慢性腎臟病骨-腎-甲狀旁腺軸相關因子及影響因素研究

黎艷培，廖蘊華，潘 玲，丁文娟

我國慢性腎臟病(CKD)的患病率已達到10.8%[1]。鈣磷代謝紊亂是CKD的常見并發癥，其能增加CKD患者心血管事件的發生率和病死率。近年來發現骨-腎-甲狀旁腺軸是鈣磷代謝的重要調節軸，成纖維生長因子23(FGF23)、klotho蛋白是該軸的重要組成因子，本研究通過分析不同分期CKD患者FGF23、klotho蛋白、1,25-二羥維生素D3〔1,25-(OH)2D3〕及傳統鈣磷相關指標水平，探討不同時期CKD患者骨-腎-甲狀旁腺軸相關因子之間的關系。

1 資料與方法

1.1 病例入選標準 符合美國腎臟基金會慢性腎臟疾病進展監測與防治指南(National Kidney Foundation-Dialysis Outcomes Quality Initiative，NKF-DOQI)制定的CKD診斷標準及分期[2]，年齡>18歲，未進行過腎臟替代治療。

1.2 病例排除標準 合并急性腎損傷，系統性自身免疫性疾病導致的腎炎，原發性甲狀旁腺功能亢進，肝膽疾患，既往6個月內使用免疫抑制劑治療，近1個月內規律使用鈣劑、磷結合劑及維生素D制劑者。

1.3 臨床資料 選擇2012年10月—2013年3月于廣西醫科大學第一附屬醫院就診的符合研究標準的137例CKD非透析患者，其中男75例、女62例，平均年齡(46.0±14.1)歲。CKD病因構成：原發性腎小球疾病97例(70.8%)，高血壓腎損害20例(14.6%)，糖尿病腎病11例(8.0%)，高尿酸性腎病7例(5.1%)，梗阻性腎病2例(1.5%)。選擇同期于我院體檢中心行體檢健康者35例為對照組，其中男14例、女21例，平均年齡(40.4±15.2)歲。

1.4 觀察指標及檢測方法 收集兩組受試者的性別、年齡、體質指數(BMI)、血壓、CKD病因。受試者清晨空腹抽取靜脈血，3 000 r/min離心10 min(離心半徑為10 cm)，取上清，于-80 ℃冰箱儲存。使用日本日立7600型血生化自動分析儀檢測血肌酐、清蛋白、血鈣、血磷、血堿性磷酸酶(ALP)，采用放射免疫法檢測全段甲狀旁腺激素(iPTH)?；颊哐}經過校正，校正鈣(mmol/L)=血測定鈣(mmol/L)+0.2×〔4-0.1×清蛋白(g/L)〕。FGF23、klotho蛋白、1,25-(OH)2D3的檢測采用ELISA雙夾心法，試劑盒購自武漢華美生物工程有限公司。根據改良簡化MDRD公式計算估算腎小球濾過率(eGFR)。根據eGFR 將CKD組分為4組：CKD 1～2期組〔eGFR≥60 ml·min-1·(1.73 m2)-1〕、CKD 3期組〔eGFR 30～59 ml·min-1·(1.73 m2)-1〕、CKD 4期組〔eGFR 15～29 ml·min-1·(1.73 m2)-1〕、CKD 5期組〔eGFR <15 ml·min-1·(1.73 m2)-1〕。

2 結果

2.1 臨床資料比較 CKD各組及對照組的性別構成間差異無統計學意義(P=0.11)，CKD 1～2期組年齡低于CKD其他分組(P<0.05)。CKD 1～2期組血清iPTH、ALP、FGF23水平與對照組間差異均無統計學意義(P>0.05)；CKD 3、4、5期組血清iPTH、ALP、FGF23水平較對照組升高，1,25-(OH)2D3水平較對照組降低(P<0.05)，其中CKD 4、5期組iPTH、FGF23較CKD 3期升高，且CKD 5期又高于CKD 4期(P<0.05)，ALP、1,25-(OH)2D3水平CKD 3、4、5期組間差異無統計學意義(P>0.05)；CKD 4、5期血鈣較對照組降低，血磷、klotho蛋白較對照組升高(P<0.05)，其中CKD 5期組血磷又較CKD 4期升高(P<0.05)，CKD 4、5期組血鈣、klotho蛋白水平間差異無統計學意義(P>0.05，見表1)。

