红细胞寿命测定实验在贫血性疾病中的意义

I目录外文略语表………………1一、论文…………………21前言……………………52材料与方法……………72.1实验对象及分组…………………72.2各疾病组诊断标准………………72.3纳入标准…………72.4实验方法…………72.5数据处理…………83结果……………………103.1再生障碍性贫血患者RBCS与临床资料统计分析……103.2骨髓增生异常综合征患者RBCS与临床资料统计分析…123.3缺铁性贫血患者RBCS与临床资料统计分析………………143.4自身免疫性溶血性贫血患者RBCS与临床资料统计分析…163.5阵发性睡眠性血红蛋白尿症患者RBCS与临床资料统计分析……………183.6遗传性球形红细胞增多症患者RBCS与临床资料统计分析………………204讨论…………………224.1再生障碍性贫血红细胞寿命的相关分析……224.2骨髓增生异常综合征红细胞寿命的相关分析………………224.3缺铁性贫血红细胞寿命的相关分析…………224.4自身免疫性溶血性贫血红细胞寿命的相关分析……………234.5阵发性睡眠性血红蛋白尿症红细胞寿命的相关分析………234.6遗传性球形红细胞增多症红细胞寿命的相关分析…………244.7实验不足与展望………………245小结…………………25参考文献………………26致谢……………………29二、综述…………………30三、译文…………………38参考文献EltayebMM,WaggiallahHA,HakamiNY,etal.CorrelationbetweensmokinganddownregulationofredcellCD47aseryptosismarker.EurRevMedPharmacolSci.2023;27(2):476-482.黎璐茜,邓慧敏,马雯,等.呼气试验检测红细胞寿命及其临床应用进展[J].医学综述,2019,25(04):706-710.杨健萍,叶铁真.红细胞寿命检测方法及其应用的研究进展[J].国际输血及血液学杂志,2016,39(5):428-433.李志华.红细胞增多症红细胞寿命的相关性研究[D].青海大学,2023.高清妍,叶蕾,张凤奎.红细胞寿命检测的临床应用及意义[J].中华血液学杂志,2019,40(5):447-448.HuangS,YangJ,YangY,etal.Detectionandclinicalapplicationofredbloodcellsurvival.ZhongNanDaXueXueBaoYiXueBan.2024Mar28;49(3):476-481.JiD,PengY,ZhangY,etal.Recentadvancesandclinicalapplicationsofredbloodcelllifespanmeasurement[J].Heliyon.2024Aug22;10(17):e36507.UchidaT,KariyoneS,MikiM,etal.Evaluationofrecommendedmethodsforradioisotoperedcellsurvivalstudies[J].TohokuJExpMed,1976,120(3):219-223.FrancoRS.Measurementofredcelllifespanandaging[J].TransfusMedHemother,2012,39(5):302-307.KrishnanSM,DixitNM.Estimationofredbloodcelllifespanfromalveolarcarbonmonoxidemeasurements.TranslRes.2009;154(1):15-17.CoburnRF.Themeasurementofendogenouscarbonmonoxideproduction.JApplPhysiol.2012;112(11):1949-1955.StrocchiA,SchwartzS,EllefsonM,etal.Asimplecarbonmonoxidebreathtesttoestimateerythrocyteturnover.JLabClinMed.1992;120(3):392-399.FurneJK,SpringfieldJR,HoSB,etal.Simplificationoftheend-alveolarcarbonmonoxidetechniquetoassesserythrocytesurvival.JLabClinMed.2003;142(1):52-57.YeL,JiY,ZhouC,etal.ComparisonofLevitt’sCObreathtestandthe15N-glycinelabelingtechniqueformeasuringthelifespanofhumanredbloodcells[J].AmJHematol,2021,96(10):1232-1240.