彭健橋，趙 東，梁偉達，陳仲桓

廣東省佛山市佛山復星禪誠醫(yī)院檢驗科，廣東佛山 528000

血清睪酮和雌二醇是兒童性發(fā)育過程中最重要的性激素，是兒童發(fā)育的重要指標之一。隨著經濟的發(fā)展，各種食品添加劑及含激素食品的濫用，兒童性早熟成為了世界各地普遍需要面對的問題[1]。生活環(huán)境、年齡、性別等因素的差異也是各地兒童血清中性激素水平不同的原因。睪酮和雌二醇的測定作為診斷兒童性早熟的重要手段，則需要可靠且適用性強的參考區(qū)間，故確定性激素水平的參考值具有重要意義。而試劑盒使用說明書只提供健康成人睪酮和雌二醇的參考區(qū)間，因此，建立適合本地區(qū)的兒童睪酮和雌二醇參考區(qū)間是很有必要的，對于臨床判斷兒童生長發(fā)育情況和診斷兒童性早熟十分重要。由于建立參考值對健康個體的篩選相當嚴格，美國臨床和實驗室標準協(xié)會(CLSI)指出建立參考區(qū)間首選包含至少120例參考個體的非參數(shù)方法[2]，但該方法需要耗費大量的人力物力，不便于用來建立參考區(qū)間。實驗室信息系統(tǒng)(LIS)存儲有大量睪酮和雌二醇檢測數(shù)據(jù)，國外研究報道了多種基于健康體檢、門診和住院患者數(shù)據(jù)建立參考區(qū)間的方法，如EM算法[3]、分段擬合[4]、線性回歸[5]等，但國內關于這方面的報道較少。由于來本院檢測性激素的兒童一般是異常生長發(fā)育的，因此本研究擬通過收集LIS存儲兒童血清睪酮和雌二醇水平臨床檢驗數(shù)據(jù)，結合R語言編程，篩選、擬合數(shù)據(jù)，建立佛山地區(qū)0～18歲兒童血清睪酮和雌二醇水平間接參考區(qū)間，更好地指導臨床對性早熟的診斷。

1 資料與方法

1.1一般資料 收集本院LIS存儲的2017年1月至2022年3月，年齡0～18歲非正常生長發(fā)育的8 364例兒童的所有睪酮和雌二醇檢測值。排除性別、年齡、首診缺項者，排除健康診斷人群，排除與生長發(fā)育問題無關的診斷者，排除應用激素類藥物人群。按兒童生長發(fā)育的7個階段和結合臨床共分為5個年齡組，嬰兒時期(A組，0～1歲)、幼兒時期(B組，>1～3歲)、學齡前期(C組，>3～6歲)、學齡期(D 組，>6～12歲)、青春期(E組，>12～18歲)。

1.2方法 空腹狀態(tài)下以紅色頭促凝管采集靜脈血2～3 mL，按照常規(guī)方法，以3 000 r/min離心(離心半徑為19 cm)10 min，分離血清4 h內檢測。采用美國貝克曼庫爾特公司的全自動化學發(fā)光分析儀DXI800及配套試劑、校準品進行檢測。

1.3數(shù)據(jù)篩選 收集LIS中2017年1月至2022年3月，年齡0～18歲非正常生長發(fā)育兒童所有睪酮和雌二醇檢測值作為原始數(shù)據(jù)，經3次篩選后的最終數(shù)據(jù)用于統(tǒng)計分析。數(shù)據(jù)篩選原則:(1)同一患者的多個檢測值，經R語言中使用唯一值枚舉數(shù)據(jù)幀中的重復項進行條件統(tǒng)計，在同一年齡分組內保留初次測定值；(2)排除性別、年齡、首診缺項者，排除健康診斷人群，排除與生長發(fā)育問題無關的診斷者，排除應用激素類藥物人群；(3)排除項目分析測量線性范圍之外的值，按Dixon離群值測試D/R[6]，當某個觀測值的D/R≥1/3時該值作為離群值被剔除。D值是極大或極小值與相鄰值之間的絕對差值，而R值是指所有觀測值的全距。采用統(tǒng)計學方法計算檢測值的P25(Q1)、P75(Q3)，依據(jù)四分位數(shù)值計算四分位間距(IQR)，通過繪制箱式圖將>Q3+3IQR和

