張夏明 徐剛 鄢巨振 高云潔 吳平 周宓

310015 杭州，杭州師范大學附屬醫(yī)院腎內(nèi)科/杭州師范大學腎臟病研究所

近年研究證實，硒代謝異常與心血管疾病(cardiovascular disease，CVD)的發(fā)生與發(fā)展密切相關(guān)[1-2]，低硒可通過引起三碘甲狀腺原氨酸(triiodothyronine，T3)降低和炎癥反應(yīng)增強等環(huán)節(jié)導致慢性腎臟病(chronic kidney disease，CKD)患者左心室功能障礙，增加充血性心衰等心血管事件的發(fā)生率，其中非臥床連續(xù)性腹膜透析(continuous ambulatory peritoneal dialysis，CAPD)和血液透析(hemodialysis，HD)患者更加嚴重[3-5]。然而，血硒對維持性血液透析(maintenance hemodialysis，MHD)患者左心室結(jié)構(gòu)和功能影響的研究，迄今國內(nèi)外卻鮮見報道。本研究觀察了MHD患者、非透析慢性腎衰竭(non-hemodialysis，NOHD)患者和健康對照者3組人群中血硒、氧化應(yīng)激指標、甲狀腺激素(thyroid hormone，TH)、甲狀旁腺激素(parathyroid hormone，PTH)、C反應(yīng)蛋白(c-reactive protein，CRP)含量和左心室形態(tài)與結(jié)構(gòu)的變化，以及MHD患者血硒水平與氧化應(yīng)激指標、TH、PTH、CRP、左心室形態(tài)與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，旨在探討血硒水平變化對MHD患者左心室結(jié)構(gòu)與功能的影響及其可能的機制。

資料與方法

一、研究對象

選取2016年5月至2018年2月在杭州師范大學附屬醫(yī)院血液凈化中心進行血液透析的MHD患者，入選標準：確診為慢性腎功能衰竭并進入MHD階段，且透析時間≥3個月。共納入患者40例，其中男21例，女19例，年齡33～88歲，平均年齡(63.2±15.0)歲；基礎(chǔ)疾病為高血壓腎小動脈硬化癥5例，糖尿病腎病14例，慢性腎小球腎炎14例，IgA腎病1例，成人型多囊腎3例，痛風性腎病2例，病因不明1例。選取在本院腎內(nèi)科住院的確診為CKD且eGFR≤60 mL·min-1·(1.73 m2)-1的NOHD患者。共納入患者40例，其中男25例，女15例，年齡20～89歲，平均(66.2±17.4)歲；基礎(chǔ)疾病為高血壓腎小動脈硬化癥18例，糖尿病腎病15例，慢性腎小球腎炎1例，梗阻性腎病1例，成人型多囊腎1例，痛風性腎病2例，病因不明2例。另選取同一時期在本院健康體檢者30例作為正常對照組，其中男12例，女18例，年齡38～80歲，平均(51.5±8.8歲)。本研究經(jīng)本院倫理委員會批準[倫理審批文編號：2016(倫02)-KS-001]，所有患者均簽署知情同意書。

研究對象的排除標準：(1)近1個月內(nèi)發(fā)生過心血管事件(如心律失常、心臟衰竭、心臟驟停等)者；(2)近1個月內(nèi)發(fā)生過感染或傳染性疾病者；(3)合并冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、原發(fā)性心肌病等其他心血管疾病，甲狀腺疾病、嚴重肝臟疾病、惡性腫瘤和自身免疫性疾病者；(4)腎臟移植后狀態(tài)或近6個月內(nèi)接受過免疫抑制劑治療者；(5)理解力或合作能力欠佳者。

二、研究方法

1.透析方案 MHD患者采用Fresenius4008、Fresenius4008S和金寶AK95系列血液透析機，應(yīng)用NIPRO FB-150透析器進行標準碳酸氫鹽透析，透析液為含糖透析液，每周透析3次，每次4 h，血流量為250～300 mL/min，透析液流量為500 mL/min。