袁茜.急性白血病患者红细胞寿命的研究[D].兰州大学,2023.CoburnRF.Themeasurementofendogenouscarbonmonoxideproduction.JApplPhysiol.2012;112(11):1949-1955.ZhangHD,MaYJ,LiuQF,etal.HumanerythrocytelifespanmeasuredbyLevitt'sCObreathtestwithnewlydevelopedautomaticinstrument.JBreathRes.2018;12(3):036003.DeZernAE,ChurpekJE.Approachtothediagnosisofaplasticanemia.BloodAdv.2021;5(12):2660-2671.KulasekararajA,CavenaghJ,DokalI,etal.Guidelinesforthediagnosisandmanagementofadultaplasticanaemia:ABritishSocietyforHaematologyGuideline.BrJHaematol.2024;204(3):784-804.RotterLK,ShimonyS,LingK,etal.EpidemiologyandPathogenesisofMyelodysplasticSyndrome.CancerJ.2023;29(3):111-121.高远,罗宇珊,仝凯,等.骨髓增生异常综合征患者外周血细胞计数及病态造血特点分析[J].《国际检验医学杂志》编辑部,2024,(18):2201-2206.KumarA,SharmaE,MarleyA,etal.Irondeficiencyanaemia:pathophysiology,assessment,practicalmanagement.BMJOpenGastroenterol.2022;9(1):e000759.丁宁,刘琳,金佩佩,等.网织红细胞平均血红蛋白含量在缺铁性贫血及其严重程度的诊断效能分析[J].诊断学理论与实践,2024,23(03):318-323.BarcelliniW,FattizzoB.HowItreatwarmautoimmunehemolyticanemia[J].Blood.2021;137(10):1283-1294.中华医学会血液学分会红细胞疾病（贫血）学组.红细胞寿命测定在血液系统疾病中的临床应用中国专家共识[J].中华医学杂志,2019,99(30):2321-2324.PanseJ.Paroxysmalnocturnalhemoglobinuria:Wherewestand.AmJHematol.2023;98Suppl4:S20-S32.SzlendakU,BudziszewskaB,SpychalskaJ,etal.Paroxysmalnocturnalhemoglobinuria:advancesintheunderstandingofpathophysiology,diagnosis,andtreatment.PolArchInternMed.2022;132(6):16271.曾顺良,曾涛.阵发性睡眠性血红蛋白尿症的实验室检查[J].检验医学与临床,2022,19(06):848-850.ZamoraEA,SchaeferCA.HereditarySpherocytosis.In:StatPearls.TreasureIsland:StatPearlsPublishing;July4,2023.孟庆杰,邬欢,郭伟娜,等.遗传性球形红细胞增多症患者的临床及遗传学分析[J].中华检验医学杂志,2024,47(5):543-547.