王寧寧， 楊麗香， 趙文靜， 胡文博， 韓瑜德， 韓建芳， 李麗華， 褚夫?qū)?/p>

青海省人民醫(yī)院 1血液凈化中心， 4腎內(nèi)科(青海西寧 810007)； 2青海省中醫(yī)院醫(yī)?？?青海西寧 810000)； 3青海大學(xué)研究生院(青海西寧 810016)

青海地區(qū)位于青藏高原東部，平均海拔>3 000 m，空氣氧分壓顯著低于平原地區(qū)，低氧是高海拔人群面臨的主要健康威脅。青海省人民醫(yī)院透析中心的患者占青海地區(qū)維持性血液透析患者的1/3，具有地區(qū)代表性，低氧誘導(dǎo)因子-1α(hypoxia inducible factor-1α，HIF-1α)是缺氧狀態(tài)下特異性發(fā)揮轉(zhuǎn)錄活性的核轉(zhuǎn)錄因子，在鈣磷代謝、軟組織鈣化過程中調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激和骨代謝過程[1]。血管鈣化是維持性血液透析患者心血管發(fā)病和死亡的獨立危險因素，目前低海拔地區(qū)血液透析患者血管鈣化的研究已經(jīng)較多[2-3]，但高原地區(qū)血液透析患者血管鈣化的影響因素及高海拔低氧致HIF-1α水平升高在血管鈣化中的可能作用，國內(nèi)鮮見報道。本研究評估了高海拔地區(qū)維持性血液透析患者的一般資料，并通過與健康人群進行比較，探討青海高海拔地區(qū)維持性血液透析患者血管鈣化的特點，通過測定血液透析患者血清HIF-1α表達水平，并與成纖維細胞生長因子-23(fibroblast growth factor-23，F(xiàn)GF-23)和Klotho蛋白進行相關(guān)性分析，從而明確高海拔地區(qū)維持性血液透析患者血管鈣化作用的影響因素及其潛在機制。

1 資料與方法

1.1 一般資料 于2016年6月至2017年6月選取青海省人民醫(yī)院血液凈化中心收治的高海拔地區(qū)維持性血液透析患者120例為高海拔透析組，排除標準：(1)合并惡性骨腫瘤、其他惡性腫瘤骨轉(zhuǎn)移及原發(fā)性甲狀旁腺功能亢進等疾病；(2)長期口服糖皮質(zhì)激素；(3)消化道出血致急性失血性貧血；(4)合并外傷、創(chuàng)傷手術(shù)及急性胰腺炎、嚴重腹瀉致脫水等各種急癥及其他可影響血鈣(Ca)、血磷(P)水平的疾病。其中男68例，女52例；年齡20～76歲，平均(48±11)歲；原發(fā)?。郝阅I小球腎炎63例，糖尿病腎病38例，高血壓腎損害5例，梗阻性腎病4例，多囊腎3例，狼瘡性腎炎2例，痛風(fēng)性腎病2例，不明原因3例；維持透析3個月以上，血液透析2～3次/周，4 h/次。選取同期在青海省人民醫(yī)院體檢中心體檢、排除慢性疾病，且年齡、性別構(gòu)成與血液透析組相近的92例健康體檢者為對照組，其中男52例，女40例；年齡20～75歲，平均(46±10)歲。兩組性別、年齡比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(2=0.48，t=0.37，P>0.05)。研究對象均簽署知情同意書，本研究經(jīng)青海省人民醫(yī)院倫理委員會批準。

1.2 生化指標測定 清晨空腹采血10 mL，以3 000 r/min離心10 min，留取血清，采用日立全自動生化分析儀測定血清白蛋白(ALB)、總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、全段甲狀旁腺激素(intact parathyroid hormone，iPTH)、血鈣(Ca)、血磷(P)，并計算鈣磷乘積，鈣磷乘積(mg2/dL2)=[Ca濃度(mmol/L)×4]×[P濃度(mmol/L)×3.1]。

1.3 血清HIF-1α、FGF-23和Klotho蛋白水平測定 血清HIF-1α、FGF-23和Klotho蛋白均采用酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)雙抗體夾心法測定，試劑盒購自美國R&D公司。血清標本采集、試劑配置、操作步驟均按照說明書進行。每項檢測均設(shè)3個復(fù)孔。

1.4 血管鈣化檢測及評分 采用X線機對高海拔透析組患者進行側(cè)位腹部平片、髖關(guān)節(jié)正位片、雙手正位片檢查，評價腹主動脈、髂動脈、股動脈、橈動脈、手指動脈鈣化情況。X線片血管鈣化評分參照文獻[4]，計數(shù)每個部位的鈣化情況，“有”計為1分，“無”計為0分，最終數(shù)值為0～10。1～3分為輕度鈣化，4～6分為中度鈣化，≥7分為重度鈣化，中度鈣化及以上為發(fā)生鈣化。

2 結(jié)果

2.1 兩組生化指標及血清指標比較 兩組TC、TG、HIF-1α水平比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。高海拔透析組ALB、Ca、Klotho蛋白水平均低于對照組，iPTH、P、鈣磷乘積、FGF-23水平均高于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

