《Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition》：Improving nutritional assessment in pediatric anorexia nervosa: Clinical value of key serum biomarkers
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目的：可靠的饥饿生化标志物是改善儿童神经性厌食症（pediatric anorexia nervosa, AN）饥饿检测和监测所必需的。为此，研究人员探索了新的以及重新评估旧有的潜在血清生化标志物。
方法：在这项前瞻性队列研究中，研究人员纳入了65名AN儿童
目的：可靠的饥饿生化标志物是改善儿童神经性厌食症（pediatric anorexia nervosa, AN）饥饿检测和监测所必需的。为此，研究人员探索了新的以及重新评估旧有的潜在血清生化标志物。
方法：在这项前瞻性队列研究中，研究人员纳入了65名AN儿童患者。在诊断时收集临床数据和血清样本。测量的分析物包括钙、无机磷酸盐、碱性磷酸酶（alkaline phosphatase, ALP）、白蛋白（albumin）、转铁蛋白（transferrin）、铜蓝蛋白（ceruloplasmin）、前白蛋白（prealbumin）、补体C3和C4（complement C3/C4）、铁蛋白（ferritin）和维生素D（vitamin D）。研究人员使用Mann-Whitney检验，按表型（经典AN vs. 非典型神经性厌食症 [atypical anorexia nervosa, AAN]）和饥饿严重程度（体质指数z评分：严重 Z?≤??2.0 vs. 轻中度 Z?>??2.0）对组间进行比较。采用受试者工作特征（receiver operating characteristic, ROC）分析评估判别性能。此外，还计算了敏感性、特异性、阳性预测值（positive predictive value, PPV）和阴性预测值（negative predictive value, NPV）。
结果：中位年龄为15岁，63名参与者为女性。中位症状持续时间为6个月，中位体重下降百分比为19.8%（z评分 ?2.03?±?1.40）。与经典AN相比，AAN患者的转铁蛋白和C3水平更高（p?=?0.019 和 p?=?0.009）。严重营养不良（Z?≤??2.0）与更高的铁蛋白水平（p?=?0.013）以及更低的转铁蛋白、铜蓝蛋白和C3水平相关（p?=?0.004, p?=?0.004 和 p?
结论：转铁蛋白、铜蓝蛋白、补体C3和铁蛋白反映了儿童AN饥饿的不同互补方面。补体C3对严重营养不良显示出最佳的判别性能。前白蛋白与表型或严重程度无相关性。这些标志物有助于严重营养不良的早期识别和监测。
神经性厌食症（anorexia nervosa, AN）是一种复杂的进食障碍，主要特征是限制性口服摄入导致显著体重下降。AN是青少年女孩第三常见的慢性疾病，在欧洲青少年女孩中的患病率为1%至4%。根据《精神疾病诊断与统计手册》第五版（DSM-5），AN分为若干亚型。本研究专注于经典（C-AN，通常简称AN）和非典型（AAN）形式。AAN与C-AN有许多共同特征，如限制性进食、体像障碍和对体重增加的恐惧，但关键区别在于AAN患者在诊断时体重并未低于正常水平。AN诱导了一种在生理上不同于典型儿童营养不良的饥饿模式。能量赤字是自我施加的，并触发了主要的神经内分泌重编程：下丘脑性闭经（源于低促性腺激素和性激素）、生长激素抵抗、皮质醇增多症以及一种病态的甲状腺功能正常模式。AN患者的基础代谢率显著降低。能量主要来源于脂肪氧化和酮症，而蛋白质分解代谢在各器官和肌肉中是“成比例”进行的。另一方面，消瘦症（marasmus，因总热量缺乏导致的饥饿）和夸希奥科病（kwashiorkor，主要蛋白质缺乏）产生不同的模式。消瘦症导致严重的脂肪和肌肉消耗，但血浆蛋白得以保留。胶体渗透压保持正常，通常不发生水肿。夸希奥科病的标志是深刻的内脏蛋白丢失，导致低白蛋白血症、脂肪肝和凹陷性水肿。此外，AN似乎具有反常的促炎性，AN患者的细胞介导免疫相对保留，通常不会遭受营养不良儿童典型的严重感染。