2.標本采集和保存 MHD患者于透析前靜脈采血，NOHD患者及正常對照組患者于清晨空腹靜脈采血。收集的標本離心后，分別留取血漿和(或)血清保存在-80℃專用冰箱中待檢。其中血硒、氧化應(yīng)激指標檢測標本采用Baso2005-1型離心機以3 000 r/min的轉(zhuǎn)速離心，TH檢測標本以3 500 r/min的轉(zhuǎn)速離心。

3.標本檢測方法 血漿硒采用質(zhì)譜法測定(美國PerkinElmer NexlON 2000)，血清總T3(total triiodothyronine，TT3)、總甲狀腺素(total thyroxine，TT4)、游離T3(free triiodothyronine，F(xiàn)T3)、游離T4(free thyroxine，F(xiàn)T4)、促甲狀腺激素(thyroid stimulating horm，TSH)采用放射免疫法測定(試劑盒購自美國雅培公司)，谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase，GSH-Px)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)和丙二醛(malondialdehyde，MDA)采用生化比色法測定(試劑盒購自南京建成生物工程研究所)；PTH采用化學發(fā)光法測定(試劑盒購自德國羅氏公司)，CRP、血肌酐、尿素氮、白蛋白、總膽固醇、三酰甘油等生化指標采用全自動生化分析儀(日本OLYMPUS AU5831+ISE)檢測。以上各檢測均由專人負責操作。

4.超聲心動圖測定 應(yīng)用Philips CX50彩色B超儀測定左心室內(nèi)徑(left ventricular diameter，LVD)、左心房內(nèi)徑(left atrial diameter，LAD)、左心室舒張末內(nèi)徑(left ventricular end-diastolic diameter，LVDd)、左心室后壁厚度(left ventricular posterior wall thickness，LVPWT)、室間隔厚度(interventricular septum thickness，IVST)、左心室射血分數(shù)(left ventricular ejection fraction，LVEF)等。按Devereux公式計算左心室質(zhì)量指數(shù)(left ventricular mass index，LVMI)；LVM=1.04×[(IVST+LVPWT+LVDd)3-LVDd3]-13.6；體表面積(body surface asea，BSA)的計算采用中國人適用的通用公式，BSA(m2)=0.0 061×身高(cm)+0.0 124×體質(zhì)量(kg)-0.0 099；LVMI(g/m2)=LVM/BSA。按照超聲多普勒標準，左心室肥厚(left ventricular hypertrophy，LVH)的診斷標準：LVMI(男)>125 g/m2，LVMI(女)>120 g/m2。EF<50%者提示左心室收縮功能下降，二尖瓣前向血流頻譜舒張早期與心房收縮期左室充盈峰速度比值(E/A)<1則提示左心室舒張功能異常。

三、統(tǒng)計學處理

結(jié) 果

一、各組血硒水平的比較

MHD和NOHD患者血漿硒含量均明顯低于正常對照者(均P<0.05)。(表1)

表1 MHD組、NOHD組和對照組患者血硒水平比較g/L)

注：與對照組比較，aP<0.05，bP<0.01

二、各組氧化應(yīng)激指標及炎癥指標比較

MHD和NOHD患者血清GSH-Px和SOD活性均明顯低于正常對照者(P<0.01)，MDA含量均明顯高于正常對照者(P<0.01)。MHD患者血清CRP含量明顯高于正常對照者和NOHD者(P<0.01)。(表2)

三、各組甲狀腺功能指標的比較

MHD和NOHD患者血清TT3和FT3含量均明顯低于正常對照者(P<0.01)。MHD和NOHD患者血清PTH含量明顯高于正常對照者(P<0.01和<0.05)。(表3)

四、各組心臟結(jié)構(gòu)指標的比較

MHD組患者LAD、LVDd和LVMI均明顯高于正常對照者(P<0.01)(表4)。MHD組患者和正常對照者間LVEF無顯著性差異(P>0.05)，MHD組患者E/A比值均<1，正常對照者中50%的E/A比值<1。

五、MHD組患者血硒與其他臨床指標的相關(guān)分析

血硒與GSH-Px、SOD、TT3、FT3呈正相關(guān)(P<0.05)，與MDA(P=0.056)和CRP(P<0.01)呈負相關(guān)。(表5)