综述呼气试验检测红细胞寿命及临床应用和进展摘要：红细胞寿命(Redbloodcellsurvival，RBCS)是一项反映红细胞在外周循环血液中存活时间的重要指标，与多系统疾病密切相关。RBCS测定技术的革新为血液疾病诊疗提供了全新视角。本综述系统阐明一氧化碳呼气试验通过检测内源性一氧化碳生成，实现RBCS的无创精准测定。临床研究证实，该技术在血液系统疾病、慢性疾病（如慢性肾病、糖尿病、类风湿关节炎）、疗效监测（如血液透析、药物治疗、心脏瓣膜置换）等领域具有重要临床意义。目前一氧化碳呼气试验因其快速、无创、无放射性等优点已被临床广泛应用于RBCS测定，为相关疾病的机制、进展、治疗、预后等研究提供了宝贵的参考。关键词：一氧化碳呼气试验；红细胞寿命；临床应用；贫血红细胞寿命（Redbloodcellsurvival,RBCS）指的是红细胞自骨髓释放到外周循环系统至最终被清除的全过程时间跨度，即红细胞在外周循环血液中的存活时间。这种生物指标量化了红细胞从骨髓中释放后在血液中循环的持续时间，作为红细胞周转的敏感和直接指标。RBCS与氧化应激水平等因素有关[1]，健康个体平均变化约为15%，波动约在70～140d，平均寿命为120d[2-3]。红细胞寿命测定在贫血性疾病中的意义主要体现在其对疾病诊断、治疗效果评估以及预后判断的潜在价值。近年，应用快速简便的一氧化碳（carbonmonoxide,CO）呼气试验法检测RBCS已取得颇多验证，随着检测技术和手段的更新，RBCS测定新技术可被广泛用于良性贫血、恶性血液疾病等疾病的鉴别、诊断、指导治疗及预后等过程，是目前唯一可规模化用于临床的RBCS定量检测方法[4]。1引言1.1红细胞寿命测定的临床需求RBCS作为评估红细胞生存状态的核心指标，在临床应用中具有重要价值，可鉴别贫血性疾病类型[5]，特别是溶血性疾病，是作为诊断溶血性贫血的“金标准”[6]。该参数通过量化分析红细胞的存活周期，为多种疾病的病理机制研究提供关键数据支持。研究表明，RBCS参数超出正常阈值（无论是周期延长还是缩短）均提示机体存在病理改变[7]，其异常表现不仅见于各类血液系统疾病，还可作为心脑血管疾病、代谢综合征、慢性炎症性疾病及其他非血液系统疾病的重要辅助诊断依据。1.2传统方法的局限性传统的RBCS测量技术，包括差异凝集、51Cr标记[8]、15N-甘氨酸标记[9]、生物素标记[10]等，各种标记法都有自己的一系列挑战，如复杂性、放射性暴露和潜在的变态反应等[11]。放射性同位素标记法，主要是51Cr标记法，存在需多次采血、不同患者间存在差异[12]、操作复杂、耗时长、放射暴露风险、放射性废物处置成本高等缺点。非放射性同位素标记法，主要是15N-甘氨酸标记，它的缺点是同时标记血红蛋白（Hemoglobin,Hb）和其他蛋白质，并可以被新生成的红细胞重复使用，且该方法需用质谱分析仪检测。生物素标记法利用生物素标记红细胞[13]，但存在耗时较长、操作复杂、变态反应的潜在风险等缺点。上述方法的固有缺陷导致其在临床实践中难以规模化应用，限制了RBCS异常相关疾病的鉴别、诊断、治疗、预后等研究。1.3呼气试验的优势与创新性CO呼气试验是一种简单的技术，通过测定呼气中CO浓度来计算RBCS[14]。与上述几种直接测定RBCS的方法相比，CO呼气试验经多年来不断改进，已成为一种先进的非侵入性替代途径，通过Hb更新率间接评估RBCS。研究[15]表明15N-甘氨酸标记法与CO呼气试验的检测结果呈现高度一致性，进一步证明了CO呼气试验检测RBCS的可信度。近年来，随着检测手段逐步完善、检测技术逐步更新，这种方法因具有无创、方便、快速、无放射性等优点，可被广泛用于良性贫血、恶性血液疾病等疾病的鉴别、诊断、指导治疗及预后等过程，为相关疾病的机制、进展和治疗等研究提供了宝贵的参考。2呼气试验技术原理与方法2.1基本原理肺是CO主要的排出路径，通过测定呼出CO比例反映红细胞破坏速率。人体呼出气体中的CO主要分为内源性和外源性两部分，其中呼气内源性CO中约有70%来自于Hb的降解。在Hb代谢过程中，血红素分子经酶催化途径可定量释放CO，其化学计量比为1:1。基于血红蛋白四聚体构象特征，每个结构域均结合单一血红素分子，因此每摩尔Hb完全降解可生成4摩尔CO。因此，可基于机体呼气内源性CO浓度在排除外源性CO干扰后计算红细胞代谢速度[16]。