营养不良被认为是AN的标志。早期识别和及时干预对于防止不可逆的器官和组织损伤至关重要。临床医生在治疗AN时面临独特的挑战，因为患者的病史常常由于扭曲的自我形象和消极态度而不准确，以及患者明显的康复意愿缺失与繁忙的住院服务之间产生的挫败感。为了预测和防止疾病进一步进展，以及准确评估患者的当前状态，临床医生需要更可靠的营养不良和饥饿生物标志物。目前临床实践中可用的生物标志物缺乏敏感性和特异性。各种参数，如白细胞、白蛋白水平、电解质、前白蛋白、转铁蛋白和补体成分已被使用，但它们都没有适当的诊断价值，或者数据有限且相互矛盾。迄今为止，被诊断为AN的儿童缺乏有用的饥饿生物标志物。本研究的目的是确定儿童AN患者血清生物标志物浓度与临床指标之间的关联，评估其作为饥饿和疾病严重程度生物标志物的潜在作用。
研究人员开展了一项获得伦理委员会批准的前瞻性队列研究。研究设计为在2022年9月至2024年10月期间，从一家三级医疗中心连续招募了65名根据DSM-5分类诊断为AN的儿科患者。入组标准为年龄小于18岁、新诊断的AN、并可获得基线血样和临床数据。排除标准包括导致继发性营养不良的慢性全身性疾病（如囊性纤维化、炎症性肠病、乳糜泻、慢性肝肾疾病或恶性肿瘤）、采样时存在急性感染或全身性炎症、近期输血或铁剂治疗、过去4周内使用药物（包括使用全身皮质类固醇或其他免疫抑制治疗）或妊娠。在诊断时收集了血清样本和临床参数。临床参数包括年龄、性别、症状持续时间、厌食表型、体重下降的百分比和速率，以及体质指数（body mass index, BMI）z评分。使用Ped(z)计算器并基于世界卫生组织生长参考数据计算并分类患者的BMI z评分。用于生化参数测量的血液在无抗凝剂的促凝管中采集。血清钙、无机磷酸盐、ALP、白蛋白、转铁蛋白、铜蓝蛋白、前白蛋白、补体成分C3和C4、铁蛋白和维生素D的浓度在Alinity ci分析仪上使用原厂试剂和应用程序进行测量。主要结局是基线血清生物标志物与营养不良严重程度（BMI z评分分类）之间的关联。次要结局包括按厌食表型（AN vs. AAN）划分的生物标志物差异、区分严重与轻中度营养不良的诊断准确性（ROC/AUC），以及与连续营养指标的相关性。
统计分析方面，定量变量经正态性检验后以中位数和四分位距或算术平均数和标准差表示。定性数据以计数和比率表示。使用非参数Mann-Whitney检验研究了根据厌食表型和厌食严重程度（BMI z评分：严重，Z?≤??2.0 vs. 轻中度，Z?>??2.0）划分的生化参数差异。进行ROC曲线分析以评估单个生物标志物的诊断性能。计算了AUC及其95%置信区间（confidence intervals, CIs）。AUC为0.5表示无诊断区分能力，而AUC值?≥?0.7被认为具有临床相关的诊断性能。计算了诊断准确性指标（敏感性、特异性、PPV和NPV）及其相应的95% CIs。p值?≤?0.05被认为具有统计学意义。统计分析在MedCalc?统计软件中完成。
研究结果显示，纳入的队列中几乎所有参与者都是女性，症状持续时间为6（4-9）个月。三分之一的参与者患有非典型AN（AAN）。五名患者有暴食/清除型疾病，其中三名在AAN亚组，两名在AN亚组。体重下降百分比中位数为19.8（14.2%–25.9）%，z评分为?2.03?±?1.40。研究比较了AN和AAN患者亚组之间的生化标志物浓度。与经典AN患者相比，AAN患者的转铁蛋白浓度显著更高（2.53 [2.15–2.87] g/L vs. 2.17 [2.02–2.44] g/L; p?=?0.019），补体成分C3浓度也显著更高（0.97 [0.84–1.07] g/L vs. 0.79 [0.69–0.98] g/L; p?=?0.009）。其他生化参数浓度在亚组间未观察到显著差异。
为了研究与饥饿相关的生化标志物浓度可能存在的差异，根据BMI z评分值将厌食严重程度分为两个亚组：轻中度（Z?>??2.0）和严重（Z?≤??2.0）。临床结果更严重的患者铁蛋白浓度显著更高（p?=?0.013），而转铁蛋白、铜蓝蛋白和补体成分C3的浓度显著更低（p?=?0.004; p?=?0.004 和 p?
