姚丹丹 仇方忻 張大偉 李作林
266109 青島,山東第一醫(yī)科大學(xué)附屬青島醫(yī)院腎內(nèi)科(姚丹丹,仇方忻);山東省青島市即墨區(qū)人民醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科(張大偉); 210009南京,東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院腎臟科(李作林)
慢性腎臟病(chronic kidney disease,CKD)已成為影響人類健康的全球性問題。其中,心血管事件是CKD死亡的第一位因素,而血管鈣化是導(dǎo)致CKD患者心血管事件發(fā)生的獨立危險因素[1]。最新的中國慢性腎臟病-礦物質(zhì)和骨異常(chronic kidney disease-mineral and bone disorder,CKD-MBD)診治指南概要[2]中指出,CKD G3~G5D期患者,可采用側(cè)位腹部X光片檢查是否存在血管鈣化,有條件的情況下可采用電子束CT及多層螺旋CT評估心血管鈣化情況,并且建議6~12個月進(jìn)行1次心血管鈣化評估。更重要的是,當(dāng)CKD G3~G5D期患者合并存在血管鈣化時,建議將其心血管疾病風(fēng)險列為最高級別,這些證據(jù)均提示,血管鈣化是影響CKD患者預(yù)后的重要因素。因此,如何防治血管鈣化具有十分重要的臨床意義。但目前引起血管鈣化的具體機(jī)制仍不清楚。
血清和糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)激酶1(serum and glucocorticoid induced protein kinase 1,SGK1)是1種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶,屬于環(huán)核苷酸調(diào)節(jié)的蛋白激酶家族,受多種因素的調(diào)控,參與多種病理生理功能的調(diào)節(jié)[3]。研究證明,SGK1在血管炎癥發(fā)生以及動脈粥樣硬化形成過程中,對于單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞增殖、遷移具有重要作用[4]。臨床研究表明,SGK1與血管鈣化密切有關(guān)[5],但SGK1與CKD患者血管鈣化的關(guān)系鮮有報道。因此,我們檢測MHD患者血清SGK1水平,探討其與MHD患者血管鈣化的關(guān)系,為其臨床血管鈣化防治提供理論基礎(chǔ)。
選取2019年1月至2019年12月山東第一醫(yī)科大學(xué)附屬青島醫(yī)院隨訪的MHD患者60例,男34例,女26例。年齡范圍24~78歲,年齡(58.0±13.8)歲。原發(fā)病為慢性腎小球腎炎20例,高血壓腎小動脈硬化12例,糖尿病腎病14例,先天性多囊腎病3例,系統(tǒng)性血管炎3例,狼瘡腎炎2例,鎮(zhèn)痛劑腎病2例,其他未明原因者4例。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)透析時間少于3個月;(2)3個月內(nèi)行腎移植;(3)3個月內(nèi)行心臟、肺臟、胃腸切除、關(guān)節(jié)置換、骨折等較大手術(shù);(4)1個月內(nèi)合并嚴(yán)重感染者;(5)行甲狀旁腺切除手術(shù);(6)患有惡性腫瘤等。本研究經(jīng)山東第一醫(yī)科大學(xué)附屬青島醫(yī)院倫理委員會同意[倫理批件編號:倫審2018(QCY-Z-009)號],所有研究對象均簽署知情同意書。
1.臨床資料采集 記錄所有研究對象的性別、年齡、身高、體重、基礎(chǔ)疾病(高血壓病)以及吸煙史等。計算體質(zhì)量指數(shù)(BMI)=體重/身高2(kg/m2)。所有研究對象空腹8~12 h后次日早晨采外周靜脈血。收集臨床指標(biāo)包括:總膽固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白、C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein,CRP)、Hb、白蛋白、糖化血紅蛋白、血磷、血鈣、全段甲狀旁腺素(intact parathyroid hormone,iPTH)、堿性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、透析前后BUN、Scr和尿素氮下降率等各項生化指標(biāo)。計算鈣磷乘積,血清白蛋白低于40 g/L時對血鈣進(jìn)行校正,校正公式為:血清鈣(mmol/L)=測量鈣值(mmol/L)+[40-血清白蛋白(g/L)]×0.02。
