下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
人体铁缺乏的发生发展是一个慢性、渐进的过程，一般会有序地经历贮存铁减少期、红细胞生成缺铁期和缺铁性贫血期三个阶段。因此，评估人体铁缺乏的实验方法主要基于贮存铁、红细胞生成铁和血红蛋白形成三个过程。铁缺乏和缺铁性贫血的筛查或诊断主要是选择上述三个过程中的代谢产物进行检验测定，再对照判断界值和诊断标准进行结果判定。
铁缺乏指人体内铁量不足以维持血液、脑和肌肉等组织的正常生理功能状态，铁缺乏可能导致贫血，降低认知能力、劳动能力等。贮存铁是没有正在被组织利用的体内的铁池，铁耗竭即贮存铁缺乏或几乎缺乏，但是需要铁的组织尚能够维持正常的生理功能。如果运输铁到目标组织的生理系统被损坏，即使仍有贮存铁，也有可能发展为功能铁缺乏。这种现象的发生普遍是由于感染疾病引起的炎症过程中释放了细胞因子，表现为被铁调节素调节。在这种情况下，补充铁剂或强化食品都无益，其他营养素缺乏，如维生素A缺乏也可能引起功能铁缺乏，即使贮存铁充足。
根据缺铁的程度一般分为三期。铁缺乏期为缺铁的最早期，铁代谢负平衡时，首先发生贮存铁减少，即在骨髓、肝、脾及其他组织贮存备用的铁蛋白及含铁血黄素减少，可表现为骨髓细胞外铁减少，血清铁蛋白下降，此阶段骨髓铁粒幼红细胞（占10%～35%）、血清铁、转铁蛋白饱和度、血红蛋白以及红细胞比积均正常。
当贮存铁耗尽而机体缺铁状况仍未能得到改善时，铁负平衡继续发展，细胞内锌代替铁与原卟啉Ⅸ结合形成锌原卟啉从而生成缺铁性红细胞。在此阶段贮存铁耗尽，骨髓铁粒幼红细胞减少（一般＜10%），血清铁蛋白低于正常，血清铁及转铁蛋白饱和度可降低，总铁结合力增高，但血红蛋白及红细胞比积正常，红细胞为正色素，这一时期称为红细胞生成缺铁期（iron-deficient erythropoiesis，IDE）。铁代谢负平衡继续发展，则进入缺铁性贫血期（iron deficiency anemia，IDA），红细胞形态开始发生改变，血红蛋白下降。由于铁的供应不足，血红蛋白的合成较红细胞的再生慢，外周血中出现淡染的红细胞，或红细胞变小，转变为低色素性贫血。轻度IDA呈正细胞正色素性贫血，中重度IDA时可出现典型的小细胞低色素型血象。
铁缺乏一般通过以下方式进行筛查或诊断：①一般性诊断：病症、问诊、体格检查、膳食调查等。②组织学检测：骨髓组织学检查、外周血细胞组织学检查等。③生物及生化检测：反映不同铁缺乏期的铁生化指标较多，转铁蛋白饱和度、血清铁、总铁结合力、游离原卟啉、锌卟啉、平均红细胞体积及红细胞平均指数等。近年来血清（血浆）铁蛋白、转铁蛋白受体和C-反应蛋白得到更多的重视，在缺铁研究和筛查中应用也较为广泛。目前客观筛查和诊断应用最为普遍的是生化检测，见表3-1。
WHO资料显示目前判断缺铁性贫血的最可靠方法，也称为金标准的方法是骨髓铁染色检测法。但由于该方法需要穿刺取骨髓组织，很难应用于大规模人群调查。目前常用的铁缺乏生化判断指标主要有血清（血浆）铁蛋白、转铁蛋白饱和度、血清铁、总铁结合力、游离原卟啉、锌卟啉、平均红细胞体积及红细胞平均指数等。近年来以Hb、铁蛋白（serum ferritin，SF）和sTfR的三指标体系在缺铁性贫血诊断方面逐步得到认可，特别是由于SF与sTfR之间具有量化关系，一些学者提出的sTfR/logSF指标更为稳定和灵敏，受到广泛的关注。
表3-1 常用铁缺乏检验方法及特点
续表
续表
1975年WHO公布的《控制专门针对铁缺乏的营养性贫血》中提到评估铁缺乏的实验方法与铁缺乏的3个过程相关。第一个阶段以贮存铁的减少为特征，无其他任何可观察到的不正常状况，试验研究中，第一种方法通过志愿者反复放血直到明显的缺铁性红细胞生成确定铁储量，铁储量的减少可以通过减少的血红蛋白计算；第二种方法是骨髓网状内皮细胞存在的可染铁量组织学检查，这种方法曾被广泛应用于临床研究；第三种方法是检测铁吸收，随贮存铁的减少，肠道对铁的吸收增加。第二个阶段铁耗竭后，随着铁进一步减少，限制了血红蛋白的合成，转铁蛋白饱和度下降，红细胞卟啉浓度增加。第三个阶段是明显的铁缺乏，血红蛋白合成损坏，达明显可测量的血红蛋白浓度降低。最初，红细胞是正常大小、正常色素，最终伴随着铁缺乏贫血呈现出典型的形态学变化。报告中提到骨髓铁染色和铁吸收试验两种方法都是提示铁储量状态的良好指标，但是不能大规模应用，而转铁蛋白饱和度反映了铁供应到骨髓的充足程度，放射免疫分析法测定铁蛋白也可以灵敏反映铁储量情况。并且在文中从以往研究分6个角度说明铁蛋白浓度和铁储量有很好的相关性。
