尿毒癥患者橈動脈OPN、OPG的表達和意義.pdf

1、研究背景及目的:終末期腎臟疾病(End Stage Renal Disease,ESRD)是一個影響全球的健康難題,多數(shù)患者由于腎功能嚴重損害而會出現(xiàn)一系列的代謝紊亂綜合癥。雖然近半個世紀以來,血液凈化技術的普及和發(fā)展使ESRD患者的生命得以延長,但多數(shù)病人的生活質(zhì)量和長期生存率仍然受到嚴重威脅。國外統(tǒng)計結果表明心血管疾病(Cardiovascular Disease,CVD)是ESRD患者的第一位死亡原因,發(fā)生率高達60％,高出普通人

2、群20-30倍;中華醫(yī)學會腎臟病學會的統(tǒng)計資料亦顯示,在我國近70％的血液透析患者死于CVD。因此,有關ESRD患者心血管并發(fā)癥的原因及防治措施一直是國內(nèi)外學者探討的重點課題,ESRD患者普遍存在血管鈣化,因此其相關相關研究更引人注目。血管鈣化它包括兩種類型:
　　一、內(nèi)膜鈣化,是動脈粥樣硬化性疾病的標志,發(fā)生在粥樣斑塊形成的晚期,常見于大動脈,可使血管的管腔阻塞、血流減少,最終導致組織的缺血和壞死。在非糖尿病和腎臟病的人群中,血

3、管鈣化主要以這一類型為特點。
　　二、中膜鈣化(Monckeberg’s中層鈣質(zhì)沉著),主要以大、中動脈的平滑肌層鈣化為特點,可獨立于動脈粥樣硬化斑塊存在,是ESRD患者血管鈣化的主要類型,也可見于糖尿病病人;中膜鈣化中有一種被稱為“尿毒癥性小動脈鈣化病”,發(fā)生于尿毒癥,特別是長期維持性透析的患者,它屬于小動脈栓塞性疾病,起病急,進展速,死亡率高,通常為皮膚及皮下動脈和細動脈的中層鈣化,并有內(nèi)膜阻塞性增生。發(fā)生于粥樣硬化斑塊的鈣化

4、可增加斑塊的脆中膜鈣化一般不影響動脈管腔的內(nèi)徑,但能增加血管的硬度,降低其順應性、使血流動力學發(fā)生變化。此類患者常表現(xiàn)為收縮壓增高、舒張壓下降、脈壓增大,引起左室肥大和冠狀動脈灌注下降,最終出現(xiàn)心肌缺血和壞死、充血性心力衰竭、心律不齊等,威脅患者生命。
　　既往認為,血管鈣化是一個被動的過程,與年齡增長或動脈粥樣斑塊形成有關,但目前臨床及組織學的研究結果表明,一些與骨骼代謝有關的基因和蛋白質(zhì)直接參與了尿毒癥血管鈣化的發(fā)生、發(fā)展過程

5、,近年來最新的證據(jù)表明,血管鈣化是一種類似于骨和軟骨形成的主動調(diào)節(jié)過程,主要特征是血管壁的細胞,尤其是血管平滑肌細胞(VSMC)發(fā)生骨樣變化的主動調(diào)節(jié)過程,呈現(xiàn)基質(zhì)小泡、堿性磷酸酶活性增高,及細胞外非膠原基質(zhì)蛋白如骨橋蛋白等成骨樣細胞表型的特征。骨橋蛋白(Osteopontin,OPN)為是一種酸性磷酸化糖蛋白,能吸附羥基磷灰石,在組織礦化中起著重要作用,是成骨細胞分化的標志。最近研究發(fā)現(xiàn)OPN是體內(nèi)異位鈣化的天然抑制因子,在缺乏OPN

6、保護的小鼠,鈣化速度是野生小鼠的4-5倍。研究提示,OPN不僅能抑制鈣磷酸鹽的沉積,而且通過阻斷羥磷灰石結晶生長,誘導碳酸酐酶Ⅱ在單核細胞的表達,促進細胞外環(huán)境的酸化,主動促進鈣鹽的溶解。在特定條件下,巨噬細胞、T淋巴細胞和血管平滑肌細胞、上皮細胞等都可產(chǎn)生OPN,以巨噬細胞最多。大多數(shù)正常軟組織并不表達OPN,而在動脈粥樣硬化斑塊、糖尿病性病變血管、尿毒癥性小動脈鈣化病及鈣化的動脈瓣中OPN卻大量存在。OPN與尿毒癥血管鈣化的關系至今

7、尚未完全清楚,有人曾對牛血管平滑肌細胞做過體外培養(yǎng)實驗,他們發(fā)現(xiàn)在P—甘油磷酸創(chuàng)造的高磷環(huán)境下,該細胞能產(chǎn)生鈣化,但如同時在培養(yǎng)基中加入低濃度的OPN(0.05 to5ug/ml),卻能減少鈣化沉積的產(chǎn)生,其他的實驗也不斷證明OPN有抑制鈣化的作用,但具體機制仍不明確。骨保護蛋白(Osteoprotegerin,OPG)是新近發(fā)現(xiàn)的一種細胞因子,能特異性的抑制破骨細胞生成,屬成骨與基質(zhì)細胞分泌的糖蛋白。OPG的生物學作用是阻斷成骨細胞表