在机体Hb的合成与分解速率相等的稳态条件下，依据质量守恒定律，总Hb储备量与每日代谢分解量的比值可反映红细胞平均寿命，公式得出：当天平均红细胞寿命天=全身红细胞总量2.2检测方法选取患者检测前24h禁烟、无剧烈运动状态时检测，深吸一口气屏住呼吸20秒后向采气袋呼气至吹满为止，若一次不能吹满可重复进行上述过程。另用电动采气泵采集环境本底气1份。利用红细胞寿命测定呼气试验仪检测CO浓度，将气袋与仪器连接，两份气样的差值即为内源性CO分压。输入患者当天Hb浓度，即可得到该患者当天RBCS值。根据2019年发布的红细胞寿命测定中国专家共识[17]推荐，RBCS波动约为70-140d，正常值为120d。2.3评价随着医疗技术的更新进步，CO呼气试验技术不断革新改良，为红细胞寿命测定带来革命性突破，仅需15分钟即可完成精准检测，成功将传统放射性核素标记法（需1个月标记回输周期、每3天抽血检测且存在放射性风险）革新为快速、无创且安全的检测技术。该技术凭借无创性、高效性、及操作便捷性等核心优势，已广泛应用于溶血性贫血的鉴别诊断、骨髓增生异常综合征的预后评估等，并在恶性血液病贫血机制分析[18]、慢性病贫血机制研究和个体化输血策略制定中展现出重要临床价值，为血液疾病的精准诊疗提供了革新性技术支撑[19]。3临床应用进展3.1在血液系统疾病中的应用在国际上，1966年Coburn等[20]首次采用隔膜密封的重复呼吸系统测定了7例溶血性贫血患者RBCS，并研究CO生成与红细胞的Hb分解代谢之间的关系，结果显示所有患者CO产生率均显著增加；此外，他们还首次提出平均RBCS可由额外CO校正的CO产生率计算。2010年James等[21]纳入18例镰状细胞贫血患者、21例地中海贫血患者，并以62名健康者为对照，测量呼气末一氧化碳（end-tidalcarbonmonoxide,ETCO）浓度，发现镰状细胞贫血患者ETCO最高，地中海贫血患者次之，且二者均高于健康对照组。溶血性贫血患者的ETCO浓度升高，可通过检测ETCO浓度推算出RBCS。2023年研究[22]根据临床表现和基因型将地中海贫血分类并测量RBCS，结果表明不同类型地中海贫血患者之间的CO浓度和RBCS值存在很大差异，为评估地中海贫血的严重程度和判断输血和治疗的效果提供更多信息。在国内，范礼英等[23]比较36例溶血组与24例非溶血组的ETCO、Hb、Ret、总胆红素的水平，发现与传统溶血指标Ret、Hb相比，内源性CO对新生儿溶血有早诊价值，ETCO可作为早期筛查手段。陈嘉怡等[24]也证实了此结论。邓理南等[25]纳入12例自身免疫性溶血性贫血（AIHA）、16例骨髓增生异常综合征(MDS)、15例重型再生障碍性贫血(SAA)和12例缺铁性贫血(IDA)患者并以同期12例健康志愿者为对照，比较RBCS并作分析，结果显示4组患者RBCS较12例健康志愿者RBCS均显著缩短(P<0.01)，表明RBCS缩短是AIHA、MDS、SAA和IDA患者共同的病理特征,但不同贫血疾病中其所起的作用程度不尽相同。吴德鹏等[26]收集42例初诊为巨幼细胞性贫血（megaloblasticanemia，MA）患者测定RBCS，结果显示MA患者RBCS缩短，叶酸缺乏与维生素B12缺乏患者RBCS有差别，治疗后RBCS可恢复正常，提示RBCS有望成为MA诊治的重要指标。3.2在慢性疾病中的应用研究发现，某些慢性疾病可伴发RBCS缩短。吴爱瑜等[27]收集40例类风湿关节炎(rheumatoidarthritis,RA)患者，并以20例同期健康体检者为对照，采用CO呼气法检测两组RBCS，对比其差异性。结果表明RA患者RBCS比健康体检者缩短约1/4，且与炎性指标水平密切相关，建议临床上检测RA患者RBCS。Junmei等[28]通过Pearson分析显示Ⅱ型糖尿病患者RBCS与糖化血红蛋白变异指数(HGI)之间存在显著的负相关（r=-0.348，p<0.01）。RBCS还可辅助探讨促进肾性贫血发展的作用机制，邵雷等[29]研究发现硫酸吲哚酚通过诱导红细胞衰亡缩短了RBCS，该机制可能与肾性贫血的发生发展有关。3.3在治疗监测中的应用Taimeh等人[30]研究了RBCS与恒流左心室辅助装置（CF-LVAD）之间的关系，研究表明，使用CF-LVAD患者的RBCS比正常受试者短。最近，人们更加关注与心血管疾病（如心力衰竭、高血压和动脉粥样硬化）相关的RBCS的改变。此外，通常用于治疗心血管疾病的他汀类药物与RBCS缩短有关，这是一种副作用[31]。