1989年WHO公布的《通过初级卫生保健预防和控制缺铁性贫血》中提到判断铁缺乏的常用指标为铁蛋白、转铁蛋白饱和度和血锌原卟啉，文中认为铁蛋白不仅能评价铁缺乏状态也能评估铁过量，在所有年龄段铁蛋白在10～12μg/L都说明铁缺乏。转铁蛋白饱和度成人低于16%，婴幼儿低于12%，儿童低于14%说明铁缺乏。血锌原卟啉排除铅中毒的情况，5岁以下高于2.6μg/g Hb，5岁及以上高于3.0μg/g Hb认为铁缺乏。
2001年发布的《缺铁性贫血评估、预防和控制—项目管理指南》指出，资源充足的情况下公共卫生和基于人群评估铁缺乏状况的指标为：血红蛋白或血细胞比容、平均红细胞体积、血清（血浆）铁蛋白、转铁蛋白饱和度、血锌原卟啉、可溶性转铁蛋白受体，最佳的多指标组合为血红蛋白、铁蛋白、可溶性转铁蛋白受体。
WHO和美国疾病控制和预防中心于2004年4月6～8日在瑞士日内瓦联合召开的技术咨询会议形成《评估人群铁营养状况》报告，给出了几个建议，其中认为检测铁蛋白和可溶性转铁蛋白受体是最优评价人群铁营养状况的方法。由于铁蛋白是急性时相蛋白，如果感染性疾病是季节性的，监测应该在低传播性季节进行，通常可溶性转铁蛋白受体浓度不受炎症的影响，所以与铁蛋白结合判断，可区分是铁缺乏还是炎症。同时会议还认为测定急性蛋白含量也是有用的，通常测定C反应蛋白（CRP），但证据表明酸性糖蛋白可以更好地反应铁蛋白的浓度变化。但目前除了CRP，其他指标无统一参考标准，建议使用厂家推荐的界值。
美国1971年开始营养调查，铁缺乏检测是美国营养监测的一个重要部分，为了评估铁状况，美国营养监测包括一系列血液学和生化指标。第二次美国营养调查（1976—1980年）开始应用多指标模型评估铁营养状况。铁蛋白模型——三指标模型，使用铁蛋白、转铁蛋白饱和度、原卟啉，在美国1980年和第三次营养调查（1988—1994年）均用于评估铁缺乏，一直延续到1999年初。1999—2000年的美国营养调查中也使用了相似的三指标模型。从2003年开始，美国营养调查引入了可溶性转铁蛋白受体。
铁蛋白和可溶转铁蛋白受体通常使用试剂盒进行测定。血清（血浆）铁蛋白1999—2003年使用BioRad放射免疫分析法，2004—2006年在日立分析仪上使用Roche放射免疫分析法测定；可溶性转铁蛋白受体2003—2006年使用免疫比浊法进行测定。使用以下公式计算体内贮存铁：体内贮存铁=-［log（TfR/SF）-2.822 9］/0.120 7。公式中代表的转铁蛋白受体浓度需要按下述公式转换成等同于Flowers assay中的铁蛋白浓度：Flowers sTfR（mg/L）=1.5×Roche sTfR+0.35。
铁缺乏判定，1～5岁儿童血清（血浆）铁蛋白浓度＜12μg/L，育龄妇女和大于6岁男性＜15μg/L，可溶性转铁蛋白受体缺乏判定界值，采用试剂盒上的标准为判定高转铁蛋白受体界值。用单一指标评估铁缺乏时可能会导致过高评估，建议用贮存铁减少发生率评估人群中铁缺乏的程度。
很多年来，铁蛋白一直作为美国营养调查营养监测的一部分，美国2003—2006年全国营养调查发现铁蛋白浓度随着年龄的增加而增加。可溶性转铁蛋白受体浓度儿童最高，高于成人和青少年。儿童体内贮存铁最低，青少年女性居中，成年人女性最高。
《现代临床营养学》中提到评价铁营养状况：全血血红蛋白浓度：成年男性＞130g/L，成年女性＞120g/L，儿童＞120g/L，6岁以下小儿及孕妇＞110g/L；血清转铁蛋白饱和度：成人＞16%，儿童＞7%～10%，血清（血浆）铁蛋白＜10～12μg/L；血细胞比容（HCT）：男40%～50%，女37%～48%；红细胞游离原卟啉＜70mg/L RBC；血清铁500～1 840μg/L；平均红细胞体积（MCV）80～90μm 3 ；平均红细胞血红蛋白（MCH）26～32μg；平均红细胞血红蛋白浓度（MCHC）（34±2）%。
《中国营养科学全书》中提到的常用评价指标为：血红蛋白，红细胞内游离原卟啉＞50μg/dL时，表明机体铁不足。血清（血浆）铁蛋白＜12μg/L时，表明机体贮存铁开始消耗。血清铁＜10.7μmol/L被认为是早期缺铁性贫血诊断依据之一。血清转铁蛋白饱和度＜16%时，提示铁缺乏，但不能肯定判断，需排除慢性感染、肝病、肿瘤、营养不良等疾病。血细胞比容成年男性＜41%，女性＜37%，提示红细胞体积变小。平均红细胞体积＜80fL时，提示机体内可能存在铁缺乏。MCV、MCHC、MCH这三项指标又被称为红细胞指数，可区分缺铁性贫血（小细胞低色素型贫血）、叶酸B 12 缺乏引起的贫血（大细胞型贫血）和慢性疾病引起的贫血（正常色素正常细胞型贫血）。缺铁性贫血时，MCV、MCHC及MCH均降低。大细胞贫血时，MCV和MCH升高，MCHC正常。慢性疾病引起贫血时，MCV、MCHC及MCH均正常。平均红细胞宽度＞15%提示铁缺乏。可溶性转铁蛋白受体无推荐值。