六、血硒等臨床指標與心臟指標的相關(guān)分析

血硒與LAD、LVDd呈負相關(guān)(P<0.05)；GSH-Px、TT3、FT3與LAD、LVDd、IVST、LVMI均呈負相關(guān)(P<0.05)；SOD與LAD、IVST、LVMI呈負相關(guān)(P<0.05)；MDA、PTH、CRP與LAD、LVDd、IVST、LVMI均呈正相關(guān)(P<0.05)。(表6)

表2 MHD組、NOHD組和對照組患者血清氧化應(yīng)激指標及炎癥指標的比較

注：與對照組比較，aP<0.01；與NOHD組比較，bP<0.01

表3 MHD組、NOHD組和對照組患者甲狀腺功能指標比較

注：與對照組比較，aP<0.01，bP<0.05；與NOHD組比較，cP<0.05

表4 MHD組、NOHD組和對照組患者心臟結(jié)構(gòu)指標比較

注：與對照組比較，aP<0.01，bP<0.05；與NOHD組比較，cP<0.01，dP<0.05

表5 MHD患者血硒與其他臨床指標間的相關(guān)性分析

表6 血硒等臨床指標與心臟結(jié)構(gòu)指標間的相關(guān)性分析

討 論

MHD患者的心血管事件死亡風險是同齡人群的10～20倍，歐美國家透析患者中約43%死于急性心肌梗死、心臟驟停和心律失常等CVD事件[6]，我國透析患者中約51%死于心腦血管疾病，其中32%死于心力衰竭[7]?？梢姡珻VD是MHD患者最常見和最重要的死因[8-10]。LVH、冠狀動脈疾病、充血性心力衰竭和心律失常是MHD患者的常見CVD，其中以LVH最為常見。MHD患者開始透析時LVH的發(fā)生率高達70%～75%[11]，且隨透析齡增加而逐漸進展，LVH是MHD患者最主要的心血管結(jié)構(gòu)的異常改變。通常認為血壓升高、容量超負荷、交感神經(jīng)活性亢進和貧血是引起MHD患者LVH的主要原因。近年來，高尿酸血癥、高脂血癥、持續(xù)的微炎癥狀態(tài)、氧化應(yīng)激狀態(tài)、TH及PTH代謝紊亂等因素對LVH的影響日益受到人們的重視。而微量元素硒與上述因素關(guān)系密切，體內(nèi)低硒狀態(tài)可能通過影響上述因素而在MHD患者LVH形成中起作用。本研究發(fā)現(xiàn)，MHD患者血硒、GSH-Px、SOD、TT3和FT3均明顯低于正常對照者，而MDA、CRP和PTH均明顯高于正常對照者；LAD、LVDd、LVPWT和LVMI均明顯大于正常對照者；血硒與GSH-Px、SOD、TT3、FT3呈正相關(guān)，與MDA、CRP、LAD和LVDd呈負相關(guān)；GSH-Px、TT3、FT3與LAD、LVMI、LVDd、IVST均呈負相關(guān)；SOD與LAD、IVST、LVMI呈負相關(guān)；MDA、PTH、CRP與LAD、LVDd、IVST、LVMI均呈正相關(guān)。上述結(jié)果表明MHD患者血硒水平明顯降低，同時存在氧化應(yīng)激反應(yīng)增強、炎癥反應(yīng)增強、TH和PTH水平紊亂以及左心室形態(tài)和結(jié)構(gòu)異常。血硒與氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)、TH和PTH變化關(guān)系密切，而氧化應(yīng)激反應(yīng)增強、炎癥反應(yīng)增強、TH和PTH水平紊亂與左心室形態(tài)和結(jié)構(gòu)異常關(guān)系密切，提示低血硒可能通過以上多個環(huán)節(jié)影響MHD患者左心室結(jié)構(gòu)和功能。但本研究僅發(fā)現(xiàn)血硒水平與LAV和LVDd呈顯著負相關(guān)，而與LVMI、LVPWT、IVST等指標間雖也呈現(xiàn)出負相關(guān)趨勢，但結(jié)果并無統(tǒng)計學意義，考慮與本研究樣本量較小有關(guān)。