杜文慧等人[32]对83例维持性血液透析(maintenancehemodialysis,MHD)患者临床资料开展研究，发现MHD患者平均RBCS较对照组缩短，多元线性回归结果显示RBCS独立关联中性粒细胞淋巴细胞比值、血清甲状旁腺激素及血清白蛋白水平。4小结相较于传统的RBCS检测技术，CO呼气试验以无创、便捷、无放射性等优点，可应用于多系统疾病的诊疗，为RBCS测定带来了新的突破。现有证据表明该技术不仅能有效评估血液系统与非血液系统疾病中的RBCS动态变化，还可精准监测药物及临床干预对RBCS的影响。未来可展开更多的基础及临床研究，聚焦于RBCS病理生理调控网络的系统性解析，推动该技术在疾病早期识别、个体化疗效评估及预后管理体系中的应用，帮助临床更好地管理病情，优化临床决策路径，构建个性化治疗体系，改善患者生存质量。参考文献EltayebMM,WaggiallahHA,HakamiNY,etal.CorrelationbetweensmokinganddownregulationofredcellCD47aseryptosismarker.

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NewCluestoCardiovascularDisease:ErythrocyteLifespan.

Aginganddisease.2023,14(6):2003-2014.杜文慧,闫国胜,王梦凡,等.维持性血液透析患者红细胞寿命及相关危险因素的临床研究[J].中国血液净化,2024,23(01):26-29. 中文译文红细胞寿命测定的最新进展与临床应用摘要：红细胞（RBC）寿命作为红细胞更新的敏感和直接指标，量化了红细胞从骨髓释放后在外周血循环的持续时间，是临床诊断、治疗和疾病监测中的一个关键指标。传统的红细胞寿命测量技术，如差异凝集、51Cr标记和15N甘氨酸标记，各自存在一系列挑战，如操作复杂、放射性暴露和潜在的过敏反应。一氧化碳（CO）呼气试验作为一种先进且无创的替代方法，通过血红蛋白（Hb）更新率间接评估红细胞寿命。这种方法便捷、快速，且没有传统方法的缺陷。CO呼气试验用于测定红细胞寿命，在良性贫血、恶性血液病、新生儿高胆红素血症和糖尿病中得到广泛应用，为疾病机制、进展和治疗效果提供了有价值的见解。关键词：红细胞寿命；贫血；溶血；一氧化碳呼气试验1背景红细胞（RBC）寿命是指红细胞从骨髓中释放后在外周循环系统的时间。在健康成人中，红细胞的平均寿命约为120天，范围为70-140天[1]。然而，这种平衡可能在各种病理条件下会被破坏，导致红细胞的破坏增加和红细胞寿命缩短。红细胞寿命的测量对于了解循环中红细胞的成熟、存活和清除很有价值。它提供了对贫血机制的见解，并有助于评估贫血治疗的疗效[2]。常用几种方法检测红细胞寿命，包括放射性同位素法（51Cr标记法）[3]、稳定同位素法（15N-甘氨酸标记法）[4]、生物素法[5]、红细胞种群动态[6,7]和一氧化碳（CO）呼气试验法[8]。放射性同位素标记法，主要是51Cr标记法，存在需要多次采血、操作繁琐、测量周期长、放射性危害、放射性废物处置成本高等缺点。稳定同位素标记方法主要涉及15N-甘氨酸标记。然而，它的缺点是同时标记Hb和其他蛋白质，这些蛋白质可以被新的红细胞重复使用。生物素标记方法利用生物素作为标记物，但由于耗时、复杂且容易过敏而受到阻碍。相比之下，CO呼气试验是测量红细胞寿命的重要方法。它具有简单、快速、无创、重复性好、准确性高、灵敏度高等特点。此外，它可以准确反映疾病的严重程度。与红细胞寿命相关的研究和应用主要集中在各种疾病的治疗，包括良性贫血、恶性血液病、新生儿高胆红素血症和糖尿病。例如，使用利巴韦林治疗慢性丙型肝炎与红细胞寿命缩短和溶血性贫血有关[9]。此外，免疫疗法有望延长重度再生障碍性贫血患者的红细胞寿命[10]。地中海贫血患者在输血后红细胞寿命会发生波动[11]。慢性肾脏病（CKD）也会影响红细胞的寿命[12]。红细胞寿命缩短的程度与CKD的严重程度呈正相关[13]。在小细胞性低色素性贫血中，红细胞寿命的变化有助于区分缺铁性贫血（IDA）和地中海贫血（Thal）[14]。除铁疗法可以延长骨髓增生异常综合征患者的红细胞寿命[15]。急性白血病患者根据亚型和疾病状态表现出不同的红细胞寿命模式[16]。此外，红细胞寿命在新生儿护理中发挥作用，影响有关出院和光疗间隔的决策[17]。