《中华儿科杂志》编辑委员会、中华医学会儿科学分会血液学组、中华医学会儿科学分会儿童保健学组于2008年颁布了儿童缺铁和缺铁性贫血防治建议，缺铁诊断标准为：①具有导致缺铁的危险因素，如喂养不当、生长发育过快、胃肠疾病和慢性失血等；②血清（血浆）铁蛋白＜15μg/L，伴或不伴血清转铁蛋白饱和度降低（＜15%）；③Hb正常，且外周血成熟红细胞形态正常。
建立我国的铁缺乏筛查方法可以消除由于不同评价方法带来的差异，使研究具有可比性，促进我国人群贫血防控。
骨髓铁染色一直被认为是评价体内贮存铁的金标准。经染色后，骨髓中铁粒被染为蓝色颗粒，分细胞外铁和细胞内铁（铁粒幼红细胞）两种。通过对细胞外铁及铁粒幼红细胞检查，可以了解体内铁的贮存及利用情况。在评价其他铁参数的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值等性能时，国内外通常以骨髓铁染色为参考标准。
sTfR对铁的摄取及其在细胞内的表达量可以反映机体铁状况，其水平升高与组织缺铁的严重程度成数量关系，因此能在IDE期识别早期铁缺乏，而且其灵敏度高、稳定性好，不受机体感染和炎症状态影响。但在某些慢性病情况下，红细胞增生会引起sTfR升高，从而使sTfR用于识别铁缺乏受到限制。
血液中与转铁蛋白结合的铁即为血清铁。在正常情况下，血浆中的转铁蛋白仅以其总量的1/3与铁结合，而其余2/3具有与铁结合的能力，在体外加入一定量的铁可使其呈饱和状态，其所加的铁量即为未饱和铁结合力，血清铁与未饱和铁结合力之和称为血清总铁结合力。缺铁时，血清铁下降，总铁结合力及转铁蛋白饱和度升高。
细胞形态学特征可提供贫血严重程度信息。红细胞和网织红细胞参数有助于判断红细胞生成和成熟情况，对于多种贫血判断治疗及疗效观察具有重要的临床价值。其中Hb是代表机体营养状况的重要指标，也是判断IDA常用指标。由于很多因素如铁利用障碍性疾病会影响Hb的合成，造成机体贫血，故Hb在判断机体缺铁方面不具有特异性，在使用时需联合其他指标对贫血原因进行分析。此外，由于红细胞寿命为120天，机体在缺铁90～120天后随着缺铁性红细胞不断代替衰老的正常红细胞才会发生Hb值降低，故Hb不是及时发现缺铁的灵敏指标，而是衡量中重度铁缺乏的参数。
然而，以上每一种检测方法都存在灵敏度或特异度的局限性，有时使用不同方法的检测结果进行铁缺乏判断结论会不一致，此外，还存在同一指标使用不同的检测方法无法使用相同的界值进行判断等许多问题。
铁缺乏发生发展是一个长期渐进的过程，有序地经历贮存铁减少期、红细胞生成缺铁期和缺铁性贫血期三个阶段。铁缺乏的前两期机体虽然已经缺铁，但Hb水平仍在正常范围之内，常被称为隐性缺铁期或亚临床缺铁期。研究表明，人体在隐性缺铁期就会出现疲劳、工作能力与智能行为下降，使人体处于亚健康状态，但其症状隐蔽，不易被发现和重视，据报道，隐性缺铁患病率比缺铁性贫血患病率高一倍以上。因此早期发现隐性缺铁个体显得尤为重要，如果当机体出现贮存铁和功能性铁减少时就能够被检出并采取措施进行干预，以防止铁负平衡继续发展进入缺铁性贫血期，就能有效地预防和控制铁缺乏，降低人群缺铁患病率。也就是说，从公共卫生领域的工作和研究角度来看，保证机体充足的铁储备是铁缺乏最根本的预防途径，因此，对铁缺乏高危人群机体贮存铁状况进行评估是机体铁营养状况评估的重点和核心。
机体贮存铁池主要由骨髓、肝脏和脾脏等单核巨噬细胞内的铁蛋白和含铁血黄素组成，目前用于表征机体贮存铁状况的检测主要有骨髓铁染色和SF检测。骨髓细胞外可染铁缺乏和铁粒幼红细胞减少虽然是目前公认的判断贮存铁的金标准，但其检查费用昂贵且是创伤性检查，患者对这种检测方法依从性不高。此外，由于细胞内铁在IDE阶段开始有明显减低，且其结果常受取材、环境污染、主观判断等的影响，故在实际操作中有很大的局限性而且不适用于早期筛查，现已更多被SF检测所取代。
铁蛋白是人体含铁最丰富的一种棕色蛋白复合物，由球形蛋白质外壳和铁核心两部分构成，每个铁蛋白分子平均可结合约2 000个铁原子。铁蛋白几乎存在于人体每个细胞，但以肝实质细胞中含量最多，其余大部分存在于肌肉细胞及网状内皮细胞中，正常人血清中含有少量铁蛋白。血清铁蛋白检测被认为是目前评价机体铁营养状况灵敏度和特异度都较高的指标。在机体缺铁的早期，尚未出现功能性缺铁和贫血时，网状内皮系统中的贮存铁含量已开始减少，SF水平下降。许多研究用放血法、铁吸收率、骨髓涂片染色等方法表明血液循环中的铁蛋白浓度与体内铁贮存量呈显著正相关，因此，在无炎症发生的情况下，SF水平是反映机体贮存铁较敏感和可靠的指标。
