生胎龄、性别、出生体重、喂养方式等因素相关,仍需进一步研究。预防性注射维生素K 1对血清维生素K水平的影响以及适宜水平需要更深入地临床观察与探究,因此本研究在建立参考区间时未将8名新生儿样本纳入。

纳入建立参考区间的795名儿童中,不同年龄组间血清维生素K 1和MK-7存在差异,1月龄至3岁组血清维生素K 1水平明显高于其他年龄组,血清MK-7水平则低于其他年龄组,血清MK-4水平差异无统计学意义,可能与不同类型维生素K的来源不同相关。维生素K 1主要来源于绿色蔬菜,新生儿预防性注射维生素K 1及婴幼儿配方中含维生素K 1可能是婴幼儿维生素K 1水平较高的主要原因。出生后随着注射维生素K 1的代谢及饮食结构的变化,维生素K 1水平随年龄呈降低趋势并在3岁后达到相对稳定的状态。MK-4与其他类型的维生素K 2(MK-5~13)相比,非肠道细菌合成,主要由维生素K 1转化,部分由一些肝外组织如唾液腺、胰腺、肾脏中的长链甲萘醌分解代谢生成。膳食中摄取的维生素K 1在肠道中转化为维生素K 3,输送到组织中,随后由异戊二烯转移酶结合蛋白1(UbiA prenyltransferase domain-containing protein 1,UBIAD1)转化为MK-4 [ 9 ] 。由于MK-4的合成过程主要集中在各组织中,因此对血清中MK-4水平的影响不大 [ 10 , 11 ] 。MK-7常见的食物来源有猪肝、豆豉、纳豆等 [ 12 ] ,主要由肠道细菌合成。在人类肠道中可获得丰富的甲萘醌,肠道内不同形式甲萘醌的浓度与肠道微生物组成的异质性相关,个体内和个体间变化差异较大。MK-7主要由韦荣球菌属合成 [ 9 ] 。婴幼儿期是肠道菌群经历从建立到逐步稳定的重要时期,早期肠道菌群未完全建立可能是影响MK-7水平存在年龄差异的原因之一。本研究发现4~6月龄儿童维生素K 1、MK-7的水平最低,除母乳喂养婴儿不能获得足够维生素K外,可能与母乳喂养婴儿肠道菌群产生更少的维生素K有关。婴幼儿易发生佝偻病等骨骼问题可能不仅与维生素D、钙有关,是否与早期MK-7水平低下相关有待于进一步研究。

国内外尚无统一的维生素K参考区间,大部分研究报告仅观察受试者的维生素K水平,研究对象也多为成人,儿童相关研究甚少。不同国家人群血清维生素K水平差异明显。日本对维生素K研究较多,Kamao等 [ 13 ] 用质谱法检测了20名健康成人(年龄59~82岁)的维生素K 1、MK-4和MK-7水平,分别为(1.81±1.10)、(0.15±0.17)、(16.27±20.58)ng/ml。Suhara等 [ 14 ] 检测了20名日本健康成人的血清维生素K 1、MK-4和MK-7水平,分别为(1.22±0.57)、(0.39±0.46)、(6.37±7.45)ng/ml。日本不同地区人群血清维生素K差异明显,东部MK-7水平高于西部,主要受饮食(纳豆)习惯的影响 [ 15 ] 。意大利Fusaro等 [ 16 ] 研究中提到62名健康成人,年龄(56.8±3.9)岁,范围51~65岁,其维生素K 1、MK-4和MK-7的水平分别为0.14~4.06、0.03~3.42、0.22~4.82 ng/ml。国内一项针对18~49岁育龄女性维生素K参考区间建立的结果显示维生素K 1、MK-4和MK-7的水平分别为0.21~3.07、0.02~0.24、0.12~3.54 ng/ml [ 17 ] 

直接法建立参考区间的难点在于样本的收集,每个年龄段参考人数需满足参考值建立最低120名的要求。按照国家统计局4大区域儿童人口分布比例抽取样本,保证了样本覆盖的全面性和参考区间的适用性,各区域所收集的样本数与国家统计局公布的2019年0~14岁人口抽样调查占比基本一致,维生素K 1、MK-4和MK-7水平无性别差异,故参考区间未进行性别分组。不同年龄组的维生素K 1及MK-7水平差异有统计学意义,需要分别建立参考区间,而MK-4因没有年龄差异,参考区间不分组。

本研究在体检儿童常规检查基础上填写知情同意再进行相关信息收集,依从性较高。为保证建立参考区间的适用性,临床应用中还需定期追踪评价,必要时可重新修订。

参考文献(略)

中华儿科杂志
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