在糖尿病中，红细胞寿命缩短会导致糖化血红蛋白水平被低估[18]。总体而言，红细胞寿命测量是各种医疗情境下的宝贵工具，对疾病进展、治疗效果和患者管理有意义。2红细胞寿命的检测方法2.1直接方法放射性同位素方法主要使用51Cr标记[3]。该放射性标记技术通过体外混合血液与铬酸钠溶液，能够对处于不同发育阶段的红细胞进行全龄期标记。六价铬离子凭借其阴离子特性可自由穿透红细胞膜，进入胞内后在还原作用下转化为三价铬离子，并与血红蛋白分子中的珠蛋白组分形成稳定结合。当标记红细胞发生破坏时，释放至血液中的三价铬离子因无法再次穿透完整红细胞膜，避免了游离铬离子对其他红细胞的二次标记，从而确保了检测结果的准确性。这种方法具有避免重复标记和良好的可重复性等优点。然而，它存在多次采血、程序复杂、测定周期长、放射性危害和处置成本的缺点。稳定同位素标记方法主要采用15N-甘氨酸标记[4]。15N-甘氨酸标志物标记同一阶段的红细胞。由于Hb的四个氮原子来源于甘氨酸，因此15N-甘氨酸作为底物在整个RBC生命周期中参与到Hb合成中，从而标记RBC。经标记的示踪红细胞在骨髓内成熟为网织红细胞后，通过血窦屏障释放至外周血液循环系统，并经历终末分化过程形成无核成熟红细胞。因此，红细胞15N-甘氨酸的细胞内水平随着其成熟而逐渐增加。研究表明，红细胞中的15N-甘氨酸在标记后2.8-6.3天内达到总标志物的50%，并在标记后20-25天达到峰值。这种方法具有非放射性和口服给药的优点。然而，它还非特异性地标记了除Hb以外的其他蛋白质，影响检测结果，需要通过质谱分析仪进行分析。生物素标记方法利用生物素作为标记物[5]。该标记技术利用生物素分子与红细胞表面膜蛋白的共价偶联作用实现体外标记。将生物素化红细胞（BioRBCs）静脉回输后，通过定期采集外周血样本进行追踪。基于生物素与亲和素/链霉亲和素的高特异性结合能力，标记红细胞可被荧光探针特异性识别，随后借助流式细胞术（FCM）对荧光阳性细胞群进行定量分析。计算不同时间BioRBCs相对于总RBC的百分比。通过比较初始样品（输注后1-2小时）与后续样品中BioRBCs的百分比，可以确定每个时间点的RBC存活率。这种方法提供了稳定的同位素标记，可以与膜蛋白共价结合，与RBC分离最小。它便于使用不同浓度或类型的生物素标记不同年龄的红细胞群，从而能够同时检测不同的红细胞群。然而，这种方法耗时、操作复杂、并且可能会引起过敏反应。表2-1列出了这些检测方法的优缺点比较。表2-1直接法的方法学比较放射性同位素法稳定同位素法生物素标记法准确性√√√稳态检测√√√动态检测×××多次采血√√√过敏风险××√放射性损伤√××分析时间大约四周大约四周大约四周参考文献[3][4][5]2.2间接方法人体呼出气体中的CO生成途径可分为内源性代谢与外界吸入两类。内源性CO主要源自血红素分解代谢（占比86%），次要来源为非血红素代谢途径（≤14%）。其中，血红素来源的CO约85%由红细胞血红蛋白降解产生，其余15%来自肝微粒体细胞色素P450等非红细胞源。因此，约70%的内源性CO来自于红细胞的降解，在排除外源性干扰的前提下，通过肺部的CO排泄速率可推断红细胞破坏速率，进而推算红细胞寿命。计算公式为：红细胞寿命（天）=血红蛋白浓度（单位：g/L）×1.38/呼气内源性CO浓度（ppm）。CO呼气试验作为测定红细胞寿命的重要间接方法[8]，其核心基于Hb更新率。人体呼气内源性CO约70%来自红细胞降解，是该方法的关键。当Hb分解为胆红素时，其α-亚甲基碳生成CO，1分子Hb产生1分子CO。通过检测排除外源性CO干扰后的呼气内源性CO浓度，可推断红细胞代谢率，从而推算红细胞寿命（如图2-1所示）。该方法具有几个优点，包括简单、快速、无创、易于重复、高精度、灵敏度高，并能准确反映疾病严重程度。然而，吸烟、剧烈运动和肺功能受损等因素会影响结果，因此该方法不适用于此类个体。RBC种群动态与RBC分布宽度（RDW）的变化有关，是一种间接方法[7]。RDW升高可能有以下四种可能性：1)平均红细胞体积（MCV）降低，2)网织红细胞体积变异度增加，3)外周循环中红细胞体积减少速率的异质性增加，4)红细胞清除延迟。最近的研究表明，RDW升高与RBC寿命的轻度缩短有关[6]。表2-2对比了这些方法的具体优缺点。