8、達的RANKL又稱OPGL(Osteoprotegerin ligand,NF-KB受體活化因子的配體)與破骨細胞表達的RANK(Receptor activator of NF-KB,NF-KB的活化受體)結合,從而抑制破骨細胞的分化和活化。臨床觀察發(fā)現(xiàn)血管鈣化往往與骨質(zhì)疏松同時出現(xiàn),OPG可能是血管鈣化和骨質(zhì)疏松共同發(fā)病機制的關鍵。即骨質(zhì)疏松的病人經(jīng)常存在動脈粥樣硬化和血管鈣化,研究提示這種鈣由骨骼向動脈壁轉(zhuǎn)移可能是造成動脈血管硬化

9、的重要原因。
　　最近的研究顯示除傳統(tǒng)的危險因素如高齡、高血壓、脂質(zhì)代謝異常外,其它因素如血磷水平、慢性炎癥、維生素K/華法令對MGP的影響、E-選擇素、基因多態(tài)性、瘦索等可參與了鈣化,而且這一過程受多種激素和細胞因子調(diào)節(jié),OPG就是其中重要的因子之一。目前認為在ESRD患者,高血磷、慢性炎癥可能是血管鈣化的最主要促進因素,臨床研究顯示尿毒癥患者的心血管疾病與血鈣磷增高密切相關。高磷誘導的心血管鈣化的分子水平的調(diào)節(jié)機制已成為目前研

10、究的熱點,而且有的研究認為,高磷是尿毒癥患者血管鈣化的獨立危險因子。目前,關于尿毒癥患者血管鈣機制的研究較多,關于血磷、OPN、OPG和血管鈣化的關系的研究,多集中于體外細胞培養(yǎng)和動物實驗上,而對尿毒癥患者血管鈣化組織與OPN、OPG及血磷的關系的研究,尚不多見。本研究的目的是對尿毒癥患者的橈動脈血管的鈣化情況進行分級,分析OPN、OPG的表達情況,分析血管鈣化與OPN、OPG及臨床指標的關系。
　　方法:收集鄭州大學第一附屬醫(yī)院

11、血液凈化中心2008年5月~2008年7月62例尿毒癥患者行前臂橈動脈頭靜脈內(nèi)瘺吻合術中切取的橈動脈組織,其中男性32例,女性30例,年齡17~76歲,平均年齡46.5歲。所有患者術前均由Schwartz公式計算出內(nèi)生肌酐清除率<15ml/min,1.73m~2,其中42人接受血液透析治療,10人接受腹膜透析治療,其中糖尿病腎病27例,非糖尿病腎病35例。開始腎臟替代治療的持續(xù)時間從1~60個月(平均12.5±12個月),所有患者術前常

12、規(guī)檢測血鈣、血磷、血脂、肝腎功、體重、身高。62例標本經(jīng)10％甲醛固定,常規(guī)脫水包埋,作連續(xù)的3um切片。用茜素紅染色,分析血管鈣化情況,按鈣化程度分級;用免疫組織化學S-P法檢測OPN、OPG的表達情況。OPN、OPG、血鈣、血磷、血脂、肝腎功、體重指數(shù)、透析時間等指標數(shù)據(jù)均經(jīng)SPSS(10.0版)進行統(tǒng)計學分析處理。按照組織鈣化程度分類、是否糖尿病進行分類統(tǒng)計,正態(tài)分布資料組間比較采用單因素方差分析,資料不符合正態(tài)分布則采用非參數(shù)檢

13、驗,相關性分析采用Pearson相關(正態(tài)分布)和Spearman相關(非正態(tài)分布),率的比較采用χ~2檢驗。以a=0.05作為檢驗水準。
　　結果:1.鈣化染色62例終末期腎病患者橈動脈標本中,有15例存在鈣化,發(fā)生率24.2％,其中重度鈣化4例,輕中度鈣化11例,均發(fā)生在血管中膜。
　　2.免疫組化15例有鈣化的橈動脈血管中膜平滑肌細胞胞漿中均有OPN、OPG陽性表達,在沒有鈣化染色的血管標本中,仍有21例的標本至少存在

14、OPN、OPG其中一種的陽性表達。重度鈣化組OPN、OPG的表達均明顯高于無鈣化組,但輕中度鈣化與重度鈣化之間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。
　　3.鈣化與臨床指標的相關性血磷、鈣磷乘積、體重指數(shù)與鈣化程度呈正相關。重度鈣化組透析時間較無鈣化組顯著延長(P<0.05)。各鈣化組間其它指標差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。糖尿病腎病所致的尿毒癥血管鈣化的發(fā)生率不高于其它原發(fā)病(卡方=0.078自由度=1 p=0.780)。

15、r>　　4.免疫組化指標與臨床指標的相關性OPN與血磷、體重指數(shù)、透析時間呈顯著正相關,OPG與血磷、鈣磷乘積、透析時間成正相關。
　　結論:1.尿毒癥患者的橈動脈血管鈣化是以中膜鈣化為特點的、主動地、類似成骨的鈣化過程。
　　2.尿毒癥患者的橈動脈血管鈣化與高血磷密切相關,鈣磷的代謝異?？赡苁谴偈箘用}血管主動鈣化的基礎。
　　3.原發(fā)病為糖尿病的尿毒癥患者血管鈣化發(fā)病率與原發(fā)病為非糖尿病的尿毒癥患者血管鈣化發(fā)病率無明