林新偉,郭長(zhǎng)生,趙茹
甲狀旁腺素對(duì)維持性血液透析患者的紅細(xì)胞壽命和細(xì)胞內(nèi)鈣離子的影響
林新偉,郭長(zhǎng)生*,趙茹
目的探討在血液透析(HD))患者中,全段甲狀旁腺素(iPTH)、紅細(xì)胞壽命(RCS)和紅細(xì)胞內(nèi)游離鈣離子濃度(E[Ca2+]i)三者之間的相關(guān)性,以及PTH對(duì)RCS和(E[Ca2+]i的影響。方法選擇維持性HD一年以上的患者23例,按iPTH的水平不同分為兩組(≤350 pg/ml組和>350 pg/ml組)。采用51Cr標(biāo)記法測(cè)定RCS,鈣熒光指示劑Fura-3法測(cè)定E[Ca2+]i,采用Roche電化學(xué)發(fā)光分析儀檢測(cè)iPTH。結(jié)果iPTH≤350 pg/ml組的RCS為(23.36± 3.17)d,iPTH>350 pg/ml組為(18.67±3.25)d,兩組之間的RCS存在顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.01),在RCS與PTH兩者之間存在顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的負(fù)相關(guān)(r=-0.754,P<0.001)。iPTH≤350 pg/ml組的E[Ca2+]i濃度為(2.53±0.37)nmoI/ L,iPTH>350 pg/ml組E[Ca2+]i濃度為(2.04±0.34)nmoI/L,兩組之間的E[Ca2+]i濃度存在顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.001)。在E[Ca2+]i濃度與PTH水平之間,兩者存在顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的正相關(guān)(r=0.82,P<0.001)。在E[Ca2+]i濃度與RCS天數(shù)之間,兩者存在顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的負(fù)相關(guān)(r=-0.67,P<0.01)。結(jié)論過(guò)量分泌的iPTH可以導(dǎo)致HD患者的RCS縮短和E[Ca21]i濃度增加。RCS和E[Ca21]i濃度之間又有密切的關(guān)聯(lián)性。最終,iPTH有可能通過(guò)增加紅細(xì)胞內(nèi)Ca2+導(dǎo)致RCS縮短,對(duì)HD患者的貧血產(chǎn)生不良的影響。
甲狀旁腺素;紅細(xì)胞壽命;鈣離子;血液透析
貧血是血液透析(hemodialysis,HD)患者最普遍的并發(fā)癥,除了腎生成紅細(xì)胞生長(zhǎng)素不足外,多種因素會(huì)影響到貧血的糾治,如鐵缺乏、隱形失血、感染、炎癥、透析不充分等[1]。而目前許多國(guó)內(nèi)外研究表明PTH也是引起HD患者貧血的重要因素之一[2,3],但其導(dǎo)致貧血的機(jī)制還不十分明確,有人認(rèn)為引起紅細(xì)胞壽命(red cell survival,RCS)縮短是其中因素之一[4]。一方面RCS與紅細(xì)胞內(nèi)鈣離子超載有關(guān)[4],另一方面HD患者普遍存在繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)[5],而甲狀旁腺素(parathyroid hormone,PTH)又會(huì)增加紅細(xì)胞內(nèi)鈣離子[6]。該文研究通過(guò)了解PTH對(duì)RCS和E[Ca2+]i的影響,以及三者之間的相關(guān)性,探討PTH在HD患者的貧血發(fā)生中起到的作用。
1.1 一般資料選擇2013年6月—2015年6月在筆者所在醫(yī)院血液凈化中心接受維持性HD治療的23例患者,納入標(biāo)準(zhǔn)為:(1)確診為CKD5期的維持性HD患者;(2)選擇年齡在30~60歲之間,性別不限;(3)透析3次/周,4 h/次。(4)維持性HD一年以上;(5)經(jīng)影像學(xué)檢查、實(shí)驗(yàn)室檢查無(wú)肝功能受損、脾腫大、coombs試驗(yàn)陽(yáng)性等異常;(6)6個(gè)月內(nèi)至少檢測(cè)兩次iPTH,取其平均值為分組依據(jù)。參照K/DOQI指南確定的CKD5期的PTH目標(biāo)值為界限,23例患者按照iPTH的水平不同分為2組(≤350 pg/ml組;>350 pg/ml組),其一般臨床特征及比較見(jiàn)表1。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)非腎性貧血,如消化道出血,骨髓造血功能障礙等;(2)嚴(yán)重的心力衰竭;(3)惡性腫瘤;(4)急慢性感染;(5)30 d內(nèi)服用免疫抑制藥及非甾體類藥物;(6)檢查前3周及檢測(cè)期間輸血。所有的患者均簽署書(shū)面知情同意書(shū),本研究所遵循的程序符合倫理學(xué)要求,并經(jīng)本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。
