丁慧,潘艷,郭亞玲,陳衛(wèi)東
蚌埠醫(yī)學(xué)院蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院,安徽蚌埠233004
心血管疾病是導(dǎo)致慢性腎臟?。╟hronic kidney disease,CKD)患者死亡的主要原因之一[1]。與同年齡、性別和種族的一般人群相比,終末期腎病(end stage renal disease,ESRD)患者發(fā)生心血管事件的可能性高5~30倍[2-3]。除糖尿病、高血壓、血脂異常和炎癥等因素外,由于血管床變化與骨和礦物因子適應(yīng)性反應(yīng)之間復(fù)雜的相互作用而導(dǎo)致血管鈣化(vascular calcification,VC)患病率和嚴(yán)重程度增加,是導(dǎo)致CKD 患者心血管疾病發(fā)生、發(fā)展的重要因素。而VC 的發(fā)生可能進(jìn)一步加重患者高血壓、充血性心力衰竭、心肌肥厚和心肌梗死程度[4]。最新研究發(fā)現(xiàn),合并低血鎂(Mg)的CKD 患者容易出現(xiàn)VC,補(bǔ)充鎂可延緩VC的發(fā)生[5-8]。同時(shí)有研究[9-11]發(fā)現(xiàn),鳶尾素(Irisin)可誘導(dǎo)成骨細(xì)胞分化,增加成骨細(xì)胞活性;同時(shí),鳶尾素增加皮質(zhì)骨質(zhì)量,說明鳶尾素可能是VC 的抑制劑,因?yàn)樗写龠M(jìn)骨骼形成的能力。目前關(guān)于CKD 患者血清Mg、Irisin 水平變化與頸動(dòng)脈鈣化相關(guān)性研究報(bào)道較少。本研究觀察了CKD 患者血清Mg、Irisin 水平變化,分析其與患者頸動(dòng)脈鈣化的關(guān)系?,F(xiàn)將結(jié)果報(bào)告如下。
1.1 臨床資料 選取 2019 年 10 月-2020 年 7 月間蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院腎內(nèi)科收治的CKD3~5期非透析患者133例為研究對象(CKD 組),年齡28~85(56.79±13.72)歲,原發(fā)病包括慢性腎小球腎炎 45 例(33.83%)、高血壓病 27 例(20.30%)、2 型糖尿病合并高血壓22例(16.54%)、2型糖尿病18例(13.53%)、其他21例(15.79%)。納入標(biāo)準(zhǔn):①簽署知情同意書;②按照腎小球?yàn)V過率估算值(eGFR,MDRD 公式計(jì)算),符合慢性腎臟病3~5 期;③年齡>18 歲。排除標(biāo)準(zhǔn):①合并惡性腫瘤;②嚴(yán)重肝功能障礙,Child-PughC 級;③嚴(yán)重心功能不全,心功能Ⅲ級或以上;④近3月內(nèi)存在急性心肌梗死;⑤既往已經(jīng)存在嚴(yán)重的動(dòng)脈粥樣斑塊硬化病史;⑥篩選前12周內(nèi)進(jìn)行過重大手術(shù)或尚未從手術(shù)中完全恢復(fù);⑦近3 個(gè)月使用過利尿劑及含鎂的抑制胃酸分泌的藥物;⑧接受過腹膜透析或血液透析治療。另選取同期于本院行體檢的96 例健康體檢者作為對照組。CKD 組年齡(56.79 ± 13.72)歲,其中男 68 例,BMI(23.34±3.01)kg/m2,血清白蛋白(36.04±5.23)g/L,血紅蛋白(88.55 ± 19.37)g/L,C 反應(yīng)蛋白(5.36 ±3.05)mg/L,總膽固醇(4.09 ± 1.04)mmol/L,三酰甘油(1.61 ± 0.72)mmol/L,低密度脂蛋白(2.51 ±0.85)mmol/L,高密度脂蛋白(1.06± 0.32)mmol/L,空腹血糖(6.00 ± 2.14)mmol/L ,血鈣(2.07 ±0.21)mmol/L,血磷(1.85 ± 0.44)mmol/L,鈣磷乘積(3.83 ± 0.90)mmol2/L2,甲 狀 旁 腺 激 素(PTH)(309.88 ± 180.93)pg/mL,25 羥維生素 D(20.62 ±6.60)ng/mL,堿性磷酸酶(90.94 ± 41.90)U/L。