尽管SF用于评估人体铁营养状况的价值已通过国内外诸多研究得以证实和肯定，但SF判定机体铁缺乏临界值的准确性和可靠性尚未得到有效评估。WHO在其2001年发布的“缺铁性贫血的评估，预防和控制”《缺铁性贫血评估、预防和控制—项目管理指南》中明确了SF表征机体铁耗竭和铁过量的判断阈值。然而，该标准的制定是基于20世纪70年代的研究结果，自1972年应用放射免疫法实现了血清中微量铁蛋白的定量检测后，相继出现了微粒子酶免分析法、化学发光法、酶联免疫吸附法和免疫比浊法等检测方法，各种检测方法不断改进，检测灵敏度也在提高，该判断阈值是否适用亟待进一步研究。此外，由于SF值小于15μg/L反映的是机体铁耗竭状态，此时机体的铁负平衡已持续了很长时间，很有可能已经进入缺铁性贫血期，以此阈值判断铁缺乏，特异度高但灵敏度很低，处于早期铁缺乏阶段的个体会被漏诊。即用现行WHO标准SF值小于12～15μg/L评价机体铁状况时很有可能低估人群铁缺乏患病率。
1948年美国学者Rath和Finch首次提出用骨髓可染铁颗粒来评估人体铁存储状况，之后A.R.Stevens以298个铁营养状况明确的个体为研究对象，验证了通过染色方法检测骨髓含铁血黄素的含量是评估机体贮存铁的可靠指标，它也是诊断贫血是否由缺铁引起的决定性检测。1963年南非学者E.Gale采用化学方法分析了199名医院病逝者肋骨骨髓和肝脏内铁的含量，并对其骨髓铁进行组织染色和定量分级，化学分析结果表明机体骨髓铁与肝脏内铁浓度密切相关，其相关系数为0.88，骨髓组织可染铁与机体内总铁含量也呈高度相关关系（图3-1）。
图3-1 骨髓铁与肝脏铁含量的关系及骨髓铁组织学分级与总铁含量的关系
70年代初，由于英国学者Addison改进了放免法的灵敏度，首次实现了血清中微量SF的定量检测，许多学者围绕铁蛋白展开研究，其中英国学者G.O.Walters等采用反复放血法评估机体铁存储量，并使用放免法测定受试者的SF水平，发现SF水平与机体贮存铁水平之间存在高度相关关系（图3-2）。美国学者James.D.Cook以83名健康女性为研究对象，采用放射性铁吸收率表征机体铁贮存水平，发现研究对象体内SF水平与铁吸收率呈显著负相关关系，由此认为SF与机体贮存铁水平呈正相关关系，并提出SF可用于评估和监测正常人群的铁存储状况。此外，D.A.Lipschitz和A.Jacobs也通过研究提出了SF水平与机体贮存铁密切相关的结论。
图3-2 血清铁蛋白与机体贮存铁量的关系及血清铁蛋白与机体铁吸收率的关系
当研究者们发现SF和骨髓铁染色都与机体铁贮存状况高度相关时，开始探索SF与骨髓可染铁二者之间的关系。加拿大学者Ali的研究是在18个月间收集医院患者248例，分别收集研究对象的静脉血和骨髓穿刺液，盲法检测SF的水平，并对骨髓样本进行普鲁士蓝染色反应后根据蓝染颗粒的多少将研究对象归类为骨髓铁耗竭、正常、增高三个等级，观察各个骨髓铁储存状况等级下SF的水平，结果发现随着机体骨髓铁含量的升高，SF的水平随之递增（图3-3）。Nelson等学者开展的研究与前述设计有所不同，但都得到了相同的结论即SF是反映骨髓铁存储的可靠指标，Nelson，Bezwoda，Jakobsen，Rybo 4位学者的研究不仅提出相同的结论而且报告了SF与骨髓铁可染物的相关关系的大小即相关系数及其显著性，结果见表3-2。
图3-3 血清铁蛋白与骨髓贮存铁的关系及血清铁蛋白与骨髓铁含量的关系
表3-2 血清铁蛋白与骨髓铁可染物的相关系数及其显著性
俞丹在综述分析铁检验指标基础上，对铁蛋白界值进行了Meta分析。从Meta分析结果来看，SF12～20μg/L组虽然特异度（95.9%）和阳性似然比（PLR）（15.453）高于其他两组，但灵敏度（76.7%）明显低于其他两组，如果以此界值作为铁缺乏的诊断标准则漏诊率过高。25μg/L组及30μg/L组与36～60μg/L组相比，其灵敏度（87.7%）和特异度（94.4%）都优于36～60μg/L组（灵敏度83.6%，特异度87.6%）。由于灵敏度和特异度均受临界值影响，而DOR、SROC AUC和SROC Q*三个指标则综合考虑了灵敏度和特异度，因此更能反映诊断效能，25μg/L组及30μg/L组的DOR为101.42，SROC曲线下面积为0.949 7，SROC Q*为0.890 1，均优于12～20μg/L组和36～60μg/L组。因此，Meta分析的初步结论为，SF诊断铁缺乏以25μg/L及30μg/L为界值其诊断准确性和综合效能较高。这项研究为制定人群铁筛查标准提供了科学基础（表3-3、表3-4、表3-5）。
表3-3 Meta分析纳入研究的基本特征
表3-4 纳入研究SF诊断铁缺乏的准确性参数
续表
表3-5 不同SF临界值组诊断参数合并值及SROC分析结果
注：SROC AUC，受试者工作特征曲线下面积；SROC Q*，综合受试者工作特征曲线Q值；灵敏度、特异度、阳性似然比、阴性似然比、诊断比值比的结果采用中位数（25分位数，75分位数）表示，SROC AUC和SRCO Q*的结果采用均数（标准差）表示。