2.2 高海拔透析組HIF-1α濃度與鈣磷代謝指標、FGF-23和Klotho蛋白水平的相關(guān)性 高海拔維持性血液透析患者HIF-1α濃度與Ca、P和iPTH均無相關(guān)性(r=-0.050、-0.092、-0.027，P>0.05)。高海拔維持性血液透析患者HIF-1α水平與FGF-23水平呈正相關(guān)(r=0.907，P<0.001)，與Klotho蛋白水平呈負相關(guān)(r=-0.161，P=0.025)。

項目對照組(n=92)高海拔透析組(n=120)t值P值A(chǔ)LB(g/L)39.7±6.535.6±6.24.64<0.01TC(mmol/L)1.7±1.51.6±1.20.540.6TG(mmol/L)3.4±1.13.3±1.00.700.5iPTH(ng/ml)209.2±70.4334.1±125.98.54<0.01Ca(mmol/L)2.2±0.31.9±0.46.01<0.01P(mmol/L)1.8±0.72.3±0.75.15<0.01鈣磷乘積(mg/dL)47.2±3.953.1±5.78.52<0.01HIF-1α(pg/mL)136.1±51.6152.2±70.11.850.07FGF-23(ng/L)25.7±11.580.9±25.319.44<0.01Klotho蛋白(U/L)50.4±13.130.7±8.213.41<0.01

2.3 高海拔透析組有無血管鈣化患者的單因素分析 高海拔透析組有血管鈣化患者與無血管鈣化患者相比，男性患者比例、iPTH、Ca、P、鈣磷乘積、HIF-1α、FGF-23水平均明顯升高，Klotho蛋白明顯降低，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。兩組ALB、TC、TG水平比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表2。

項目有血管鈣化(n=75)無血管鈣化(n=45)t/2值P值性別(例)4.380.04 男4820 女2725年齡(歲)54.3±9.145.2±8.55.43<0.01ALB(g/L)40.8±7.238.6±5.71.750.08TC(mmol/L)1.5±1.41.7±1.20.800.43TG(mmol/L)3.5±1.23.3±0.90.970.34iPTH(ng/mL)521.6±159.1212.3±68.012.36<0.01Ca(mmol/L)2.2±0.41.8±0.35.80<0.01P(mmol/L)2.5±0.82.1±0.82.650.01鈣磷乘積(mg/dL)58.3±7.551.2±6.75.22<0.01HIF-1α(pg/mL)178.0±79.7139.1±62.82.800.01FGF-23(ng/L)100.2±35.072.7±24.34.64<0.01Klotho蛋白(U/L)22.3±7.134.9±8.28.88<0.01

2.4 高海拔地區(qū)維持性血液透析患者發(fā)生血管鈣化的影響因素的多因素logistic回歸分析 年齡、iPTH、鈣磷乘積、HIF-1α、FGF-23、Klotho蛋白水平是高海拔地區(qū)維持性血液透析患者發(fā)生血管鈣化的影響因素(P<0.05)，見表3。

表3 高 海拔地區(qū)維持性血液透析患者發(fā)生血管鈣化的影響因素的多因素logistic回歸分析

3 討論

全世界有1.4億人口生活在高海拔地區(qū)，我國也有不少人群生活在高海拔地區(qū)，新近有研究表明青藏高原高海拔地區(qū)慢性腎臟病的發(fā)病率較全國平均水平更高[5]。目前關(guān)于高海拔地區(qū)維持性血液透析患者生理病理狀態(tài)的研究較少，特別是高海拔地區(qū)血液透析患者血管鈣化的研究幾近缺乏[6]。目前國內(nèi)學(xué)者發(fā)表的相關(guān)文獻僅有1篇青藏高原高海拔地區(qū)鈣化性尿毒癥性小動脈病的個案報道[7]，尚無較大規(guī)模的臨床觀察及研究。

長期生活在高海拔地區(qū)人群持續(xù)暴露在低氧的條件下，其HIF-1α水平會增加[8]。高海拔地區(qū)人群其腎臟血流及腎小球濾過率較低海拔地區(qū)降低，且高海拔環(huán)境可能會增快慢性腎臟病患者進展至終末期腎病的速度[6,9]。對于高海拔地區(qū)維持性血液透析患者，海拔差異也可導(dǎo)致其與低海拔患者各項生理指標的不同，可能與HIF-1α表達水平差異密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，高海拔地區(qū)透析患者血紅蛋白水平較平原地區(qū)高，所需要的外源性促紅細胞生成素及靜脈鐵劑量更少，其機制可能與其內(nèi)源性促紅細胞生成素增多和(或)HIF-1α通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)鐵蛋白的活性而增加機體對促紅細胞生成素的反應(yīng)有關(guān)[10]；高海拔缺氧還可導(dǎo)致血液透析患者容量超負荷的風(fēng)險增加[9]。