1.4計算間接參考區(qū)間 采用R語言編制頻數(shù)分布表。R語言以頻數(shù)分布表的累積頻率為橫坐標，頻數(shù)分布表節(jié)點檢測值為縱坐標，繪制累積頻率圖[2]。R編程對累積頻率圖任意2點間數(shù)據(jù)進行無限循環(huán)，直至識別出最佳線性部分。循環(huán)條件為同時滿足：(1)最小殘差平方和；(2)最大累積分布百分比。滿足上述條件的a、b這2點間數(shù)據(jù)采用R語言擬合線性模型獲取回歸方程Y=bX+a，其中Y為檢測值，X為累積頻率，應用外插法求得間接參考區(qū)間，5%～95%參考區(qū)間為(5b+a)～(95b+a)。

2 結 果

2.1篩選結果 對8 364例原始數(shù)據(jù)篩選后，睪酮、雌二醇分別最終納入5 228例進行后續(xù)研究，占62.5%(5 228/8 364)。

2.2分組結果 不同年齡組、性別組的睪酮、雌二醇水平檢測結果見表1、2。睪酮與年齡、性別有關(P<0.05)；雌二醇與年齡、性別無關(P>0.05)。睪酮在0～1歲兒童中水平較高，在>1～6歲兒童中水平較低，在>6～12歲兒童中水平逐漸升高，在>12～18歲兒童中接近成人水平。雌二醇在>1～12歲兒童中水平較平緩，沒有太大波動，12歲之后隨年齡增加逐漸升高。