根据WHO推荐的血清（血浆）铁蛋白界值以12μg/L或15μg/L判定，此时已为铁耗竭状态。可以肯定小于此界值的人群一定为铁缺乏，但是此界值保证了指标的特异性，敏感性却较低。比如，有些国家使用铁蛋白水平的P5作为诊断铁缺乏的特异界值，英国＜16μg/L，芬兰＜14μg/L为诊断铁缺乏的判定标准。Guyatt等进行系统综述后得出结论：认为铁蛋白50μg/L有50%的可能性存在缺乏骨髓可染铁。他们认为需要确定血清铁蛋白浓度超过100μg/L是否个人铁充盈，这个观点被其他研究者响应。此外，健康女性中获得的骨髓可染铁的99%置信限为70μg/L。重新分析早期的一项瑞士研究，Hallberg等发现伴随铁缺乏红细胞生成的铁缺乏开始于铁蛋白浓度为25～40μg/L之间。在铁充足的妇女中，血红蛋白的中位数（P50）为136g/L，血清铁蛋白为42μg/L，这些参数非常接近参加项目男性的较低参考值。Rodney Nelson和J.C.Sharma使用放免法检测血清铁蛋白水平，推荐的血清铁蛋白诊断临界值均为30μg/L。中国的研究者王彦华建议使用ELISA法检测血清铁蛋白水平，判定铁缺乏的临界值为50μg/L。而欧阳维富采用化学发光法测定血清铁蛋白，通过诊断试验认为血清铁蛋白诊断临界值为36μg/L时灵敏度和特异度均比较理想，诊断效能最高。Leif等人将机体有无骨髓可染铁作为判断机体是否缺铁的标准，研究了骨髓可染铁与血清铁蛋白值的对应关系，研究结果揭示了缺铁人群和不缺铁人群血清铁蛋白值有一定范围的重叠。即用现行WHO标准血清（血浆）铁蛋白值＜15μg/L评价机体铁状况时，可能会低估一部分人铁缺乏状况。
为了更好地评估铁缺乏界值，研究组以骨髓铁染色为金标准，对血清（血浆）铁蛋白进行了Meta分析，结论认为血清铁蛋白为25μg/L和30μg/L时检验效能最高，《人群铁缺乏筛查方法》（WS/T 465—2015）推荐血清（血浆）铁蛋白筛查年龄≥5岁以上的人群铁缺乏判定标准为＜25μg/L。此结果与1992年COOK等对于铁缺乏的综述中铁蛋白的判定标准一致，且与多篇以ROC曲线进行指标研究的论文中提到的以SF为25～30μg/L 作为判断铁缺乏的金标准一致，WHO在2001年《缺铁性贫血评估、预防和控制—项目管理指南》报告中也提到铁蛋白为12～24μg/L存在潜在铁缺乏。但是此Meta综述目标对象主要为成人，所以本标准中＜5岁儿童的界值在无炎症情况下仍参照WHO的标准＜12μg/L，≥5岁的人群无炎症时铁缺乏判定标准为铁蛋白＜25μg/L。
炎症对铁蛋白影响：在感染或炎症广泛发生的地区，很难通过血清（血浆）铁蛋白来判定铁缺乏。如果感染性疾病持续存在，同时测定两种急性期反应蛋白，C-反应蛋白（CRP）和α1-酸性糖蛋白（AGP）将有助于解释血清（血浆）铁蛋白值。感染及炎症使铁蛋白值升高时采用的一种方法是提高铁蛋白的界值，WHO在2001年《缺铁性贫血评估、预防和控制—项目管理指南》报告中对＜5岁儿童有炎症时判断铁缺乏的铁蛋白浓度提高至30μg/L。另一种方法是基于铁蛋白计算患病率时，排除CRP或AGP浓度升高的个体。目前，很多营养调查根据CRP的正常与否来判断SF值可信程度。CRP为急性时相蛋白的一种，由肝脏合成，在急性创伤和感染时，在血液中浓度急剧升高，是急性时相反应的一个极灵敏指标。有研究表明机体处于感染状态时，CRP的改变远早于体温、外周血白细胞计数改变，且CRP是所有急性时相蛋白中对炎症反应最为敏感的蛋白。CRP的应用在很大程度上提升了营养调查的质量。但是，在机体发生急性时相反应过程中，CRP升高与降低的时间是否与SF升高时间一致有待研究。很有可能在一些人群中CRP结果呈阴性，但实际SF受炎症影响而升高，从而低估人群缺铁状况。结合其他APP（如AGP）也许更有利于揭示机体是否感染炎症。Feelders等研究发现，在机体发生炎症感染后6小时CRP开始升高，48小时后达到顶峰，随后开始下降；AGP在炎症后24小时升高到顶峰，并可持续5～6天；SF在炎症后48小时升高到顶峰，并可持续10天。与CRP相比，AGP对炎症反应的时间稍晚，但其持续时间长。在慢性、亚临床感染中，AGP可能更适合用于判断机体炎症状态。在急性时相初期，SF的变化趋势与CRP的变化相似；而在急性时相后期，SF依然保持高浓度水平，其变化趋势与AGP变化更相似。因此，在感染初期，CRP浓度可能适于反映SF的变化，在感染后期适于用AGP反映SF的变化。故同时测定CRP和AGP更利于全面反映炎症状态，也更利于了解SF所反映的铁状况。当CRP升高而AGP正常时，说明机体处于炎症感染初期；如果CRP和AGP都升高，说明感染处于急性期；当CRP正常而AGP升高时，说明机体处于慢性感染状态。临床化学国际联盟推荐CRP界值为10mg/L，但指出健康的人群CRP＜5mg/L，且在2012年WHO颁布的2010年在巴拿马起草的报告《评估人群铁和维生素A的重点》中以CRP＞5mg/L判定为炎症，以AGP＞1g/L判定为炎症。