在讨论部分，研究人员指出，儿童AN的营养不良在临床上可能微妙，但在代谢上却很深刻。反映饥饿程度的敏感实验室标志物将有助于临床医生更早地发现和监测有风险的儿童和青少年。最近，世界生物精神病学会联合会关于AN候选生物标志物的共识声明强调，多种生物标志物具有病理生理学相关性，但大多数现有证据仍来自组间比较，且缺乏关于敏感性、特异性和预后价值的可靠数据。在此背景下，铁蛋白作为实验室风险标志物受到了一些关注，而转铁蛋白、铜蓝蛋白和补体C3在AN中仍未得到充分研究。为了解决这一问题，研究人员在一个特征明确的儿科队列中评估了一组血清生物标志物，并比较了它们在不同厌食表型和营养不良严重程度中的表现。研究评估的几种生物标志物，包括铁蛋白、铜蓝蛋白和补体C3，可能受到炎症过程的影响。为了尽量减少这种潜在的混杂因素，研究人员在所有参与者中评估了炎症标志物。所有患者的C反应蛋白（C-reactive protein, CRP）和红细胞沉降率（erythrocyte sedimentation rate, ESR）均在正常范围内，表明没有临床相关的全身性炎症。因此，在该队列中观察到的生物标志物改变更可能反映的是对饥饿的代谢适应，而非急性期炎症反应。转铁蛋白（transferrin）是一种肝脏衍生的糖蛋白，结合两个三价铁离子并将铁转运至细胞。其血清半衰期中等，约为8天，使其比白蛋白反应更快，但比前白蛋白慢。它受水合状态或肾功能的影响相对较小，但受铁稳态的限制。转铁蛋白的合成需要充足的蛋白质供应，其浓度在长期饥饿时下降。此外，它也是一种阴性急性期反应物，因此炎症会进一步抑制其浓度。长期以来，低转铁蛋白一直被认为是儿童和成人营养不良的标志，因为蛋白质-热量缺乏会导致其产量下降，而普遍的铁缺乏往往会提高转铁蛋白浓度以获取更多铁。研究人员观察到严重AN患者转铁蛋白浓度显著降低，这与深刻的蛋白质消耗一致。因此，转铁蛋白反映了长期蛋白质状态，由于其半衰期为数天，不适用于日常监测，但低值能可靠地提示慢性蛋白质-热量缺乏。在该队列中，转铁蛋白对严重AN显示出良好的特异性（NPV 98%–99%），并且在营养不良更严重的患者中显著更低，进一步支持了其作为营养生物标志物的效用。铜蓝蛋白（ceruloplasmin）是一种铜结合铁氧化酶，携带超过95%的血清铜。它将Fe2?氧化为Fe3?，促进铁装载到转铁蛋白上。肝细胞将铜蓝蛋白分泌到血浆中，铜装载到脱辅基蛋白上产生全铜蓝蛋白（holo-ceruloplasmin），其半衰期长（数天），而脱辅基铜蓝蛋白（无铜）不稳定，会迅速降解，半衰期约为5-6小时。铜蓝蛋白是一种阳性急性期反应物；因此，它在炎症或雌激素（例如在怀孕期间或使用含雌激素的口服避孕药）作用下会升高。饥饿会导致血清铜蓝蛋白浓度降低，这是由于蛋白质和铜缺乏。一项旧研究发现AN患者的铜蓝蛋白轻微降低，但不显著。在该队列中，营养不良最严重的患者铜蓝蛋白显著降低，这表明慢性营养不良可以克服其阳性反应驱动。研究人员证明了其与饥饿程度的明确相关性。这种降低可能是由于铜摄入有限和肝脏合成受损所致。从临床角度看，铜蓝蛋白比前白蛋白敏感性低（因为其半衰期更长），但与转铁蛋白一样，它可以提示严重的蛋白质-热量营养不良，并且受到影响铜代谢的因素的混杂。综合来看，AN中的低铜蓝蛋白可能标志着严重的饥饿，并且当与低转铁蛋白结合时，可能导致铁代谢紊乱。补体C3（complement C3）是补体级联反应的核心成分，负责调理病原体并驱动炎症。它主要由肝脏合成，脂肪组织有少量贡献。C3也是一种急性期蛋白，但在AN中，其行为似乎主要受营养影响。研究表明，营养不良会导致全面的免疫缺陷，包括补体水平降低。研究数据显示，营养不良最严重的AN组C3水平显著低于病情较轻的病例。此外，C3在所测试的标志物中具有最高的特异性和AUC。文献支持这些发现：Ozten等人报告，在饥饿的体重不足患者中，C3水平受到显著抑制。