血清Klotho水平與冠狀動脈嚴重病變的相關性研究

毛 琦，王玉清，李佑美，趙曉輝

冠狀動脈病變嚴重程度是決定冠狀動脈粥樣硬化性心臟病不良預后的重要危險因素[1]。基于經典心血管危險因素的臨床預測模型能夠較好的評估冠心病的發病和預后風險；然而，冠狀動脈病變的嚴重程度和復雜性卻不能完全從這些危險因素中獲得合理充分的闡釋[2]。提示在經典心血管危險因素之外，還存在著大量未知的疾病殘余風險；因此，識別可以有效反映冠狀動脈病變程度的生物標志物，有助于疾病管理并可深化對冠心病致病機制的理解。Klotho是重要的內源性多效蛋白，主要由腎臟近曲小管上皮表達并分泌入血；循環低水平Klotho可以反映腎功能損傷和個體早衰，也被視為一種激素樣的抗衰老因子[3]。基礎研究證實Klotho具有重要的血管生物學作用，敲除Klotho可導致小鼠血管鈣化和動脈粥樣硬化的發生[4]。臨床研究也表明，循環Klotho水平與心血管疾病發生相關，并可預測人群心血管疾病的發病風險[5]。然而，基于流行病學研究的Klotho與冠狀動脈粥樣硬化關系證據仍然較少，循環Klotho水平與冠狀動脈嚴重復雜病變的關系尚不明確。因此，本研究旨在探討血清Klotho水平與冠狀動脈嚴重病變的相關性。

1 資料與方法

1.1臨床資料 選擇2017年12月——2018年3月于我院心內科經冠狀動脈造影診斷為冠狀動脈疾病的患者。納入標準：造影顯示冠狀動脈主要分支至少存在一處狹窄≥50%的病變；入院時估計腎小球濾過率(eGFR)>60 ml/min·1.73 m2。排除標準：原發性腎臟疾病；嚴重的肝功能損傷；甲狀腺及甲狀旁腺疾病；感染性疾病；自身免疫性疾病；造血系統疾病；惡性腫瘤。最終共納入246例患者，男189例(76.8%)，中位年齡63歲，中位血清Klotho水平277.8 μg/L。研究對象按血清Klotho水平分為低值組(≤277.8 pg/ml)和高值組 (>277.8 pg/ml)，每組123例。

1.2方法 收集病例基本信息，所有研究對象于冠狀動脈造影前空腹抽取靜脈血，采用美國Beckman Coulter DXC800 system自動生化儀檢測常規生化指標。留取3 ml未抗凝靜脈血，室溫靜置2 h，以2500 r/min 4℃ 離心15 min，取上層血清。采用Bio-Rad公司酶標儀及武漢華美生物公司生產的Klotho酶聯免疫吸附試驗(ELISA)試劑盒檢測血清Klotho水平。冠狀動脈造影數據來自心導管室記錄，由2名經驗豐富的介入醫師利用SYNTAX評分工具對冠狀動脈病變嚴重程度進行量化評價，SYNTAX評分工具來自網站www.syntaxscore.com提供的計分器，依據患者冠狀動脈病變數量、復雜解剖和復雜病變進行加權打分[6]。

1.3相關定義

1.3.1冠狀動脈疾病：冠狀動脈各主要分支中(左冠狀動脈主干、左冠狀動脈前降支、左冠狀動脈回旋支及右冠狀動脈)，至少存在一處管腔狹窄≥50%的病變[7]。

1.3.2三支血管病變：左冠狀動脈前降支、左冠狀動脈回旋支及右冠狀動脈等主要分支均發生至少一處管腔狹窄≥50%的病變。

1.3.3鈣化病變：主要分支冠狀動脈疾病伴明顯鈣化影的病變。

1.3.4SYNTAX分層：以23分為界值，SYNTAX≤22分的冠狀動脈病變為低危組，SYNTAX≥23的冠狀動脈病變為高危組[6]。

1.3.5估計eGFR：基于血清肌酐的MDRD公式，計算eGFR(ml/min·1.73 m2)=186×Scr 1.154×age-0.203×1.233(女性×0.742)[8]。

2 結果

2.1一般資料 2組在性別、體質量指數、吸煙史、高血壓史、收縮壓、舒張壓、甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、肌酐(Scr)及雙支病變方面比較差異無統計學意義(P>0.05)；而在年齡、糖尿病史、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、空腹血糖(FBG)、糖化血紅蛋白(HbA1c)、腎小球濾過率(eGFR)及單支病變、三支病變、鈣化病變比例及SYNTAX評分方面比較差異有統計學意義(P<0.05，P<0.01)。見表1。

表1 2組冠狀動脈疾病患者臨床資料比較

2.2Klotho與臨床指標的相關性分析 Klotho水平與年齡、TC、HDL-C、FBG、HbA1c和eGFR相關(P<0.05，P<0.01)；經過年齡因素校正后，Klotho水平與TG、HDL-C、FBG和HbA1c顯著相關(P<0.01)。見表2。

表2 Klotho水平與臨床指標的相關性分析

2.3Klotho對冠狀動脈嚴重病變的診斷預測效能

2.3.1不同分層間Klotho水平:研究對象按是否存在三支病變、鈣化病變和SYNTAX≥23分進行分層，三支病變、鈣化病變或SYNTAX≥23分等嚴重病變的Klotho低于非三支病變、無鈣化病變、SYNTAX≤22分者(P<0.001)。血清Klotho水平與SYNTAX評分呈負相關(r=-0.527，P<0.001)。見圖1。