1.2 RCS測(cè)定[7]用50 ml注射器先吸取20%ACD液4 ml,再取受檢者血液15 ml,與ACD液混勻后,再取Na251CrO40.5~1.0 ml,搖動(dòng)混勻后放置37℃溫箱內(nèi)孵育30 min,期間每5 min輕搖注射器,使內(nèi)容物充分混勻,到時(shí)自溫箱取出備用。注意嚴(yán)格無(wú)菌操作。靜脈注射51Cr-紅細(xì)胞后24 h及以后每隔6 d各取靜脈血3~4 ml,共4次。血樣用肝素抗凝,再以皂素溶解,取2 ml放入測(cè)量管內(nèi),加蓋置冰箱內(nèi)保存,最后用井型γ計(jì)數(shù)器一次測(cè)定所有血樣。同時(shí)測(cè)定血細(xì)胞比容數(shù)次,監(jiān)測(cè)是否穩(wěn)定。以每次血樣計(jì)數(shù)率為坐標(biāo),時(shí)間為橫坐標(biāo),在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上合成直線,是為紅細(xì)胞存活曲線,找出計(jì)數(shù)率下降一半的天數(shù),即51CrT1/2。應(yīng)注意,檢查前3周及檢測(cè)期間應(yīng)避免輸血。此法計(jì)算的RCS為半衰期時(shí)的天數(shù)。
1.3 E[Ca2+]i的測(cè)定抽取HD前肘靜脈血2 ml,以2%EDTA(乙二胺四己酸)1∶9抗凝。按規(guī)程制備好紅細(xì)胞懸液。以Fluo-3/AM為Ca2+熒光指示劑,應(yīng)用FACScan型流式細(xì)胞儀(美國(guó)BD公司生產(chǎn))測(cè)定E[Ca2+]i。根據(jù)下列公式計(jì)算出紅細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度(nmol/L),Ca2+濃度=kdX(F-Fmin)(/Fmax-F)。Kd為Fluo-3的解離常數(shù)450;F為標(biāo)本的熒光強(qiáng)度;Fmax為飽和Ca2+的最大熒光強(qiáng)度;Fmin為無(wú)Ca2+的最小熒光強(qiáng)度。
1.4 iPTH測(cè)定檢測(cè)采用Roche2010電化學(xué)發(fā)光分析儀,試劑用其配套的iPTH檢測(cè)試劑盒。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析計(jì)量資料首先進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn),符合正態(tài)分布者以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,兩樣本均數(shù)的比較用t檢驗(yàn);兩變量的直線相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)分析。使用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 一般臨床特征的比較23例患者中包含糖尿病腎病7例、慢性腎炎9例、高血壓腎損害3例及其他病因4例,按照iPTH的水平不同分為2組(≤350 pg/ml組;>350 pg/ml組),其中≤350 pg/ml組11例,>350 pg/ml組12例。兩組患者HD時(shí)所用透析液的鈣離子濃度均為1.5 mmol/L。年齡、血清白蛋白(Alb)、血紅蛋白(Hb)、血清鐵(Fe)、血清轉(zhuǎn)鐵蛋白(TF)、血清鐵蛋白(SF)、轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度(TSAT)、血清低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)等臨床指標(biāo),兩組之間均無(wú)顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。重組人紅細(xì)胞生成素用量,鐵劑、鈣劑和維生素D類似物等藥物用量?jī)山M之間也無(wú)顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。見(jiàn)表1。
表1 一般臨床資料比較(x±s)
2.2 iPTH對(duì)RCS的影響iPTH≤350 pg/ml組的RCS平均天數(shù)為(23.36±3.17)d,iPTH>350 pg/ml組RCS平均天數(shù)為(18.67±3.25)d。23例RCS平均天數(shù)的95%可信區(qū)間波動(dòng)在19.20~22.62 d之間,平均為(20.91±2.298)d。兩組之間的RCS平均天數(shù)存在顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(t=3.499,P=0.002),見(jiàn)圖1。 iPTH≤350 pg/ml組的iPTH水平平均為(239.01± 91.99)pg/ml,iPTH>350 pg/L組PTH水平平均為(493.10±191.80)pg/ml,23例的PTH水平95%可信區(qū)間波動(dòng)在301.3~498.4 pg/ml之間,iPTH平均水平為(364.1±227.8)pg/ml。在RCS與iPTH兩者之間存在顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的負(fù)相關(guān)(r=-0.754,P<0.01)。
圖1 iPTH對(duì)RCS的影響