2.2 單因素相關分析 將年齡、BMI、平均動脈壓(MAP)、清蛋白、血紅蛋白、血鈣、血磷、iPTH、eGFR、ALP、1,25-(OH)2D3、klotho蛋白、膽固醇、三酰甘油、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)與FGF23進行Spearman相關分析，結果顯示，FGF23與血磷(r=0.432，P<0.001)、iPTH(r=0.409，P<0.001)、ALP(r=0.372，P<0.001)、klotho蛋白(r=0.383，P<0.001)、MAP(r=0.276，P<0.001)呈正相關；與eGFR(r=-0.600，P<0.001)、血鈣(r=-0.192，P=0.012)、1,25-(OH)2D3(r=-0.228，P=0.003)、HDL(r=-0.252，P=0.001)、清蛋白(r=-0.273，P<0.001)、血紅蛋白(r=-0.449，P<0.001)呈負相關。

2.3 多元逐步線性回歸分析 以lgFGF23為因變量,以血磷、iPTH、ALP、klotho蛋白、MAP、eGFR、血鈣、1,25-(OH)2D3、HDL、清蛋白、血紅蛋白、性別、病因為自變量進行多元逐步回歸分析，被篩選引入方程的因素有：eGFR、血磷、klotho蛋白、HDL，經檢驗F=32.966，P<0.001,此4項因素對lgFGF23影響有統計學意義，模型的R2為0.447，調整R2為0.434，其余檢驗統計量值見表2。從標準化偏回歸系數看，對lgFGF23影響效果由大到小的因素依次是eGFR、血磷、klotho蛋白、HDL。回歸方程為：lgFGF23=1.239-0.331eGFR蛋白+0.310血磷+0.173klotho蛋白-0.151HDL。

表1 不同CKD組及對照組一般資料及鈣磷代謝指標比較

注：與對照組比較，*P<0.05;與CKD 1～2期組比較，△P<0.05；與CKD 3期組比較，▲P<0.05；與CKD 4期組比較，○P<0.05；★為χ2值，☆為F值，◆為H值；eGFR=估算腎小球濾過率，iPTH=全段甲狀旁腺激素，ALP=堿性磷酸酶，FGF23=成纖維生長因子-23，1,25-(OH)2D3=1，25-二羥維生素D3

表2 FGF23影響因素的多元逐步線性回歸分析

Table2 Multiple linear regression analysis on influencing factors for FGF23

影響因素偏回歸系數標準誤標化偏回歸系數t值P值常數項1 2390 10611 641<0 01eGFR-0 0030 001-0 331-4 649<0 01血磷0 2850 0600 3104 740<0 01klotho蛋白0 1720 0620 1732 760<0 01HDL-0 0820 033-0 151-2 4900 014

注：HDL=高密度脂蛋白

3 討論

FGF23/klotho蛋白是近年來發現的在鈣磷代謝中起著關鍵作用的因子，FGF23/klotho蛋白、1,25-(OH)2D3、PTH之間形成骨-腎-甲狀旁腺調節軸，共同調節機體鈣磷代謝的平衡。正常生理情況下，骨原細胞及成骨細胞分泌的FGF23與腎臟klotho-FGFR1結合后,抑制近曲小管刷狀緣2a型及2c型鈉磷協同轉運體(NaPi-2a/NaPi-2c)促進磷的排泄[3]；當血磷升高時，刺激FGF23的生成。FGF23還抑制PTH及1,25-(OH)2D3的生成,而PTH刺激FGF23及1,25-(OH)2D3的生成，升高的1,25-(OH)2D3反過來抑制PTH的生成，同時進一步刺激FGF23及klotho蛋白的產生，間接抑制PTH的生成，由此，骨-腎-甲狀旁腺之間的正負反饋形成[4]。CKD時此軸紊亂，可導致一系列礦物質及骨代謝紊亂。