對照組年齡(54.70 ± 12.49)歲,其中男 46 例,BMI(22.82±2.35)kg/m2,血清白蛋白(46.69±3.44)g/L,血紅蛋白(140.89±11.76)g/L,C 反應(yīng)蛋白(0.72±0.47)mg/L,總膽固醇(4.37 ± 3.78)mmol/L,三酰甘油(1.50 ± 0.44)mmol/L,低密度脂蛋白(2.59 ±0.47)mmol/L,高密度脂蛋白(1.17± 0.20)mmol/L,空腹血糖(4.89 ± 0.61)mmol/L ,血鈣(2.38 ±0.08)mmol/L,血磷(1.10 ± 0.14)mmol/L,鈣磷乘積(2.62 ± 0.36)mmol2/L2,PTH(53.11 ± 9.77)pg/mL,25 羥維生素 D(22.73 ± 2.78)ng/mL,堿性磷酸酶(61.98±15.23)U/L。兩組血清血紅蛋白、白蛋白、高密度脂蛋白、堿性磷酸酶、鈣、磷、甲狀旁腺激素、空腹血糖、鈣、25 羥基維生素D、鈣磷乘積間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)。本研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn),納入者均自愿參加并簽署知情同意書。
1.2 CKD 患者及健康對照者血清Mg、Irisin 檢測兩組受試者禁食12 h于清晨抽取肘正中靜脈血至不含抗凝劑采血管中,室溫靜置20 min,3 000 r/min離心20 min,收集血清-80 ℃冰箱冷凍待測,保存過程中如出現(xiàn)凝固,再次離心。取適量血清檢測Mg,ELISA 法檢測血清Irisin,試劑盒購自艾萊薩蘇州卡爾文生物科技有限公司,所有檢測步驟均嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行。
1.3 CKD 患者頸動(dòng)脈鈣化情況觀察 采用頸動(dòng)脈彩色多普勒超聲診斷儀,探頭頻率10 MHz。囑受試者仰臥、頸部伸展、頭略向另一側(cè)傾斜,常規(guī)檢測從頸總動(dòng)脈近心端開始向頭側(cè)端(遠(yuǎn)端)自下而上連續(xù)掃查至球部,向上延伸至頸內(nèi)外動(dòng)脈,頸內(nèi)動(dòng)脈探測至遠(yuǎn)端。取舒張末期管腔內(nèi)膜前緣到中膜前緣的垂直距離作為頸動(dòng)脈內(nèi)膜中層厚度(IMT)。頸動(dòng)脈鈣化判斷標(biāo):IMT≥1.2 mm 為鈣化斑塊形成。頸動(dòng)脈彩超固定由本院同一位經(jīng)驗(yàn)豐富的超聲科醫(yī)師在不知情的條件下進(jìn)行檢測。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS22.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。計(jì)量資料以表示,兩組間比較采用t檢驗(yàn),計(jì)數(shù)資料比較χ2檢驗(yàn)。相關(guān)性分析采用Pearson 相關(guān)分析。采用二元Logistic 回歸分析,建立二元Logistic 回歸分析模型,以CKD 組頸動(dòng)脈鈣化狀態(tài)為因變量(賦值1=是,0=否),以年齡、血清Irisin、Mg、磷、PTH、鈣磷乘積、堿性磷酸酶作為自變量進(jìn)行l(wèi)ogistic 回歸分析,分析影響頸動(dòng)脈鈣化的相關(guān)因素,P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 CKD 患者及健康對照者血清Mg、Irisin 水平比較 CKD 組及對照組血清 Mg 分別為(0.89 ±0.13)、(0.93 ± 0.07)mmol/L,血清 Irisin 分別為(199.19 ± 25.30)、(272.74 ± 26.59)ng/mL,與對照組比較,P均<0.05。