2.血管鈣化的測定與評估 患者進(jìn)行胸部以及腹部計算機(jī)斷層掃描(CT)檢測,根據(jù)胸主動脈、腹主動脈和冠狀動脈存在的鈣化或斑塊,由經(jīng)驗豐富的、固定的影像科醫(yī)生和腎內(nèi)科醫(yī)生共同判定是否存在血管鈣化。
3.血清SGK1水平測定 另收集患者外周靜脈血5 mL,靜置30 min后,以3 000 r/min離心力1 000 g離心15 min,取血清分裝于EP管中封存,置于-80 ℃冰箱保存,批量檢測SGK1濃度。SGK1的檢測待全部血樣本收集完成后一起解凍,統(tǒng)一采用ELISA法檢測,操作步驟嚴(yán)格按說明書進(jìn)行。ELISA試劑盒購于武漢華美生物有限公司(CSB-EL021189HU);熒光分光光度計購于美國Thermo Fisher公司,型號1501。
4.透析方法 患者均使用德國Fresenius Medical Care 4008S血液透析機(jī)常規(guī)行MHD治療,每周3次,每次透析時間為4 h,以動靜脈內(nèi)瘺或頸內(nèi)靜脈半永久置管為血管通路,抗凝劑為低分子肝素鈉(60~80 U/kg,生產(chǎn)批號:19187,生產(chǎn)單位:意大利阿爾法韋士曼制藥公司),透析器為 FX60,聚砜膜,膜面積為1.4 m2,透析液流量為500 mL/h,血流量為200~300 mL/h。
與無血管鈣化組相比,血管鈣化組年齡、透析時間、高血壓病史、吸煙史、CRP、糖化血紅蛋白、血磷、iPTH、鈣磷乘積、ALP和SGK1水平顯著增高,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。兩組性別、BMI、血脂、Hb、白蛋白、校正血鈣、透析前后血BUN、透析前后Scr及尿素氮下降率比較,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。(表1)
表1 各組研究對象的一般臨床資料
與非血管鈣化對照組比較,血管鈣化組血清SGK1濃度顯著升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。(圖1)
圖1 各組研究對象血清SGK1水平
血清SGK1水平與血磷(r=0.169)、iPTH(r=0.239)以及鈣磷乘積 (r=0.177)有相關(guān)性(P<0.05);而與校正血鈣(r=0.094)和ALP(r=0.083)無相關(guān)性(P>0.05)。(表2)
表2 透析患者SGK1水平與鈣磷代謝相關(guān)因素相關(guān)性
納入因素為性別、年齡、透析時間、BMI、高血壓病史、糖尿病、吸煙史、總膽固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白、CRP、Hb、白蛋白、糖化血紅蛋白、血磷、校正血鈣、iPTH、鈣磷乘積、ALP和SGK1水平,非條件Logistic回歸分析結(jié)果顯示,透析時間、血磷、iPTH、鈣磷乘積和SGK1水平增加為血液透析患者發(fā)生血管鈣化的獨立危險因素。(表3)
表3 血液透析患者發(fā)生血管鈣化的危險因素分析(二分類資料的Logistic回歸)
中國成人CKD患病率超過10%,已成為一個全球性的公共衛(wèi)生問題[6]。而CKD-MBD作為CKD的嚴(yán)重并發(fā)癥,是CKD患者致殘、致死等不良結(jié)局的重要原因。其中,血管鈣化是CKD-MBD最常見的表現(xiàn)。研究顯示,超過50%的CKD 5期透析患者伴發(fā)血管鈣化,且是影響患者病死率的重要危險因素[7-8],但MHD患者病理生理情況下,導(dǎo)致血管鈣化發(fā)生的具體機(jī)制仍不清楚。