图2-1一氧化碳呼气试验的工作原理表2-2直接法的方法学比较CO呼气法RBC种群动态准确性√√稳态检测√√动态检测√×多次采血×√过敏风险××放射性损伤××分析时间不超过5分钟长期数字建模参考文献[8][6,7]2.3其他方法众所周知，红细胞的产生受促红细胞生成素（EPO）调控，低氧水平会升高血液中EPO浓度，从而加速骨髓中红系前体细胞的增殖和分化，从而增加红细胞数量。响应低氧水平而增加的EPO浓度会延长红细胞寿命，降低红细胞的破坏速度；氧含量过高会抑制EPO的产生，从而延缓新红细胞的释放。低EPO水平会缩短红细胞寿命，增加肝脏和脾脏中红细胞的破坏。EPO对CD47、SIRP-α的影响也会导致自身免疫阈值的变化，高EPO水平可能会上调新产生的红细胞中的CD47和巨噬细胞中的SIRP-α，从而延长循环红细胞的寿命，而高氧则会产生相反的效果。然而，EPO与CD47、SIRP-α之间更深层次的免疫机制尚不清楚。最近的研究表明，使用FCM检测与RBC寿命相关的标志物可以有效反映RBC寿命。一项研究表明，EPO可以通过调节新产生的红细胞中CD47的表达和巨噬细胞中SIRP-α的表达来影响红细胞寿命。EPO还可以调节抗红细胞自身免疫反应的发生和强度，从而缩短红细胞寿命[19]。既往研究表明，CD47调节巨噬细胞的吞噬作用，影响红细胞寿命，并通过与SIRP-α、TSP-1和整合素的相互作用调节免疫细胞活化[20]。这些相互作用对于维持红细胞稳态和防止过早破坏至关重要。此外，另一项研究发现，血清中抗Band-3抗体水平升高导致红细胞膜与IgG的结合增加，从而导致它们过早从循环中清除[21,22]。随着研究人员继续探索EPO、CD47、抗Band-3抗体在红细胞中的作用，这些新标记物将有助于我们进一步理解红细胞寿命的临床意义。3红细胞寿命在不同疾病中的应用3.1治疗药物和治疗方式对红细胞寿命的影响Virtue等人将慢性丙型肝炎患者分为两组：接受利巴韦林治疗组和未接受利巴韦林治疗组[9]。结果表明，接受利巴韦林治疗的患者红细胞寿命显著缩短，并引发溶血性贫血。这表明利巴韦林抗病毒治疗慢性丙型肝炎可能会缩短红细胞寿命。Ye等人利用CO呼气试验来评估重型/极重型再生障碍性贫血（SAA/VSAA）患者的红细胞寿命。他们观察到，与健康个体相比，未经治疗的SAA/VSAA患者的RBC寿命明显缩短，而免疫抑制治疗后其寿命延长，一些患者恢复到正常水平。这表明免疫抑制剂治疗可以改善红细胞寿命，并作为SAA/VSAA治疗疗效评价指标。Li等人研究了Thal患者输血治疗期间红细胞寿命的变化，发现输血后第1-2周红细胞寿命显著增加，呼气末CO浓度降低，但在第3-4周后逐渐缩短。这提示红细胞寿命可作为Thal患者输血治疗的评估标志。Li等人还观察到CKD1-5期患者红细胞寿命随病程进展逐步缩短[12]，且营养状况较好与红细胞寿命延长相关。CKD1-4期且营养状况改善的血液透析（HD）患者表现出延长的RBC寿命。此外，研究发现罗沙司他可以提高HD患者的Hb水平[13,23]，且罗沙司他治疗组的红细胞寿命长于重组人促红细胞生成素（rhuEPO）治疗组[24]。Jiang等证明，单次血液透析滤过（HDF）治疗降低了血浆吲哚硫酸酚（IS）的浓度，导致终末期肾病（ESRD）HD患者的红细胞寿命延长[25]。此外，Zhao等人确定糖尿病伴肾病是持续腹膜透析（PD）患者红细胞寿命缩短的独立危险因素，强调了定期监测红细胞寿命和结构化PD方案对ESRD患者的重要性[26]。3.2机械损伤对红细胞寿命的影响在非生理流动条件下观察到的机械溶血归因于红细胞在穿过狭窄空间时的周期性变形。这种变形触发了细胞中三磷酸腺苷（ATP）的释放。随后细胞ATP水平下降导致红细胞疲劳、形态改变和变形能力下降，最终引发溶血[27,28]。Mitlyng等人使用CO呼气试验测量植入式机械瓣膜和人工生物瓣膜患者的红细胞寿命，他们发现，与健康个体相比，这些患者的红细胞寿命明显缩短。尽管Hb水平正常，但两种类型的瓣膜都与溶血有关[29]。Luo等人研究了不同透析膜对CKD患者红细胞寿命的影响，他们使用CO呼气试验的研究表明，聚砜透析膜对ESRD患者透析前后的红细胞寿命无显著影响[30]。3.3红细胞生成增加对红细胞寿命的影响Phubu等人研究了高原红细胞增多症（HAPC）患者的红细胞寿命，发现与健康个体相比，藏族HAPC患者的红细胞寿命明显缩短，而汉族患者的红细胞寿命水平与健康个体相似[31]。他们还注意到RBC寿命与血清维生素B12水平呈负相关。