2.2 不同頸動(dòng)脈鈣化情況的CKD 患者血清Mg、Irisin 水平比較 133 例 CKD 患者中 66 例存在頸動(dòng)脈鈣化、67例無鈣化。頸動(dòng)脈鈣化者與無頸動(dòng)脈鈣化者血清Mg分別為(0.86±0.15)、(0.92±0.10)mmol/L,血清 Irisin 分別為(185.19 ± 17.91)、(212.98 ±23.98)ng/mL,與非鈣化者比較,P均<0.05。
2.3 CKD 患者頸動(dòng)脈鈣化的影響因素 存在頸動(dòng)脈鈣化的CKD 患者年齡(59.88± 12.88)歲,其中男33 例 ,BMI(23.70 ± 2.96)kg/m2,血 清 白 蛋 白(36.07 ± 5.32)g/L,血紅蛋白(89.55 ± 19.25)g/L,C 反應(yīng)蛋白(5.78 ± 3.77)mg/L,總膽固醇(4.13 ±0.86)mmol/L,三酰甘油(1.68 ± 0.75)mmol/L,低密度脂蛋白(2.56±0.80)mmol/L,高密度脂蛋白(1.05±0.38)mmol/L,空腹血糖(6.26± 2.26)mmol/L ,血鈣(2.07 ± 0.20)mmol/L,血磷(1.97 ± 0.41)mmol/L,鈣磷 乘 積(4.10 ± 0.86)mmol2/L2,PTH(351.73 ±194.86)pg/mL,25羥維生素D(20.33 ± 6.19)ng/mL,堿性磷酸酶(98.30 ± 51.27)U/L,存在糖尿病 22例,高血壓 26 例。非鈣化者年齡(53.75 ± 13.94)歲,其中男35例,BMI(22.99±3.03)kg/m2,血清白蛋白(36.02±5.19)g/L,血紅蛋白(87.57±19.59)g/L,C 反應(yīng)蛋白(4.94 ± 2.07)mg/L,總膽固醇(4.05 ±1.19)mmol/L,三酰甘油(1.54 ± 0.68)mmol/L,低密度脂蛋白(2.46±0.91)mmol/L,高密度脂蛋白(1.07±0.25)mmol/L,空腹血糖(5.76 ± 1.99)mmol/L ,血鈣(2.07±0.22)mmol/L,血磷(1.72±0.44)mmol/L,鈣磷乘積(3.56 ± 0.86)mmol2/L2,PTH(268.65 ±156.85)pg/mL,25羥維生素D(20.91 ± 7.02)ng/mL,堿性磷酸酶(83.69 ± 28.55)U/L,存在糖尿病 18例,高血壓23 例。二者年齡、血清 Mg、Irisin、磷、鈣磷乘積、PTH 及堿性磷酸酶比較,P均<0.05。年齡、血清Mg、血清Irisin、鈣磷乘積與CKD 患者的頸動(dòng)脈鈣化有關(guān)(OR分別為1.049,0.021,0.937,1.909,P均<0.05)。
2.4 CKD患者血清Irisin與頸動(dòng)脈鈣化各指標(biāo)的相關(guān)性結(jié)果 血清Irisin 水平與CKD 患者血清Mg 水平呈正相關(guān)(r=0.214,P<0.05),與血清磷、鈣磷乘積及 PTH 水平均呈負(fù)相關(guān)(r=-0.237,-0.210,-0.271,P均<0.05)。