圖1 Klotho水平與冠狀動脈嚴重病變的關系

2.3.2Klotho對冠狀動脈嚴重病變的診斷預測效能:以三支病變、鈣化病變和SYNTAX≥23分病變為檢驗變量，利用ROC曲線及其曲線下面積(area under curve, AUC)評估Klotho對冠狀動脈嚴重病變的診斷預測效能。結果顯示，Klotho對三支病變、鈣化病變和SYNTAX≥23分病變的AUC分別為0.704、0.732和0.734(P<0.001)。根據約登指數確定的ROC曲線敏感度和特異度的最佳點，三支病變、鈣化病變和SYNTAX≥23分病變對應的Klotho界值分別是291.9、254.0和259.6 pg/ml。見圖2。

圖2 Klotho對冠狀動脈嚴重病變的ROC曲線分析

2.4評估Klotho與SYNTAX≥23分病變的相關性 單因素分析顯示Klotho與SYNTAX≥23分病變顯著相關(OR=0.986,95%CI 0.980，0.991,P<0.001)；將HDL-C、FBG、eGFR等在單因素分析中P≤0.1的變量納入多元模型進行校正，結果進一步表明，Klotho與SYNTAX≥23分病變相關(OR=0.987,95%CI 0.982，0.992,P<0.001)，提示低水平血清Klotho可能是冠狀動脈SYNTAX≥23分病變的獨立危險因素。見表3。

表3 SYNTAX≥23分病變的Logistic回歸分析

3 討論

冠狀動脈病變嚴重程度不僅影響患者的臨床結局，也決定著個體治療策略和疾病管理[9]。合并多支病變、鈣化病變等冠狀動脈嚴重疾病患者具有更多的血運重建、更高的缺血風險以及更差的心血管預后，而針對冠狀動脈嚴重疾病的預警和分層則具有重要的臨床意義[10]。SYNTAX評分是一個基于冠狀動脈造影的病變量化體系，根據冠狀動脈病變的數量、嚴重度、復雜解剖以及病變特征進行權重積分；相較于Gensini評分，SYNTAX評分不僅能充分反映冠狀動脈病變的嚴重性，更能指導風險預測和臨床決策[11]。既往大量證據顯示，SYNTAX評分可以有效評估急性冠狀動脈綜合征人群和經皮冠狀動脈介入治療(PCI)人群的主要不良心血管事件風險；因此，識別與SYNTAX評分密切相關的生物標志物有助于冠心病的優化管理[11]。在既往臨床研究中，Oguro等[12]和Jo等[13]發現Klotho基因單核苷酸多態性與動脈粥樣硬化進展及冠狀動脈狹窄密切關聯；Navarro等[14]則進一步發現循環Klotho水平與冠狀動脈粥樣硬化相關。然而，上述研究未能對冠狀動脈病變嚴重程度進行充分量化，也缺乏對冠狀動脈復雜嚴重病變的分析，且研究人群的心血管危險因素較少，總體心血管風險偏低。在本研究中，我們進一步發現，Klotho與冠狀動脈復雜嚴重病變之間也存在密切關聯。研究結果顯示，血清Klotho水平越低，冠狀動脈疾病患者合并三支病變及鈣化病變就越多，SYNTAX積分也相應越高。ROC曲線分析也顯示，循環低水平Klotho能夠較好的診斷預測冠狀動脈復雜嚴重病變；提示檢測血清Klotho水平可能有利于篩選冠狀動脈嚴重病變患者并識別其潛在的高心血管事件風險。多因素分析則進一步表明，即便校正了HDL-C、FBG及eGFR等重要變量，Klotho仍然與冠狀動脈嚴重病變相關，低水平血清Klotho可能是冠狀動脈復雜嚴重病變的獨立危險因素。

基礎研究發現，Klotho敲除鼠較野生型顯示出嚴重的血管鈣化，補充Klotho則可明顯減輕病變程度；臨床研究也表明，Klotho可通過調節鈣磷代謝參與血管重塑進而影響血管鈣化[15]。然而，血清Klotho水平與腎臟功能密切相關，既往研究顯示血管鈣化均是基于慢性腎臟損傷且主要發生于血管中膜，并非動脈粥樣硬化斑塊中的鈣鹽沉積和鈣斑形成，循環Klotho與冠狀動脈鈣化病變的關系目前尚不明確[16]。本研究進一步發現，在腎功能基本正常的冠狀動脈疾病人群中，血清Klotho水平不僅與鈣化病變相關，更與SYNTAX≥23分的冠狀動脈復雜嚴重病變密切關聯。基于文獻證據和研究結果，我們推測，血清Klotho對冠狀動脈復雜嚴重病變的預測作用可能歸因于Klotho的血管保護效應[4]。有研究表明，Klotho敲除鼠所呈現的早衰表型在低水平Klotho的人體中也能觀察到；在血管則表現為內皮通透性增加、血管舒張功能抑制及血管生成能力減弱；補充Klotho則可以顯著改善內皮功能并抑制血管重塑[17]。另有研究報道，Klotho通過減少氧化應激及促進NO生成等機制延緩內皮衰老從而保護血管功能[18]。生理條件下，內皮細胞是保持血管結構功能正常的直接執行者；然而，由于年齡和應激介導的血管細胞衰老，內皮不能維持結構的完整性和正常的生物學功能[19]。衰老內皮對外界應激的反應能力減弱，對損傷的修復能力降低，這些因素共同介導了血管損傷，缺乏Klotho則加劇了血管衰老進而促進動脈粥樣硬化[20]。然而，Klotho抗動脈粥樣硬化機制目前仍然停留在“抗氧化應激損傷”的假說上面，深入的機制挖掘有待后續的研究。

綜上所述，血清Klotho與冠狀動脈嚴重病變密切相關，循環低水平Klotho可能是冠狀動脈復雜嚴重病變的獨立危險因素。本研究限于橫斷面分析，且存在單中心、小樣本等局限性，今后將通過設計前瞻性試驗來加以充分探討。