2.3 iPTH對(duì)E[Ca2+]i(nmoI/L)的影響iPTH≤350 pg/ml組的E[Ca21]i為(2.04±0.34)nmoI/L,iPTH>350 pg/ml組E[Ca2+]i為(2.53±0.37)nmoI/L。23例的E[Ca2+]i95%可信區(qū)間波動(dòng)在2.12~2.47nmoI/ L之間,平均為(2.35±0.41)nmoI/L。兩組之間的E[Ca21]i濃度存在顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(t=2.707,P= 0.013),見(jiàn)圖2。在E[Ca2+]i與iPTH兩者之間存在顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的正相關(guān)(r=0.815,P<0.01)。
圖2 iPTH對(duì)E[Ca2+]i的影響
2.4 RCS和E[Ca2+]i濃度的相關(guān)性分析在E[Ca2+]i濃度與RCS天數(shù)兩者之間存在顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的負(fù)相關(guān)(r=-0.67,P<0.01)。
繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)與維持性血液透析患者的許多并發(fā)癥有關(guān),如腎性骨病、血管鈣化、心臟結(jié)構(gòu)和功能異常等,也是貧血的重要因素[8]。有人觀察到,血紅蛋白水平與iPTH水平成負(fù)相關(guān)[9],通過(guò)甲狀旁腺切除術(shù)治療繼發(fā)性甲旁亢可以明顯改善HD患者的貧血狀況[10]。但是其導(dǎo)致貧血的機(jī)制比較復(fù)雜,早在1983年Massry[11]歸納總結(jié)了PTH導(dǎo)致尿毒癥貧血的發(fā)病機(jī)制,即:(1)紅細(xì)胞壽命縮短;(2)紅細(xì)胞生成的抑制;(3)骨髓纖維化的誘導(dǎo);(4)由于對(duì)血小板聚集的抑制效應(yīng)引起的失血。在隨后的研究中,也的確發(fā)現(xiàn)與健康對(duì)照者相比,血液透析患者的RCS顯著縮短[12],但是并沒(méi)有對(duì)紅細(xì)胞壽命縮短與iPTH是否有關(guān)進(jìn)行研究。在本文中,觀察了iPTH對(duì)紅細(xì)胞壽命縮短的影響,以及兩者之間的相關(guān)性。本文的研究結(jié)果證實(shí)到,低水平與高水平的PTH之間,RCS存在顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,PTH≤350 pg/ml組的RCS為(23.36±3.17)d,PTH>350 pg/ml組為(18.67±3.25)d,高水平的PTH相比低水平的PTH可以導(dǎo)致RCS天數(shù)縮短接近5 d。PTH>350 pg/ml組比較PTH≤350 pg/ml組,RCS天數(shù)下降了20.4%,而且PTH水平和RCS天數(shù)之間存在顯著的負(fù)相關(guān),意味著PTH升高可能伴隨著RCS的縮短。這些結(jié)果表明,PTH作為尿毒癥毒素的一種,可以影響RCS,而RCS是貧血的因素之一,并與尿毒癥患者的貧血有關(guān)聯(lián)。
已有研究發(fā)現(xiàn)PTH可以增加Ca2+進(jìn)入許多不同類型的細(xì)胞內(nèi)[13],尿毒癥患者的紅細(xì)胞中也發(fā)現(xiàn)Ca2+濃度增加[14,15]。而B(niǎo)ogin等[16]認(rèn)為PTH可通過(guò)促進(jìn)Ca2+進(jìn)入紅細(xì)胞內(nèi),增加了紅細(xì)胞的滲透性,并證明了紅細(xì)胞的滲透性和PTH濃度成劑量依賴關(guān)系,重要的是滲透性細(xì)胞溶解依賴于Ca2+的存在,并最終導(dǎo)致紅細(xì)胞變形、溶解,影響了紅細(xì)胞的壽命,加重了慢性腎損害患者的貧血。但是,Bogin等并沒(méi)有觀察PTH和Ca2+之間的相關(guān)性分析。在本文研究中,結(jié)果表明在血液透析患者中不同水平的PTH反映出Ca2+濃度的不同,即更高水平的PTH,Ca2+濃度也更高,與低水平的PTH相比,兩者存在著顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,這一結(jié)果與以前的報(bào)道一致。PTH和紅細(xì)胞內(nèi)Ca2+之間也存在正相關(guān),從另一個(gè)方面表明血液透析患者的PTH水平的變化和紅細(xì)胞內(nèi)的Ca2+濃度之間存在密切的關(guān)聯(lián)性。
Ca2+是一種普遍存在的信號(hào)分子,調(diào)節(jié)著細(xì)胞的周期和命運(yùn)、代謝和結(jié)構(gòu)的完整性、運(yùn)動(dòng)和容積[17]。長(zhǎng)期Ca2+滲透性的增加將導(dǎo)致嚴(yán)重的多種細(xì)胞功能失調(diào),會(huì)造成蛋白溶解、氧化、不可逆的皺縮和磷脂酰絲氨酸暴露于細(xì)胞外膜層[18]。同樣,升高的Ca2+也會(huì)對(duì)紅細(xì)胞產(chǎn)生影響,其中之一就是伴隨細(xì)胞水化極低(<8%)的滲透脆性進(jìn)行性增加[19]。靜息狀態(tài)下,血液透析患者的紅細(xì)胞內(nèi)Ca2+相比正常人顯著增加,過(guò)量的細(xì)胞內(nèi)鈣對(duì)于血影蛋白-肌動(dòng)蛋白的細(xì)胞骨架和磷脂雙層產(chǎn)生有害的影響,由于僵硬度的增加改變了紅細(xì)胞膜的穩(wěn)定性和完整性,并引起其他功能和形態(tài)異常[20,21]。因此增加了溶解的敏感性,而變形更是決定循環(huán)中紅細(xì)胞壽命的重要因素。由此可以推斷,在尿毒癥患者中紅細(xì)胞壽命的縮短和細(xì)胞內(nèi)鈣離子增加有密切關(guān)系,在本文的研究中,進(jìn)一步表明,RCS和E[Ca2+]i濃度之間存在顯著的負(fù)相關(guān),即E[Ca2+]i的濃度的高低的變化會(huì)影響到RCS的長(zhǎng)短。