血管鈣化(VC)是CKD患者的常見并發(fā)癥,可增加心血管疾病發(fā)病率和死亡率。VC 的機(jī)制不僅是過量鈣磷的被動(dòng)沉淀,而且是血管平滑肌細(xì)胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)向成骨細(xì)胞轉(zhuǎn)化的主動(dòng)過程,越來越多的數(shù)據(jù)表明,在CKD 成骨平滑肌細(xì)胞轉(zhuǎn)化過程中,血管鈣化誘導(dǎo)因子和抑制因子之間存在不平衡[12]。探索CKD 患者血管鈣化的可能因素,并據(jù)此予以一定的干預(yù),對于改善CKD患者的預(yù)后意義重大。而關(guān)于CKD 患者VC 的機(jī)制仍在不斷的探索中,與腎臟疾病相關(guān)的幾個(gè)危險(xiǎn)因素包括鈣、磷酸鹽和尿毒癥毒素的積累,炎癥,氧化應(yīng)激,成纖維細(xì)胞生長因子23(FGF-23)增加和克羅索(Klotho)缺乏等;磷灰石的形成是VC 的主要成分,首先是可逆性的磷酸一氫鈣(CaHPO4)的形成,然后CaHPO4轉(zhuǎn)化為不可逆性的羥基磷灰石晶體,內(nèi)源性鈣化抑制劑通常會阻止這個(gè)過程[4]。在CKD患者中,局部和全身鈣化抑制劑的質(zhì)量和數(shù)量的改變也決定了VC的發(fā)生和進(jìn)展。
Irisin 是最近被發(fā)現(xiàn)的一種主要由骨骼肌分泌的運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)激素,被認(rèn)為可以通過刺激白色脂肪組織的褐變來促進(jìn)能量消耗的增加,這可能會改善肥胖和葡萄糖內(nèi)穩(wěn)態(tài)[13]。COLAIANNI等[14-15]在小鼠和小鼠細(xì)胞的體內(nèi)及體外實(shí)驗(yàn)中證實(shí)Irisin 可誘導(dǎo)成骨細(xì)胞分化,增加成骨細(xì)胞活性;此外,Irisin 增加了皮質(zhì)骨質(zhì)量[9-11]。這意味著Irisin 可能是血管鈣化的抑制劑,因?yàn)樗写龠M(jìn)骨骼形成的能力。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),CKD患者外周靜脈血Irisin水平明顯低于健康對照組,這與之前的研究結(jié)果一致。其機(jī)制尚未完全闡明,可能是多因素的。最近一項(xiàng)研究[16]發(fā)現(xiàn),尿緊張素Ⅱ(urotensin Ⅱ,UⅡ)可以直接抑制小鼠骨骼細(xì)胞中Irisin 前體(Fibronectin Type Ⅲ Domain Containing 5,F(xiàn)NDC5)的表達(dá);UⅡ受體基因敲除可上調(diào)慢性腎衰竭小鼠骨骼肌組織中FNDC5 的表達(dá)。WEN 等[17]研究發(fā)現(xiàn),將尿毒毒素硫酸吲哚氧基注入人類骨骼肌細(xì)胞或分化的小鼠C2C12 成肌細(xì)胞后,F(xiàn)NDC5的水平呈劑量依賴性下降,且只有FNDC5蛋白水平受到直接影響,上游靶點(diǎn)PGC1-α 不受影響。據(jù)此可以推測,尿毒癥毒素可以導(dǎo)致CKD患者Irisin濃度降低。此外,炎癥、氧化應(yīng)激、高級蛋白糖基化途徑的激活也可能是CKD 患者Irisin 減少的原因[18]。需要注意的是,使用不同的試劑盒,血清Irisin 濃度的結(jié)果有較大差異,因此,在比較相關(guān)研究中Irisin 的結(jié)果或絕對值時(shí),應(yīng)考慮試劑盒的差異[13]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),Irisin濃度的降低與CKD患者頸動(dòng)脈鈣化有關(guān)。HE 等[5]首次證實(shí),與無 VC 的患者相比,VC 患者血清Irisin 水平明顯降低;較低Irisin 水平是發(fā)生VC 的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。本研究結(jié)果顯示,血清Irisin 水平是頸動(dòng)脈鈣化的保護(hù)性因素,這一結(jié)果也支持Irisin可能是抑制VC的其中一個(gè)因素。