通过红细胞单采治疗可延长藏族HAPC患者的红细胞寿命，表明红细胞寿命可作为HAPC治疗的重要评估指标。Zhang等人观察到，与健康对照组相比，真性红细胞增多症（PV）患者的红细胞寿命显著缩短[32]。PV患者外周血Hb升高主要是由于红细胞生成增强而不是红细胞寿命延长，提示机体存在代偿性反应。遗传性球形红细胞增多症（HS）是一种常见的遗传性溶血性贫血。Shi等人发现，与健康个体相比，HS患者的红细胞寿命显著缩短，表明红细胞寿命是HS诊断和疾病评估中溶血严重程度的直接指标[33]。3.4慢性感染对红细胞寿命的影响感染可以通过各种机制破坏红细胞。例如，受感染的微生物可通过直接破坏或触发免疫应答引起溶血[34,35]。Mitlyng等人进行了一项CO呼气测试，以评估类风湿性关节炎（RA）、骨关节炎（OA）和慢性病贫血患者的红细胞寿命。他们发现，与健康对照和OA患者相比，RA组和慢性病组贫血的红细胞寿命显著缩短。然而OA患者的红细胞寿命并不短于健康对照，表明OA不会诱导溶血[36]。3.5造血原料不足和遗传性疾病对红细胞寿命的影响IDA和Thal都是小细胞性低色素性贫血（MHA），使红细胞分化面临挑战。缺铁会降低过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶的活性，导致细胞膜氧化损伤、红细胞变形能力下降和寿命缩短。由单个核苷酸突变引起的Thal导致珠蛋白链和成人血红蛋白（HbA）的产生减少，导致红细胞中不稳定的珠蛋白四聚体过多。这些不稳定的珠蛋白产生细胞毒性活性氧和细胞沉淀物，损害红细胞前体细胞的成熟和活力，导致无效红细胞生成及循环系统中红细胞的过早破坏。Lei等人对患有这些疾病的患者进行了一项红细胞寿命研究，发现红细胞寿命水平正常的MHA提示IDA，而红细胞寿命显著缩短且没有慢性胃肠道出血则提示Thal[37]。RBC寿命在区分IDA和Thal方面起着至关重要的作用。James等人比较了Thal、镰状细胞贫血（SCA）患者和健康个体的呼气末CO浓度。发现SCA患者的CO浓度最高，其次是Thal患者，健康个体浓度最低[38,39]。这项研究表明，不同类型贫血的红细胞寿命缩短程度不同，这与Lal[40]、Sylvester[41]和Suriyun等人[42]之前的研究一致。Kang等人发现，与正常参考值相比，吉尔伯特综合征（GS）患者的平均红细胞寿命明显缩短，呼气末CO浓度较低。CO浓度与红细胞寿命呈负相关，与贫血严重程度呈正相关[43,44]。Wang等人研究了噬血细胞综合征患者的红细胞寿命，发现红细胞的平均寿命较健康人群缩短65%，Hb水平与红细胞寿命呈正相关，CO浓度与红细胞寿命呈负相关。红细胞破坏增加和寿命缩短是导致噬血细胞综合征贫血发生的关键机制[45]。3.6红细胞寿命在恶性血液病中的应用血液系统恶性肿瘤通常会导致红细胞寿命的改变。Pei等人研究了恶性淋巴瘤和贫血患者的红细胞寿命，发现贫血的发生率为46.7%，其中40.0%的患者红细胞寿命缩短[46]。脾肿大和乳酸脱氢酶（LDH）水平升高与RBC寿命缩短显著相关，而强化化疗方案进一步缩短红细胞寿命并加重贫血。Wang等人研究了多发性骨髓瘤（MM）患者的红细胞寿命，发现与健康个体相比红细胞寿命明显短，红细胞寿命与网织红细胞水平、EPO、克隆性浆细胞、β2-微球蛋白（MG）和肌酐（Cr）水平呈负相关[47]。Zhang等人探讨了铁过载（IO）对骨髓增生异常综合征（MDS）患者红细胞寿命的影响，揭示了IO缩短了红细胞寿命，而铁螯合疗法（ICT）可改善铁过载，减少炎性细胞因子表达并延长了红细胞寿命[15]。Yuan等人评估了急性白血病（AL）患者的红细胞寿命[16]，发现男性的红细胞寿命短于女性，不同AL类型和微小残留病（MRD）状态的红细胞寿命不同。此外，研究表明，与对照组相比，急性髓系白血病（AML）、MM、MDS和原发性骨髓纤维化（PMF）患者的红细胞寿命缩短，而PMF患者的红细胞寿命缩短最明显[48,49]。3.7新生儿高胆红素血症中的红细胞寿命在子宫相对缺氧的环境中，胎儿会产生额外的红细胞来代偿。出生后，随着婴儿开始呼吸氧气，多余的红细胞会迅速被破坏，导致胆红素超负荷。新生儿肝脏无法快速处理这些胆红素，引发黄疸和红细胞寿命缩短。美国儿科学会目前推荐CO呼气试验诊断新生儿是否伴有临床溶血及高胆红素血症。根据2022年9月《美国儿科学会高胆红素血症组指南》和《新生儿高胆红素血症诊断和治