他们还观察到，随着患者体重增加，C3也平行上升。Wyatt等人发现，饥饿的AN患者血清C3水平低，同时伴有其他替代途径因子的降低。值得注意的是，C3在再喂养后会迅速反弹。在Sakarya AN试验中，C3水平在6周的营养康复期间显著增加，与BMI的改善同步。研究结果强化了这样一种观点，即补体C3可以作为非炎症环境中的实用生物标志物，它在蛋白质-热量缺乏时被抑制，在再喂养后正常化，使临床医生能够在治疗早期监测AN的代谢影响。铁蛋白（ferritin）是通用的细胞内铁储存蛋白，将铁隔离为无毒的三价铁离子。它是总体铁储存的标准标志物。铁蛋白的表达受细胞铁和细胞因子的调节。它在感染、炎症、肝损伤或恶性肿瘤时升高。在营养不良和进食障碍中，铁蛋白的行为常常是反常的。血清铁蛋白在AN和严重营养不良中通常升高，而不是随着营养缺乏而下降，并在患者体重增加时下降。这些升高发生在血清铁正常且C反应蛋白或其他炎症标志物未升高的情况下，表明并非真正的铁过载。此外，AN中较高的铁蛋白与铁调素（hepcidin，一种铁调节激素）升高相关，并在营养康复后显著下降。儿科数据与这些发现相似。一个包含限制性进食障碍营养不良儿童和青少年的队列表明，血清铁蛋白与BMI Z评分呈负相关。这种与其营养状态不相称的高铁蛋白可能反映了饥饿期间的肝脏应激和铁代谢改变。该研究遵循了上述数据，显示严重AN患者铁蛋白浓度显著更高。尽管阳性预测值较低，但NPV优异，这使得正常的铁蛋白浓度可靠地排除更严重的疾病类型。这些特点使铁蛋白成为评估营养状态的有用但复杂的参数，尤其是在与其他标志物结合解释时。前白蛋白（prealbumin），也称为甲状腺素运载蛋白（transthyretin），理论上可以作为营养状态受损的生物标志物，因为它具有48小时的短半衰期，并且不受水合状态、肾功能和肝功能的影响，使其成为比半衰期20天的白蛋白更优的标志物。前白蛋白是血清和脑脊液中甲状腺素和视黄醇的载体蛋白。其名称“前白蛋白”并不代表功能与白蛋白相似，而是因为它在电泳中比白蛋白迁移得更快。从生化角度看，这两种蛋白无关。前白蛋白浓度的性别相关差异持续到成年，简化了女性和男性患者实验室结果的解释。此外，据报道，前白蛋白水平在不同种族群体间没有差异，也不受遗传缺陷的影响，而白蛋白则会受影响。然而，需要注意的是，前白蛋白受炎症影响，因为它是一种阴性急性期反应物，而泼尼松的使用和酒精消费等因素可以增加其浓度。一项关于营养不良儿童的研究显示，在蛋白质补充开始后不久，前白蛋白浓度升高，这可能表明循环前白蛋白的减少是由于蛋白质-热量缺乏，而不是总热量缺乏。尽管先前的研究对前白蛋白在AN中的作用提出了相互矛盾的观点，但研究人员在该队列中未发现前白蛋白浓度与厌食表型或营养不良严重程度之间存在统计学显著关联。这一发现表明，前白蛋白作为儿童AN（主要为消瘦型）饥饿的独立生物标志物效用有限。
综合所有分析，转铁蛋白、铜蓝蛋白、补体C3和铁蛋白反映了肝脏合成功能和铁/铜处理的不同互补方面，并且它们共同对长期饥饿做出可预测的反应。在该队列中，严重AN与较低的转铁蛋白、较低的铜蓝蛋白和较低的C3相关，而铁蛋白在营养不良最严重的患者中反常升高。在研究人员研究的标志物中，补体C3对严重营养不良表现出最佳的判别性能。这些模式与饥饿期间铁代谢改变和肝脏应激一致，并支持了针对铁/铜相关蛋白和补体（转铁蛋白、铜蓝蛋白、C3和铁蛋白）的检测组合在识别和监测生长中患者的严重营养不良方面可能比常规单个分析物更具信息价值的价值。研究结果强调了敏感生物标志物在评估疾病和营养不良严重程度方面的价值，特别是在病史无参考价值时，这是护理AN患者时常见的挑战。需要更大规模、前瞻性的纵向儿科研究来验证临界值、量化炎症和肾脏混杂因素的影响，并确定这些标志物的连续测量是否能改善严重AN的早期检测和管理。