本研究中，CKD 3、4、5期組FGF23、iPTH、ALP、1,25-(OH)2D3水平較對照組發生明顯改變，而血鈣、血磷及klotho蛋白則在CKD 4～5期組發生明顯改變，說明FGF23、iPTH、ALP、1,25-(OH)2D3等水平改變要早于血鈣、血磷及klotho蛋白。宦紅娣等[5]研究發現，FGF23在CKD 3期后水平逐期升高，而1,25-(OH)2D3在CKD 3期后明顯下降，但CKD 3、4期及腹膜透析組組間無明顯差異，本研究結果與之相似。國外研究發現，FGF23在CKD 1～2期呈基線水平，當eGFR<47 ml·min-1·(1.73 m2)-1后升高，升高的FGF23與全因死亡率及心血管事件發生率有著很好的相關性，而血清鈣磷水平在eGFR>40 ml·min-1·(1.73 m2)-1前無明顯改變[6-8]。本研究顯示，FGF23自eGFR<60 ml·min-1·(1.73 m2)-1后開始出現升高。CKD患者中FGF23水平升高的具體機制尚未十分明確，有觀點認為，CKD患者隨著腎單位的喪失及各種代謝的紊亂，腎臟中FGF23的特異性共受體膜結合型klotho蛋白(FGF23須通過其產生作用)減少，造成FGF23抵抗，削弱FGF23的促磷排泄及抑制PTH分泌的正常功能；此外，高磷血癥、甲狀旁腺功能亢進均進一步刺激FGF23的生成，打破骨-腎-甲狀旁腺之間的調節軸，形成惡性循環[9]。1,25-(OH)2D3減少在CKD早期便已存在，隨著eGFR的下降呈線性下降，eGFR每減少1個單位1,25-(OH)2D3水平下降0.3 ng/L，本研究中1,25-(OH)2D3水平在CKD 3期后才出現變化，但在CKD 3、4、5期組間兩兩比較無明顯差異，提示CKD 3期后1,25-(OH)2D3未進一步下降，可能與種族、生活方式及CKD 1～2期組患者相對年輕有關。Regidor等[10]在對73 960例透析患者的隊列研究發現， ALP升高，尤其是ALP≥120 U/L后顯著增加了患者的死亡風險，本研究中ALP水平在CKD 3期后已逐步升高，血清中的ALP主要來自肝臟和骨骼，本研究排除了肝膽疾病患者，提示升高的ALP部分可能來自于成骨細胞，由于本研究測定的是總ALP水平，不能準確評估成骨細胞活性，因此建議CKD 3期后加測骨特異性堿性磷酸酶水平。

本研究顯示，eGFR、血磷、klotho蛋白、HDL是FGF23的獨立影響因素。隨著腎功能的下降FGF23升高已普遍達成共識。高血磷是FGF23生成的刺激因素，Ito等[11]對健康志愿者靜脈注射磷酸鹽，使血磷快速升高，6 h后留血測定FGF23水平，發現FGF23水平并無改變；另一項研究對CKD 4期患者予司維拉姆8周的干預，結果顯示可降低FGF23水平[12]，而予碳酸鑭2周干預并不降低FGF23水平[13]，提示短時間內血磷急劇改變可能并不調節FGF23的分泌，長期的磷負荷或可影響FGF23水平。本研究中FGF23的改變較血磷早，提示早期測定FGF23水平有助于評估體內磷負荷情況。

本研究血清klotho蛋白與FGF23呈正相關，考慮與膜結合型klotho蛋白的減少導致FGF23抵抗有關。klotho蛋白分為膜結合型及分泌型，膜結合型存在于腎遠曲小管，血液中存在的klotho蛋白可來源于酶切的膜結合型klotho蛋白胞外段及分泌型klotho蛋白，在部分CKD研究中血清klotho蛋白是降低的，而本研究中該蛋白從CKD 4期后升高，與Sugiura等[14]及Devaraj等[15]的研究結果類似。由于klotho蛋白在人體多個器官均有表達，猜測可能與腎單位受損后腎外組織代償性生成有關，需進一步行組織中klotho蛋白檢測證實。

本研究顯示，HDL與FGF23呈負相關。HDL是公認的抗動脈粥樣硬化因子，具有抗氧化應激作用[16]，而CKD患者脂代謝紊亂及氧化應激較普遍，控制HDL水平是否有助于改善FGF23水平仍需進一步研究。

綜上所述，CKD患者FGF23、iPTH、ALP、1,25-(OH)2D3水平改變早于血鈣、血磷、klotho蛋白；eGFR、血磷、klotho蛋白、HDL是FGF23的獨立影響因素。由于本研究為橫斷面研究，未能了解骨-腎-甲狀旁腺軸相關因子對患者預后的影響，有待日后開展進一步的隊列研究。

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