表1 不同年齡組兒童睪酮水平檢測結果

表2 不同年齡組兒童雌二醇水平檢測結果

2.3累積頻率分布圖 A組血清睪酮和雌二醇累積頻率分布圖見圖1～4，其余分組參照A組作圖，線性回歸方程見表3、4。

圖1 A組男童睪酮累積頻率分布圖

圖2 A組女童睪酮累積頻率分布圖

2.4參考區(qū)間 利用篩選數(shù)據(jù)建立的睪酮、雌二醇的間接參考區(qū)間，見表3、4。

圖3 A組男童雌二醇累積頻率分布圖

表3 不同年齡組兒童睪酮線性回歸方程、參考區(qū)間

表4 不同年齡組兒童雌二醇線性回歸方程、參考區(qū)間

圖4 A組女童雌二醇累積頻率分布圖

3 討 論

睪酮是由睪丸間質細胞合成，腎上腺也有分泌，是活性最強的雄性激素。雌二醇主要是卵巢以睪酮為前體合成的17β-雌二醇，是生物活性最強的雌激素。睪酮、雌二醇作為判斷兒童生長發(fā)育的實驗室指標，對指導臨床診斷兒童性早熟有非常重要的意義。但由于兒童的生長發(fā)育水平不可能完全一致，即使是同性別、同年齡、同種族、相同的生長環(huán)境也有不同，有研究表明遺傳因素、飲食、家庭、體質量指數(shù)、環(huán)境內分泌干擾物、瘦素及藥物(平喘類藥物)的使用均能影響兒童性激素水平[7-13]。有研究表明，建立睪酮和雌二醇參考值能更好地指導臨床對性早熟的診斷[14]。相關指南建議臨床實驗室要使用適合本地區(qū)和人群的臨床檢驗項目參考區(qū)間，以此來滿足臨床診療的需求。本研究按照兒科學和臨床的實際應用進行分組，選擇0～18歲兒童進行分析。從研究結果分析發(fā)現(xiàn)，睪酮與年齡、性別有關(P<0.05)；雌二醇與年齡、性別無關(P>0.05)。睪酮和雌二醇在0～1歲兒童中水平較高，可能與胎兒來自胎盤的性激素及母乳中的性激素水平有關[14]。本研究結果顯示，睪酮在>1～6歲兒童中水平較低。>6～12歲兒童中水平逐漸升高，>12～18歲兒童中水平接近成人水平。雌二醇在>1～12歲兒童中水平較平緩，沒有太大波動，12歲之后隨年齡逐漸升高，與研究報道一致[15-17]。下丘腦(分泌促性腺激素釋放激素)-垂體(分泌促性腺激素)-性腺(分泌性激素)軸調控和啟動人類在從胚胎發(fā)育到青春期再到完全性成熟的這一成長過程。人體的性激素水平隨下丘腦-垂體-性腺軸的調控而發(fā)生一系列的變化，促性腺釋放激素、促性腺激素、性激素之間也存在相互作用和變化。下丘腦-垂體-性腺軸主要受兩種方式的機制調控，兩種調節(jié)機制在不同的年齡段發(fā)揮作用。一種是性激素依賴性負反饋調節(jié)機制，主要在2～3歲發(fā)揮作用，這一機制發(fā)揮作用的方式是依賴一定的性激素水平來抑制促性腺激素釋放激素及促性腺激素的分泌；另一種是中樞神經系統(tǒng)的抑制機制，主要在3～10歲發(fā)揮作用。如果某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)失控，睪酮、雌二醇將會出現(xiàn)異常，從而引發(fā)各種兒童生長發(fā)育問題。有研究發(fā)現(xiàn)女童發(fā)育異常的例數(shù)明顯高于男童，特別是學齡期，其原因可能是雌二醇的合成呈周期性變化，雄激素的分泌不像雌激素，無明顯的周期性，而雌激素主要存在于女性，雄激素主要存在于男性。

參考相關指南建立參考區(qū)間是實驗室建立健康人群參考區(qū)間的首選方法，但該法要求嚴格選擇參考個體并保證足夠數(shù)量(≥120)[18]。國外利用LIS存儲的項目檢測值建立參考區(qū)間的研究較多。KATAYEV等[5]利用統(tǒng)計學的精確計算替代Hoffmann方法中觀察判斷線性部分的模糊理論，建立了血紅蛋白、肌酐等5個項目的參考區(qū)間，證明了該方法的精確性及可重復性，引起了學界的廣泛關注。國內有研究者采用化學發(fā)光法測定睪酮和雌二醇水平分別建立了深圳[19]、鄭州[20]等地區(qū)兒童血清中雌二醇、睪酮的參考區(qū)間，但這些研究都是不涉及LIS大數(shù)據(jù)。因此，本研究基于LIS大數(shù)據(jù)建立佛山地區(qū)兒童血清睪酮和雌二醇參考區(qū)間。本研究采用R語言編程，擬合線性模型獲取回歸方程Y=bX+a，其中Y為檢測值，X為累積頻率，應用外插法求得間接參考區(qū)間，5%～95%參考區(qū)間為[(5b+a)～(95b+a)]。根據(jù)年齡、性別分組建立佛山地區(qū)兒童血清睪酮和雌二醇參考區(qū)間(共16組)。本研究建立的參考區(qū)間與國內部分地區(qū)已建立的參考區(qū)間對比[19-20]，雖然所使用的儀器和實驗方法不盡相同，但兒童雌二醇和睪酮總體變化趨勢是相似的。

綜上所述，傳統(tǒng)的放射免疫法因為不能動態(tài)、準確地反映體內性激素水平而被淘汰，取而代之的是精密度和靈敏度較高的化學發(fā)光法，參考區(qū)間自然也需要更新?lián)Q代?；贚IS大數(shù)據(jù)建立佛山地區(qū)兒童血清睪酮和雌二醇參考區(qū)間方法可行，能夠及時掌握本地區(qū)兒童的性激素水平變化，對于性激素異常的早期診斷，可提供準確的理論依據(jù)。