SGK1是一種調(diào)節(jié)多種生物學(xué)功能的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶,其表達(dá)、酶活性和細(xì)胞定位受到多種因素的調(diào)節(jié),不僅對調(diào)控上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)運具有重要作用,而且對調(diào)節(jié)心臟動作電位、細(xì)胞增殖和細(xì)胞凋亡等方面亦起到至關(guān)重要的作用[9-11]。此外,SGK1的過度轉(zhuǎn)錄表達(dá)已被證實與糖尿病腎病[12]、腎小球腎炎[13]和肺血管重塑[14]的發(fā)生密切相關(guān)。盡管SGK1分布廣泛,對各種刺激損傷反應(yīng)敏感,但SGK1在血管鈣化中的作用尚不十分明確。
SGK1基因表達(dá)具有高度的動態(tài)性,研究顯示,SGK1基因的表達(dá)受臨床上多種促進(jìn)血管鈣化發(fā)生的重要因子的調(diào)控。磷酸鹽和醛固酮等均能上調(diào)血管平滑肌細(xì)胞SGK1的mRNA和蛋白表達(dá),機(jī)制可能與促進(jìn)TGF-β和BMP-2表達(dá)而增強(qiáng)血管平滑肌細(xì)胞的骨/軟骨細(xì)胞轉(zhuǎn)化有關(guān)[15-16],此外,高血糖亦能上調(diào)血管平滑肌細(xì)胞SGK1的表達(dá),且該現(xiàn)象在糖尿病患者中得到證實[17]。本研究發(fā)現(xiàn),MHD患者血清中,SGK1與血管鈣化密切相關(guān),更重要的是,其與MHD患者鈣磷代謝治療亦有密切聯(lián)系。與之相一致,既往研究顯示,在CKD相關(guān)血管鈣化模型(腎大部切除和klotho敲除小鼠模型)中也觀察到主動脈SGK1 mRNA表達(dá)增加,且有研究發(fā)現(xiàn),CKD患者冠狀動脈SGK1的mRNA表達(dá)增加[18]。且使用尿毒癥患者血清干預(yù)血管平滑肌細(xì)胞可增加SGK1 mRNA表達(dá)。這些結(jié)果表明,在血管鈣化條件下,SGK1在血管系統(tǒng)中顯著上調(diào),且在促進(jìn)血管鈣化發(fā)生中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。
既往研究顯示,血磷、iPTH和鈣磷乘積是影響血管鈣化的獨立危險因素[19],在血管鈣化的發(fā)生過程中起到至關(guān)重要的作用。本研究發(fā)現(xiàn),血清SGK1水平與三者均存在顯著的相關(guān)性,提示SGK-1可能是影響MHD患者血磷、iPTH和鈣磷乘積水平的重要因素。研究顯示,SGK1是血管鈣化的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。此外,SGK1缺乏也有助于改善腎功能,部分逆轉(zhuǎn)小鼠的高磷血癥、血脂異常、醛固酮增多和皮質(zhì)醇升高。同時,在腎大部切除模型中,抑制SGK1可作為治療腎性相關(guān)血管鈣化的有效靶點。SGK1能夠通過激活NF-κB通路誘導(dǎo)血管平滑肌細(xì)胞的骨/軟骨生成重編程,而抑制SGK1則能延緩或幾乎消除血管鈣化[20]。SGK1已被作為心血管疾病的治療靶點,并且體內(nèi)實驗已經(jīng)證實,SGK1特異性抑制劑的有效性和耐受性[21]。SGK1抑制劑EMD638683干預(yù)可以顯著減輕維生素D3負(fù)荷模型中的血管硬化和血管鈣化。更重要的是,SGK1抑制亦能改善尿毒癥血清的成骨誘導(dǎo)特性,也從側(cè)面提示抑制SGK1治療CKD患者相關(guān)血管鈣化疾病的可行性。
此外,血管鈣化不僅發(fā)生于CKD患者,而且在各種臨床疾病和老齡化人群中普遍存在[22]。因此,可能在這些人群中,SGK1同樣發(fā)揮至關(guān)重要的作用。事實上,鹽皮質(zhì)激素受體敏感的SGK1表達(dá)上調(diào)已經(jīng)被證明可以加速皮膚老化[23]??紤]到SGK1在器官纖維化、電解質(zhì)調(diào)節(jié)、代謝綜合征、血小板聚集以及心肌肥厚和心力衰竭等方面亦有重要作用[24-25],SGK1抑制劑亦可能成為該類患者的有效治療策略。