THURNHAM等对炎症影响情况下SF判定铁缺乏的界值进行校正，首先采用CRP和AGP筛查是否有炎症，再根据CRP和AGP判定值的不同组合，分别参考相应的SF判定值。Meta分析后结论认为CRP和AGP两个指标任何一个高于判定值，则炎症对于铁蛋白的影响增加26%，如果两个指标同时高于判定值，则炎症对于铁蛋白的影响增加83%。所以在无炎症情况下，＜5岁人群血清（血浆）铁蛋白判定铁缺乏的判定值为12μg/L，在CRP或AGP两个指标任何一个大于判定值时，铁蛋白判定值变为12×（1+26%）=15μg/L，如果CRP和AGP两个指标同时大于判定值，铁蛋白判定值变为12×（1+83%）=22μg/L。≥5岁人群血清（血浆）铁蛋白判定铁缺乏的判定值为25μg/L，在CRP和AGP两个指标任何一个大于判定值时，铁蛋白判定值变为25×（1+26%）=32μg/L，如果CRP和AGP两个指标同时大于判定值，铁蛋白判定值变为25×（1+83%）=46μg/L。
采血方法：我国已有《临床化学检验血液标本的收集与处理》（WS/T 225—2002）的标准，本方法中的取血采用静脉取血，按WS/T 225—2002分离得到血清（血浆），按照美国2009年营养调查实验室操作说明书的方法进行保存，每个指标测定时需要量为5～20μL，但上机管中需采集至少150μL。
测定方法：采用WHO和国际血液学会（ICSH）推荐的方法测定铁蛋白、C-反应蛋白和α1-酸性糖蛋白。酶联免疫法快速灵敏、特异性较强，易于实现自动化，是应用比较广泛的方法。免疫比浊法的敏感度较高，特异性较好，获得结果迅速，准确度高，但对仪器要求较高。发光免疫技术具有明显的优越性，如灵敏度、密度和准确度高，无毒害，测定耗时短，自动化程度高。血清（血浆）铁蛋白的测定，通常是采静脉血用酶联免疫吸附法（ELISA）、免疫比浊法或电化学发光免疫分析。铁蛋白、C-反应蛋白、α1-酸性糖蛋白都有统一的标准物或参考物，所以通过批准的试剂盒都应经标准蛋白校正。
营养素参与基因的合成及转录调控、参与蛋白质合成，是红细胞形成携氧功能的基础。铁、叶酸、维生素B 6 和维生素B 12 等微量营养素作用于红细胞、血红蛋白以及血红素的形成，例如叶酸是嘌呤和嘧啶合成的碳供体，嘌呤和嘧啶则是DNA和RNA的基础结构物质，同时叶酸是DNA和RNA甲基化的碳供体，甲基化则是表观遗传的核心调控方式。又如维生素B 12 是甲基转移酶、核苷酸还原酶等的辅酶，作用于叶酸代谢和DNA功能，因而叶酸和维生素B 12 影响红细胞的形成和分化。铁缺乏会导致血红素（铁卟啉）不能正常合成，影响血红蛋白合成和红细胞分化，而铁代谢又与维生素A和维生素C密切关联，因而微量营养素缺乏可造成红细胞数量减少及形态学变化、导致铁卟啉及血红蛋白数量减少。这些代谢变化最终会引起人体组织氧供应不足或缺氧，表现为贫血的临床症状，出现可观测的苍白、虚弱、疲惫、萎靡、心悸并引发黏膜、精神、脏器等疾病。利用血液颜色的深浅可以较为简便地检测一个人的血红蛋白是否低于健康人血红蛋白范围，这使得贫血比其他营养缺乏病更早地实现了医学诊断，成为较少与营养相关的临床检验指标。
贫血是广泛存在的营养相关疾病，是全球性公共卫生问题，对健康以及社会、经济发展产生重要影响。严重贫血会增加妇女、儿童的死亡率，缺铁性贫血的危害包括儿童的认知和体格发育、妇女的劳动能力下降，此外，手术患者的高贫血率会增加术后并发症和死亡率。2019年全球营养状况报告显示，全球贫血人口数为20亿。我国2020年发布的营养与健康监测数据显示，我国贫血患病率为8.7%，即我国仍然有超过1.2亿贫血人口，对比2002年的20.1%和2012年的9.7%，下降趋势明显。
WHO于1958年组织专家编写了《贫血干预技术报告》，其中首次推荐了贫血诊断指标和阈值。规定成年男性Hb低于14（g/100mL）、成年女性低于12（g/100mL）、孕妇低于10（g/100mL）、6个月到14岁儿童低于11.5（g/100mL）诊断为贫血。1968年WHO组织编写了《营养性贫血报告》，重新定义了判定贫血的血红蛋白界值，提出了6个月到6岁儿童血红蛋白低于11（g/100mL）、6～14岁儿童低于12（g/100mL）、成年男性低于13（g/100mL）、成年女性（非孕妇）低于12（g/100mL）、孕妇低于11（g/100mL）诊断为贫血。1974年WHO发布的《营养性贫血的控制》中提到1968年标准过于简单，各个国家如果有基于本国数据进行界值定义则更理想。1989年WHO发布《通过初级健康保障预防控制缺铁性贫血》，报告中指出皮肤厚度和色素判断严重贫血可靠性差，最好采用实验室检测血中Hb和HCT进行诊断。