维生素K2对慢性肾脏病患者血管钙化的干预研究

谭菲 罗丽花 彭娟 舒桥 何勇 盛瑶环

【摘要】 目的：探討维生素K2对慢性肾脏病（CKD）患者血管钙化的干预效果。方法：选取2018年

9月-2019年6月本院收治的CKD患者80例，按照随机数字表法为试验组（n=40）和对照组（n=40）。对照组采用CKD常规药物治疗，而试验组在对照组的基础上给予维生素K2治疗，两组患者均治疗6个月。比较两组治疗前后血清钙磷代谢、骨代谢、炎症因子、基质-γ-羧基谷氨酸蛋白（MGP）、生长停滞特异性蛋白6（GAS6）及冠脉钙化积分（CACS）。结果：两组治疗前后hs-CRP、IL-6、PTH组间与组内比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。而对照组治疗后GAS6、MGP、CACS较治疗前均明显升高（P<0.05），维生素K2较治疗前没有变化（P>0.05）;但试验组治疗后GAS6、MGP和CACS较治疗前均明显降低，维生素K2较治疗前均升高，差异均有统计学意义（P<0.05）;试验组治疗后GAS6、MGP和CACS均低于对照组，维生素K2高于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）。Pearson相关性分析结果显示，试验组CKD患者血清维生素K2水平与GAS6、MGP及CACS均呈负相关（P<0.05）。结论：血清维生素K2水平与CKD患者血管钙化密切相关，补充维生素K2可通过羧化血管钙化抑制蛋白来抑制血管钙化。

【关键词】 维生素K2 慢性肾脏病 血管钙化 基质-γ-羧基谷氨酸蛋白

Intervention Study of Vitamin K2 on Vascular Calcification in Patients with Chronic Kidney Disease/TAN Fei， LUO Lihua， PENG Juan， SHU Qiao， HE Yong， SHENG Yaohuan. //Medical Innovation of China， 2021， 18（32）： -160

[Abstract] Objective： To investigate the intervention effect of Vitamin K2 on vascular calcification in patients with chronic kidney disease （CKD）. Method： From September 2018 to June 2019， a total of 80 patients with chronic kidney disease （CKD） treated in our hospital were selected and divided into the experimental group （n=40） and the control group （n=40） according to random number table method. The control group was treated with CKD conventional drugs， while the experimental group was treated with Vitamins K2 on the basis of the control group. Both groups were treated for 6 months. The serum calcium and phosphorus metabolism， bone metabolism， inflammatory factors and matrix-γ-Carboxyglutamic acid protein （MGP）， growth arrest specific protein 6 （GAS6） and coronary artery calcium score （CACS） were compared between two groups before and after treatment. Result： Comparison of hs-CRP， IL-6 and PTH between and within the two groups before and after treatment， there were no significant differences （P>0.05）. The GAS6， MGP and CACS in the control group after treatment were significantly increased compared with those before treatment （P<0.05）， while vitamin K2 after treatment was not changed compared with that of before treatment （P>0.05）. However， the GAS6， MGP and CACS in the experimental group after treatment were significantly decreased compared with those before treatment， while vitamin K2 after treatment was increased compared with that before treatment， there were significant differences （P<0.05）. After treatment， the GAS6， MGP and CACS in the experimental group were lower than those in the control group， while vitamin K2 was higher than that in the control group， there were significant differences （P<0.05）. Pearson correlation analysis showed the serum vitamin K2 level of CKD patients in the experimental group was negatively correlated with GAS6， MGP and CACS （P<0.05）. Conclusion： Serum vitamin K2 level is closely related to vascular calcification in patients with CKD， and vitamin K2 supplementation can inhibit vascular calcification by carboxylation of vascular calcification inhibitor protein.

[Key words] Vitamin K2 Chronic kidney disease Vascular calcification Matrix-γ-carboxylic glutamate protein

First-author’s address： Ganzhou People’s Hospital， Ganzhou 341000， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2021.32.039