而國內(nèi)外關(guān)于Irisin 與VC 相關(guān)性的研究較少,其機(jī)制尚不清楚??赡苁峭ㄟ^提高成骨細(xì)胞分化,或抑制VSMCs 向骨/軟骨細(xì)胞的轉(zhuǎn)化,或改善內(nèi)皮功能障礙,降低循環(huán)鈣負(fù)荷從而保護(hù)血管免于鈣化[5]。Irisin 可以減少內(nèi)皮細(xì)胞凋亡[19]。此外,本研究還發(fā)現(xiàn)血清Irisin 水平與CKD 患者血清磷、鈣磷乘積、PTH 呈負(fù)相關(guān),說明Irisin 水平降低可能會促進(jìn)患者的鈣磷代謝紊亂及繼發(fā)性甲旁亢,但其具體機(jī)制尚不可知。而關(guān)于血清Irisin 與HDL 之間的關(guān)系尚存在爭議,本研究未發(fā)現(xiàn)血清Irisin 與HDL 有顯著相關(guān)性。WEN 等[17,20]認(rèn)為,血清 Irisin 水平與CKD 患者血清HDL-C 水平呈正相關(guān),可能原因?yàn)榧{入研究人群不同,樣本量不同,服用降脂藥物患者比例的不同也可能是造成這些差異的原因。
Mg是人體必需的礦物質(zhì),是人體含量第四的礦物質(zhì),參與礦物質(zhì)骨代謝、三磷酸腺苷代謝及神經(jīng)遞質(zhì)釋放等重要代謝過程,同時(shí)參與調(diào)節(jié)血管張力、心律和血小板活化血栓形成等過程[21]。Mg對VC的保護(hù)作用引起了腎臟病學(xué)界的關(guān)注。在VSMCs 中,二次結(jié)晶鈣蛋白顆粒(secondary crystalline calciprotein particles,CPP2)可以介導(dǎo)磷誘導(dǎo)的鈣化,而在體外,Mg2+可以延遲CPP2 結(jié)晶的形成,從而防止磷誘導(dǎo)的鈣化[22]。羥基磷灰石是尿毒癥動(dòng)脈鈣化最豐富的晶體類型,其形成是VSMCs 轉(zhuǎn)移和VC 形成的必要條件,而Mg2+通過抑制細(xì)胞外間隙羥基磷灰石的形成,阻止其在VSMCs 上的沉積,從而阻止VSMCs 的鈣化[6]。一項(xiàng)使用 5/6 腎切除大鼠模型的體內(nèi)研究[8]證實(shí),口服和腹腔內(nèi)補(bǔ)充Mg 可以預(yù)防主動(dòng)脈鈣化。TER 等[23]證實(shí)補(bǔ)充 Mg 可以阻止 Klotho 基因敲除小鼠VC 的進(jìn)展。最近,一項(xiàng)使用口服氧化鎂補(bǔ)充劑的長期隨機(jī)臨床研究[7]顯示,CKD 透析前患者補(bǔ)充鎂劑后冠狀動(dòng)脈鈣化的進(jìn)展停止。本研究中,存在頸動(dòng)脈鈣化的CKD 患者血清Mg 水平低于非鈣化者,且進(jìn)一步回歸分析顯示低Mg是頸動(dòng)脈鈣化的高危因素,進(jìn)一步證實(shí)了Mg 對VC 的抑制作用。低鎂血癥與慢性腎病和透析患者的心血管疾病和全因死亡率風(fēng)險(xiǎn)顯著相關(guān)[24]。另一項(xiàng)關(guān)于老年維持性血液透析(maintenance hemodialysis,MHD)患者的回顧性研究[25]證明,低血清 Mg 濃度與 MHD 患者的全因和心血管死亡率相關(guān)。
綜上所述,血清 Mg、Irisin 與 CKD 患者的頸動(dòng)脈鈣化有一定相關(guān)性,血清Mg、Irisin 水平降低可能是頸動(dòng)脈鈣化的危險(xiǎn)因素。但本研究納入的樣本量較少,且CKD 患者選取的都是來我院就診的住院患者,存在一定的局限性;此外,我們只在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)檢測患者血清Mg、Irisin,一個(gè)單獨(dú)時(shí)間點(diǎn)的測量結(jié)果可能無法反映患者的整體水平。