两个指标都可以通过静脉血或毛细血管血进行检测，并推荐了Hb和HCT的界值是“健康”人的Hb和HCT年龄别的第5百分位。“健康”的定义是排除了可能有铁缺乏的人群。之后多篇研究报道中指出了“健康”人群的规定，所测定的健康人群应当排除有营养缺乏症的患者，排除方法可以采用在该人群中预先补充营养素，如铁和叶酸，补充一个阶段后再测定Hb含量，或者应用实验室方法检出营养素缺乏者。美国第2次全国营养调查（NHANES Ⅱ）就是采用这种标准方法获得正常参考值。还应排除有家族史，如遗传性贫血史、镰刀型细胞贫血、溶血性贫血或地中海贫血；慢性疾病，如癌症、肾病、肝衰竭或HIV/AIDS；重度吸烟者；居住在高海拔地区；计算妇女样本时要排除孕妇。此后，美国疾病预防控制中心（CDC）与WHO共同对各国人群的贫血数据进行了大量分析，更为细致地确定了健康人群Hb分布P5，认为国家和地区以及人种之间（除了非洲血统）的正常Hb分布差别不显著，为修订贫血指标阈值奠定了基础。1998年美国CDC发布《美国预防和控制铁缺乏建议》报告中对不同年龄的儿童、男性、女性、孕妇提出了贫血筛查Hb和HCT的界值，并对海拔、吸烟及种族的影响给出了校正值（表3-6，表3-7）。WHO与UNICEF、美国联合大学（UNU）共同于2001年发布了《缺铁性贫血评估、预防和控制—项目管理指南》。该指南推荐了目前各国普遍采用的贫血诊断指标阈值（表3-8），它沿用了1968年的指标阈值，并对5～14岁之间的儿童进行了细分，同时推荐了不同海拔高度人群和吸烟人群的Hb和HCT的校正方法。在此基础上，国际营养性贫血咨询组（INACG）指导委员会于2002年提出了血红蛋白界值及影响因素校正，与WHO推荐值仅有很小的差别，不同年龄段及性别贫血的血红蛋白界值采用WHO推荐界值，对孕期的贫血界值进行了细化，并将种族对于血红蛋白界值的影响进行了校正，海拔对血红蛋白影响的校正值采用了美国CDC推荐的校正值。
表3-6 美国CDC推荐贫血诊断指标阈值
续表
表3-7 美国CDC推荐海拔和吸烟影响血红蛋白和血细胞比容校正值
续表
表3-8 WHO贫血诊断指标阈值
1966年国际血液标准化委员会（ICSH）推荐氰化高铁血红蛋白测定法作为Hb测定标准法。1978年国际临床化学联合会和世界病理学会联合会发表的国际性文件中重申了氰化高铁血红蛋白测定法，由于其具有稳定、操作简单、经济等优点，成为血红蛋白检测的“金标准”。美国第3次全国营养调查中（NHANES Ⅲ）采用血细胞分析仪进行血红蛋白和血细胞比容测定，并对血细胞比容使用微量压积法进行验证。
我国于1997年颁布国家标准《儿童少年血红蛋白筛检》（GB/T 17099—1997），标准中规定了儿童少年血红蛋白筛查的界值（表3-9），及血红蛋白检测方法——氰化高铁法。国内公共卫生部门筛查贫血时大多采用WHO标准，如2002年中国疾病预防控制中心营养与健康所进行的全国居民营养与健康调查的贫血情况、对于中国5岁以下儿童贫血状况的15年变化分析、中国学生体质调查组对中国学生贫血状况的观察、西安交通大学在拉萨地区进行的孕期妇女血红蛋白水平研究等，均采用了WHO推荐的贫血筛查血红蛋白界值。而临床上大多采用临床诊断标准，即在海平面地区Hb低于以下水平可诊断为贫血：成年男性120g/L、成年女性（非妊娠）110g/L、孕妇100g/L。随着自动化血细胞分析仪的广泛应用，多种红细胞参数包括MCV、MCH、MCHC和RDW、Ret-He等也已广泛应用于贫血鉴别诊断，结合血清铁蛋白（SF）和可溶性转铁蛋白受体（sTfR）等，对不同贫血的鉴别诊断有参考价值。
表3-9儿童少年血红蛋白正常值下限
中国居民营养与健康状况调查中血红蛋白的测定使用氰化高铁法，其他公共卫生部门也普遍采用氰化高铁法，随着UNICEF项目在中国开展，中国也逐渐引入了Hemocue血红蛋白仪，由于其便携、操作简单、快速、可持续测量，应用越来越广泛。临床上常采用全自动血细胞分析仪进行快速、多指标测定。
临床术语，贫血是指循环血液中红细胞总量不能满足生理需要；公共卫生术语，贫血定义为血红蛋白浓度低于给定的标准参考值。
按机制可将贫血分为三类：①红细胞生成减少，由于缺乏铁、叶酸、维生素B 12 ，其他原因包括骨髓疾病等引起；②红细胞破坏增加，溶血性贫血，原因可能是遗传，如镰刀型红细胞贫血、地中海贫血、球形红细胞贫血，另一种原因是患病，如自身免疫性贫血、血栓性血小板减少性紫癜、疟疾、溶血性尿毒症；③失血，如肠胃出血，手术或受伤。
细胞形态学将贫血分为四类：①大细胞性贫血，如巨幼红细胞贫血；②正常细胞性贫血，如再生障碍性贫血或急性失血性贫血等；③小细胞低色素性贫血，如缺铁性贫血、地中海贫血、铁粒幼细胞贫血等；④单纯性小细胞贫血，正常色素性贫血，主要见于慢性感染或慢性肝、肾脏疾病。