缺硒對MHD患者左心室結(jié)構(gòu)和功能異常的影響及其確切機制目前尚未完全明了，其可能機制如下：(1)缺硒可使MHD患者體內(nèi)GSH-Px等抗氧化硒酶活性下降，腫瘤壞死因子-α、白介素-6表達上調(diào)，8-羥基-2-脫氧鳥苷、8-異前列腺素水平和連接蛋白-43去磷酸化增加以及脂質(zhì)代謝紊亂而引起心肌細胞氧化應(yīng)激增強、心臟重塑、心肌病而導致猝死等CVD[12-14]。(2)缺硒可使MHD患者體內(nèi)I型碘甲狀腺原氨酸5’-脫碘酶活性下降，引起T4向有生物活性的T3轉(zhuǎn)化受阻，導致甲狀腺功能低下[15]。甲狀腺功能低下可通過激活氧化應(yīng)激反應(yīng)、引起脂質(zhì)代謝紊亂而增加患者發(fā)生動脈粥樣硬化和左心室收縮或舒張功能障礙的風險[16-17]。而TH治療則可減輕心肌梗死大鼠的左心室擴張、改善左心室重構(gòu)過程，進而改善左心室功能，并可調(diào)節(jié)心臟促炎性Toll-4受體/核因子-kB(TLR4/NF-kB)的表達，降低黃嘌呤氧化酶的表達而改善左心室功能，進而起到心肌保護作用[18-19]。此外，PTH可能通過與心肌細胞上的PTH相關(guān)蛋白受體結(jié)合而影響心肌細胞能量代謝，引起心肌細胞增生、心肌纖維化，從而導致心臟結(jié)構(gòu)和功能的異常[20]。本研究發(fā)現(xiàn)MHD患者血硒、TT3、FT3顯著降低，PTH含量明顯升高，血硒與TT3、FT3呈正相關(guān)，與LAD和LVDd呈負相關(guān)，PTH與LAD、LVDd、IVST、LVMI均呈正相關(guān)，提示低硒可能通過引起TH和PTH代謝異常而導致MHD患者左心室結(jié)構(gòu)與功能的改變，使收縮和舒張功能受損。(3)MHD患者常因尿毒癥毒素、透析器的生物相容性、透析用水的質(zhì)量、反復穿刺血管通路和不同透析方式等因素的影響，體內(nèi)長期處于微炎癥狀態(tài)。持續(xù)的微炎癥狀態(tài)使MHD患者左心室功能明顯減低，顯著增加CVD的發(fā)生風險，CRP每升高1 mg/L，主要心臟不良事件發(fā)生風險增加1.94倍[21-23]。MHD患者血清CRP顯著升高，并與血硒水平呈顯著負相關(guān)[24]，本研究結(jié)果與文獻報道相符。同時還發(fā)現(xiàn)MHD患者的CRP與LAD、LVDd、IVST、LVMI均呈正相關(guān)，提示缺硒可能通過激活氧化應(yīng)激反應(yīng)而介導單核細胞等炎癥細胞產(chǎn)生炎癥因子，參與MHD患者的心臟結(jié)構(gòu)與功能的損傷。

綜上所述，低硒可使MHD患者體內(nèi)GSH-Px等抗氧化硒酶活性降低、氧化應(yīng)激反應(yīng)增強，TH、PTH代謝異常以及炎癥反應(yīng)增強，這些因素共同作用可導致MHD患者左心室結(jié)構(gòu)和功能異常，尤以舒張功能異常更為明顯，低硒可能是MHD患者左心室結(jié)構(gòu)和功能異常的另一危險因素。但由于本研究為單中心小樣本研究，其對低硒與MHD患者左心室形態(tài)和功能損害間的確切關(guān)系及其發(fā)病機制尚難以得出十分可靠的結(jié)論。今后將進一步開展分層研究或更大樣本量的深入研究或進行多中心大樣本聯(lián)合研究以驗證本研究的結(jié)論。