經(jīng)以上分析,可以認(rèn)為在血液透析患者中,過(guò)量分泌的PTH不僅作用于腎和骨骼,而且對(duì)紅細(xì)胞有重要影響。首先,過(guò)量分泌的PTH與紅細(xì)胞壽命縮短有關(guān),兩者之間存在負(fù)相關(guān)。其次,過(guò)量分泌的PTH與紅細(xì)胞內(nèi)Ca2+增加有關(guān),兩者之間存在正相關(guān)。最后,PTH有可能通過(guò)增加紅細(xì)胞內(nèi)Ca2+導(dǎo)致紅細(xì)胞壽命縮短。
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[2016-10-17收稿,2016-11-15修回][本文編輯:董冰媛]
Effect of parathyroid hormone on red blood cell survival and intracellular calciumion in maintenance hemodialysis patients
LIN Xin-wei,GUO Chang-sheng,ZHAO Ru.
Dept.of Nephrology,the 152nd Hospital of PLA,Pingdingshan,Henan 467000,China
ObjectiveTo investigate the correlation between the intact parathyroid hormone(iPTH),the red blood cells survival(RCS)and red cell intracellular free calcium(E[Ca2+]i),and the effect of parathyroid hormone on RCS and E[Ca2+]i.MethodsThe 23 cases with maintenance hemodialysis for more than a year,according to the level of PTH were divided into two groups(≤350 pg/ml group and>350 pg/ml group).RCS was determined by51Cr labeling method,and the calcium fluorescent indicator Fura-3 was used to detect E[Ca2+]i,and the iPTH was detected by Roche electrochemical luminescence analyzer.ResultsThe averaged RCS in iPTH≤350 pg/ml group and iPTH>350 pg/ml group were 23.36±3.17,18.67±3.25 days,respectively,there was a significant difference between the two groups(P<0.01).A strong negative correlation was found between iPTH and RCS level(r=-0.754,P<0.001).The concentration of E[Ca2+]i in iPTH≤350 pg/ml group and iPTH>350 pg/ml group were 2.04±0.34 nmol/ L and 2.53±0.37/L,respectively.There was a significant difference between the two groups(P<0.001).The results showed a strongpositive correlation between E[Ca2+]i and PTH(r=0.82,P<0.001).A statistically significant negative correlation was found between E[Ca2+]i and RCS(r=-0.74,P<0.01).ConclusionThe excess secretion of iPTH can lead to the decrease of RCS and increase of E[Ca21]i concentration in hemodialysis patients.Lastly,iPTH is likely to lead to reduced red blood cell life by increasing the red blood cell Ca2+,which has a deleterious effect on anemia in HD patients.
Parathyroid hormone;Red blood cell survival;Calcium ion;Hemodialysis
R459.5:R582
A
10.14172/j.issn1671-4008.2017.05.005
467000河南平頂山,解放軍152醫(yī)院腎內(nèi)科(林新偉,郭長(zhǎng)生,趙茹)
郭長(zhǎng)生,Email:840577492@qq.com