贫血的诊断方法主要包括：①一般性诊断，如病症、问诊、体格检查、膳食调查等；②组织学检测，如骨髓组织学检查、外周血细胞组织学检查等；③生化检测，如红细胞计数、血细胞比容、平均红细胞体积、网织红细胞血红蛋白含量、血红蛋白含量等。其中血红蛋白含量（Hb，g/L）是最为常用的诊断指标。
血红蛋白的影响因素包括年龄、性别、吸烟、海拔、孕期、种族等，不同因素对血红蛋白的影响原因也各不相同。孕期由于血容量增加导致血红蛋白浓度下降。吸烟导致血红蛋白浓度升高的原因是吸入一氧化碳导致碳氧血红蛋白升高，碳氧血红蛋白无携氧能力，血红蛋白浓度代偿性升高。海拔升高到1 000m以上时，血红蛋白浓度对较低部分氧气压力和血氧饱和度有调节性的响应。海拔对血红蛋白的影响有以下4种校正方法，2002年中国居民营养与健康调查分析贫血率时，海拔校正采用了Dallman等提出的校正方法。
美国CDC：ΔHb=-0.032×Alt+0.022×Alt 2 。
其中ΔHb是随海拔增加血红蛋白的变化值，Alt是海拔（1 000m×3.3）。
Dirren：Hb sea-level =Hb measured -3.44×［e （0.000 633×Alt） -1］。
其中Hb sea-level 代表校正后的血红蛋白值，Alt代表海拔（m）。
Cohen和Hass：Hb=120+16.3×e 0.000 38×（Alt-1 000） 。
Dallman：海平面以上海拔每增加1 000m，血红蛋白值增加4g/L。
血红蛋白含量测定方法较多，氰化高铁法、叠氮高铁血红蛋白法、十二烷基硫酸钠血红蛋白测定法等。近年来现场监测逐渐使用血红蛋白仪。临床上则常采用全自动血细胞分析仪。血红蛋白测定方法的规范化对于贫血筛查有着重要的意义。
贫血是我国最常见的营养性疾病之一。对贫血的监测、调查和研究将在我国长期进行。但由于贫血诊断标准不统一，导致数据准确性和精确性较差，不能真实反映贫血状况，且会形成较大的社会资源浪费。所以，我国制定颁布了卫生行业标准《人群贫血筛查方法》（WS/T 441—2013）。
人群缺铁性贫血是指由于铁缺乏导致的贫血，但在具体的贫血分析中，很难确定贫血的发生究竟是源于铁缺乏，还是其他原因。虽然通过血涂片可以从小细胞和低色素角度给予佐证，但过程比较繁复。因此实践中，学者们通常将铁缺乏和贫血的检验结果结合分析，即通过血红蛋白水平判断为贫血，又从铁蛋白水平分析判断为铁缺乏，则将该例筛查诊断为缺铁性贫血。从理论上看，这种判断方法显然会带来可能错误的结论，例如一个人筛查为贫血，虽然其铁缺乏，但其贫血未必一定是由铁缺乏导致的。因而，铁缺乏和贫血叠加判断缺铁性贫血会导致结果偏差，但总体上这个偏差是可接受的。铁缺乏检验和判断方法参照前述，本节介绍贫血筛查方法。
确定血红蛋白、血细胞比容为贫血筛查指标。贫血的定义是红细胞占总血的体积或血红蛋白的含量下降到正常值以下。血红蛋白和血细胞比容因为测定准确、直接、简单被选为贫血筛查指标。WHO、UNICEF、UNU等国际组织均推荐血红蛋白、血细胞比容两个指标为贫血筛查的指标。
世界上大部分国家采用2001年WHO推荐的贫血诊断阈值，美国CDC及少数欧洲国家采用的是1998年美国CDC推荐的贫血诊断阈值，两个诊断标准的界值很相近，2002年INACG提出的不同年龄段、性别血红蛋白界值与WHO相同。所以《人群贫血筛查方法》（WS/T 441—2013）标准制定中不同年龄段、性别的贫血标准依据是采用WHO 2001年《缺铁性贫血评估、预防和控制—项目管理指南》中的贫血诊断阈值。
WHO 2001年《缺铁性贫血评估、预防和控制—项目管理指南》中海拔校正结果来源于Hurdato等的研究及1989年美国CDC研究的儿童及育龄妇女贫血标准，除此之外，Dirren、Cohen和Hass等多项研究分析了海拔对于血红蛋白的影响并得到了校正曲线或公式，结果均与WHO推荐结果相似，《人群贫血筛查标准》其值与依据是完全等同采用WHO 2001年《缺铁性贫血评估、预防和控制—项目管理指南》中对海拔进行Hb和HCT的校正值。
采用国际血液标准化委员会（ICSH）推荐的氰化高铁血红蛋白法测定血红蛋白含量。血红蛋白仪由于其便携、准确、稳定，易于现场测定而被WHO推荐。美国CDC在NHANES Ⅲ中使用了全自动血液分析仪的方法，因为全自动血液分析仪测定快速、准确，在临床上应用广泛，本标准也推荐使用。测定血细胞比容的传统方法为“温氏法”，微量压积法是改良后的方法，因检测精密度高、结果准确及血浆残留量小等，已被美国临床和实验室标准协会（CLSI）和ICSH分别推荐为血细胞比容的参考方法和“替代参考方法”。而全自动血液分析仪因其在临床上广泛应用，且据文献报道与传统方法没有显著性差异，也被作为推荐使用。