高海拔地區(qū)血液透析患者的這些不同可能與高海拔地區(qū)低氧環(huán)境導(dǎo)致HIF-1α表達活化改變有關(guān)[11]。HIF-1α在缺氧的腎小管上皮細胞及腎小球上皮細胞中表達，參與調(diào)節(jié)紅細胞生成、血管生成、細胞凋亡和組織代謝等多種生物學(xué)過程；應(yīng)用腎臟組織特異性HIF-1α基因敲除小鼠表明，腎臟HIF-1α表達缺失可抑制單側(cè)輸尿管梗阻動物模型致腎小管間質(zhì)損傷、間質(zhì)膠原沉積及上皮細胞轉(zhuǎn)分化[12]。HIF-1α還通過對血管內(nèi)皮生長因子、血紅素加氧酶-1、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶和環(huán)氧合酶-2的調(diào)控，從而間接影響維持性血液透析患者心血管事件的發(fā)生和嚴重程度[8]。進一步研究表明，HIF-1α在促進FGF-23的表達中也發(fā)揮了重要作用[13-14]，而FGF-23在慢性腎臟病及維持性血液透析患者血管鈣化的調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用，但其在維持性血液透析患者FGF-23表達與血管鈣化的關(guān)系尚不明確。

有研究表明血管鈣化并非是簡單的鈣磷被動沉積于血管壁的過程，血管鈣化的病理生理過程與骨代謝中的軟骨形成過程極為相似，氧化應(yīng)激、炎性細胞因子、生長因子等均參與了血管鈣化的發(fā)生[15]。因此，本研究分別檢測了血管鈣化發(fā)生的防御性蛋白Klotho蛋白和促進性因子FGF-23水平，并進一步證實了高海拔低氧環(huán)境下血液透析患者FGF-23的表達更高，Klotho蛋白的分泌則相對減少。FGF-23是近些年發(fā)現(xiàn)的由骨細胞分泌的具有調(diào)節(jié)血磷代謝的刺激因素，其生理功能為抑制腎小管對磷的重吸收，減少腸道磷的吸收，從而降低血磷[16]。研究表明，高水平的血清FGF-23是血液透析患者血管鈣化的獨立危險因素，也是發(fā)生左心室肥厚的獨立危險因素[16]。本研究結(jié)果顯示，F(xiàn)GF-23與高海拔地區(qū)維持性血液透析患者血管鈣化顯著相關(guān)，其水平升高是高海拔地區(qū)血液透析患者血管鈣化的重要的危險因素之一，與低海拔地區(qū)透析患者的研究結(jié)果一致。Klotho蛋白是一種具有多種生物學(xué)效應(yīng)的抗衰老因子，在腎遠曲小管協(xié)助FGF-23對機體進行調(diào)控，是FGF-23發(fā)揮作用所必需的信號分子；Klotho蛋白也可獨立于FGF-23調(diào)節(jié)磷酸鹽代謝，還可以抑制iPTH、活性維生素D的合成，直接作用于腎小管上皮細胞促進磷排泄，從而間接抑制血管鈣化[17]。本研究結(jié)果顯示，Klotho蛋白是高海拔地區(qū)維持性血液透析患者發(fā)生血管鈣化的重要防御性保護因素。

本研究結(jié)果顯示，高海拔地區(qū)維持性血液透析患者HIF-1α水平與血清Klotho蛋白呈負相關(guān)；與血清FGF-23呈正相關(guān)。由此可見，缺氧加重了血管的鈣化作用，HIF-1α表達升高是高海拔地區(qū)維持性血液透析患者發(fā)生血管鈣化的重要獨立危險因素，可能與高海拔地區(qū)HIF-1α高表達促進了FGF-23分泌有關(guān)。

本研究不足和局限性在于高海拔地區(qū)研究對象均來自青海省人民醫(yī)院血液凈化中心，未進行多中心聯(lián)合取樣，可能導(dǎo)致結(jié)果不能完全代表整個青海高原地區(qū)；且HIF-1α調(diào)控FGF-23分泌的具體分子信號通路尚不十分明確。因此，后續(xù)研究需克服以上不足，使研究結(jié)果更全面、更有說服力。

綜上所述，本研究探討了高海拔地區(qū)維持性血液透析患者的一般生化指標及鈣磷代謝相關(guān)因素，結(jié)果表明，高海拔血液透析患者ALB、Ca、Klotho蛋白水平顯著低于對照組；iPTH、P、鈣磷乘積、FGF-23水平顯著高于對照組；年齡、iPTH、鈣磷乘積、HIF-1α及FGF-23指標升高是高海拔地區(qū)維持性血液透析患者發(fā)生血管鈣化的危險因素，Klotho蛋白水平升高是保護因素；HIF-1α可能通過調(diào)節(jié)FGF-23表達影響高海拔地區(qū)維持性血液透析患者血管鈣化的發(fā)生，明確了低氧環(huán)境下HIF-1α對高海拔地區(qū)維持性血液透析患者發(fā)生血管鈣化的作用，對于高海拔地區(qū)維持性血液透析患者血管鈣化的防治具有重大的臨床意義。