慢性腎脏病（chronic kidney disease，CKD）由于具病程有长、并发症多且病情呈不可逆性进展的特点，现已成为严重威胁人类健康的重要疾病，40%～50%的CKD终末期肾衰患者由于心血管疾病而死亡，其中血管钙化是导致心血管疾病发生的重要危险因素[1-2]。但目前CKD患者出现血管钙化的确切机制仍不太清楚，除可能与CKD矿物质和骨异常导致患者体内钙（Ga）、磷（P）等矿物质代谢紊乱、甲状旁腺功能亢进以及骨转化、矿化异常等有关外，还存在其他一些因素影响其钙化，其中维生素K2是近些年来被认识到的一个重要因素，还有维生素K依赖蛋白，如基质-γ-羧基谷氨酸蛋白（matrix Gla protein，MGP）和生长停滞特异性蛋白6（growth arrest-specific protein 6，GAS6）也得到越来越多的关注[3]。有研究显示，血管钙化患者体内的维生素K2水平普遍较低[4]，而能否通过补充维生素K2辅助治疗CKD患者降低其血管钙化程度，值得探讨。因此本研究主要目的是分析维生素K2对CKD患者血管钙化的干预效果，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2018年9月-2019年6月本院收治的80例CKD患者作为研究对象。（1）纳入标准：①肾脏结构或功能异常超过3个月;②符合肾脏病预后质量倡议（KDOQI）工作组关于CKD分期中的3～5期的标准[即肾小球滤过率（GFR）<60 mL/（min·1.73 m2）];③无严重感染、肝功能损伤及未控制的慢性炎症。（2）排除标准：①近1个月内有服用钙磷代谢药物史或者维生素K拮抗药物史;②接受过冠状动脉旁路移植术或冠状动脉支架植入;③治疗前合并心血管疾病;④治疗前有严重肝脏疾病或恶性肿瘤;⑤妊娠期或哺乳期妇女。采用随机数字表法将患者分为试验组（n=40）和对照组（n=40）。本研究已经医院伦理学委员会批准，患者及家属均知情同意并签署知情同意书。

1.2 方法 对照组采用CKD常规药物治疗，治疗6个月;而试验组在对照组的基础上给予维生素K2（生产厂家：上海禾健营养食品股份有限公司，批号：国食健字20211001，规格：0.36 mg/粒），1粒/次，2次/d，餐后0.5 h温水吞服，治疗6个月。

1.3 观察指标与判定标准 两组治疗前后均进行血生化指标检查、冠脉钙化CT检查及计算冠脉钙化积分（coronary artery calcium score，CACS），并在治疗过程中监测不良反应发生情况。（1）血生化指标检查。早晨空腹抽取4 mL静脉血，离心静置后取上清液置于含肝素的试管中于-70 ℃下保存待测。采用日立HITACHI7060型自动生化分析仪检测血清Ca、P、碱性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）、甲状旁腺激素（parathyroid hormone，PHT）水平，检测试剂来自上海信帆生物有限公司。采用酶联免疫法检测血清骨保护素（osteoprotegerin，OPG），采用免疫比浊法检测超敏C反应蛋白（hypersensitive C-reactive protein，hs-CRP）;采用酶联免疫法检测白细胞介素-6（interleukin-6，IL-6），采用酶联免疫吸附测定法（ELISA）检测GAS6、MGP和维生素K2，检测试剂来自上海江莱生物科技有限公司。（2）冠脉钙化CT检查及CACS计算。使用美国GE多层螺旋CT机进行冠状动脉扫描，采用Agatston评分法计算冠脉钙化积分（coronary artery calcium score，CACS），计算公式为钙化密度赋分×钙化灶面积（mm2），钙化密度根据病变的CT值进行赋分，CT值130～199 HU为1分，200～299 HU为2分，300～399 HU为3分，≥400 HU为4分，分别测算左主干、左前降支、左回旋支、右主干及其分支的CACS，最后将CT所有截面中各个冠脉的评分相加，得到总的CACS。

1.4 统计学处理 采用SPSS 22.0软件对所得数据进行统计分析，计量资料用（x±s）表示，组间比较采用独立样本t检验，组内比较采用配对t检验;计数资料以率（%）表示，比较采用字2检验;相关性分析采用Pearson线性相关分析法。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组一般资料比较 两组性别、年龄、CKD分期、基础性疾病等一般临床资料比较，差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性，见表1。另外两组患者在整个治疗过程中均未出现严重不良反应事件。

2.2 两组治疗前后钙磷代谢、骨代谢指标比较 两组治疗前后钙磷代谢、骨代谢指标组间与组内比较，差异均无统计学意义（P>0.05），见表2。

2.3 两组治疗前后hs-CRP、IL-6、PTH、GAS6、MGP、CACS、维生素K2比较 两组治疗前hs-CRP、IL-6、PTH、GAS6、MGP、CACS、维生素K2比较，差异均无统计学意义（P>0.05），两组治疗后hs-CRP、IL-6、PTH比较，差异均无统计学意义（P>0.05）;两组治疗后上述指标与治疗前比较，差异均无统计学意义（P>0.05）;而对照组治疗后GAS6、MGP、CACS较治疗前均明显升高（P<0.05），维生素K2较治疗前没有变化（P>0.05）;但试验组治疗后GAS6、MGP和CACS较治疗前均明显降低，维生素K2较治疗前升高，差异均有统计学意义（P<0.05）;试验组治疗后GAS6、MGP和CACS均低于对照组，维生素K2高于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表3。

2.4 试验组CKD患者维生素K2与GAS6、MGP、CACS的相关性分析 Pearson相关性分析结果显示，CKD患者血清维生素K2水平与GAS6、MGP及CACS均呈负相关（P<0.05），见表4。

3 讨论

CKD是指肾脏结构或功能异常超过3个月，且肾小球滤过率出现明顯降低的一种临床常见肾脏疾病，且大多数患者最终可因出现心血管事件而死亡，可严重威胁人类健康[5]。

心血管钙化是心血管事件发生的重要危险因素，是高血压、糖尿病、血管损伤以及CKD发生发展中的重要病理过程[6-7]。有研究显示CKD血液透析治疗患者中有60%～80%可出现中重度血管钙化[8-9]。以往多数研究结果均显示CKD的矿物质与骨异常是导致患者血管钙化的重要发生机制[10]。PTH是调节人体钙磷代谢的重要激素，OPG系统是调节骨代谢的重要系统，而ALP是钙盐形成过程中的重要酶类。有研究显示CKD钙化组患者较非钙化组患者PTH、OPG、ALP均有明显升高[11]。另外炎症因子如hs-CRP和IL-6也被证实可促进血管钙盐沉积[12]。

虽然这么多因素可参与CKD血管钙化过程，但仍不能完全阐释其原因，目前多数研究结果显示摄入适量维生素K2可明显缓解冠状动脉钙化[13]，近年有研究发现，CKD患者体内维生素K2水平较健康人群低，且绝大多数CKD患者都有冠状动脉钙化，尤其是CKD透析患者，其血管钙化程度更为严重[14-15]，补充维生素K2是否能预防CKD患者发生血管钙化，减缓其钙化过程以及其相应机制仍不太明确。因此本研究旨在探讨维生素K2对CKD患者心血管钙化的干预效果。

虽然有研究显示相当部分的CKD患者存在钙磷代谢、骨代谢以及炎症等危险因素，但是在随访中并未发生血管钙化[16]，因此认为上述危险因素可能并不是导致CKD患者发展钙化的决定因素，而可能与机体的多种保护机制如钙化抑制因子异常有关。本研究通过分组比较CKD常规治疗患者与辅助维生素K2治疗患者治疗前后血生化指标水平及CACS的变化，结果显示两组患者治疗后血清中钙磷代谢指标、骨代谢指标（ALP、OPG）、炎症因子（hs-CRP、IL-6）以及PTH水平均较治疗前无明显差异，而治疗后，未给予维生素K2治疗的患者中血清GAS6、MGP水平和CACS均较治疗前明显升高，而给予维生素K2治疗的患者中血清GAS6、MGP水平和CACS分别较治疗前明显降低，说明CKD患者仅采取常规的方式进行治疗不能有效抑制血管钙化过程，而辅助维生素K2治疗可明显改善患者冠状动脉钙化程度，维生素K2是CKD患者发生钙化的保护因素，其治疗作用可能与维生素K依赖性蛋白如MGP、GAS6有关。

维生素K依赖性蛋白MGP和GAS6均为血管钙化抑制蛋白，MGP可由破骨细胞、软骨细胞以及血管平滑肌细胞分泌，含有大量的Glu残基[17]。GAS6是分子量为75 kDa的分泌性蛋白，广泛分布于人体肺、心脏、肾脏等各组织脏器并高表达于血管平滑肌细胞和巨噬细胞中[18]。而维生素K2是维生素K依赖性蛋白激活羧化过程中所必需的辅助因子，维生素K依赖性蛋白需可在维生素K2以及γ谷氨酸羧化酶共同作用下产生γ羧基谷氨酸才能够强烈地结合和抑制钙晶体生长，从而发挥抗动脉钙化作用[19]，而一般在健康的动脉血管中的弹力纤维蛋白中存在着羧化的MGP和GAS6，他们在机体处于健康生理状态时具有抗血管钙化的作用，若血清中未羧化的MGP和GAS6水平升高时表明机体血清维生素K可能不足，无法使它们羧化正常发挥作用。而CKD患者出现维生素K2缺乏的原因可能是CKD血管钙化发展过程中需要更多的维生素K2来激活MGP和GAS6来调节钙化过程，导致机体消耗较多的维生素K2[17]。本研究使用ELISA法测定血清MGP和GAS6分别是未羧化的MGP和未羧化的GAS6，且Pearson相关性分析结果显示，试验组CKD患者血清中维生素K2水平与GAS6、MGP及CACS均呈负相关（P<0.05），表明体内维生素K2水平与GAS6、MGP水平密切相关，对患者血管钙化程度具有一定的预测作用。

综上所述，CKD患者血管钙化与血清维生素K2水平密切相关，维生素K2可通过影响患者体内血管钙化抑制蛋白水平达到血管钙化治疗目的，补充维生素K2有助于抑制CKD患者心血管钙化，降低心血管事件的发生率。

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（收稿日期：2020-12-21） （本文编辑：程旭然）