慢性肾脏病患者血管钙化生物标志物研究进展

吴东梅

(重庆医科大学附属第二医院，重庆 400000)

0 引言

CKD患者死亡风险高，主要死于心血管疾病，VC是CVD的主要危险因素之一，及早识别VC风险可以对致命事件进行干预和预防[1]。现有研究表明，高磷血症等(详见表1)可预测CKD患者VC，随着相关研究的进展，越来越多有关VC的生物标志物被发现，本文就CKD患者VC生物标志物研究进展简要综述。

表1 CKD患者VC相关因子[2-8]

1 骨硬化蛋白(Scl)与CKD患者VC

Wnt通路是一种在广泛生物学过程中起调节作用的复杂的蛋白质网络[9]，其经典的Wnt/β-链蛋白信号通路促进骨形成[10]。Scl是Wnt/β-链蛋白信号通路抑制剂，对骨形成起抑制作用[11]。VC过程与骨形成过程相似，因而Scl与CKD患者VC的研究备受关注。CKD患者血清Scl水平较普通人明显升高。有学者对维持性血液透析患者动静脉内瘘钙化情况进行研究，使用CT扫描判断动静脉内瘘钙化情况，发现桡动脉钙化的患者血清Scl水平要高于非钙化患者[12]。进一步研究对终末期肾病患者腹主动脉活检，结合冠状动脉钙化评分，发现血清Scl水平和VC程度呈正相关[13]。周华等[14]对初次行动静脉内瘘手术的慢性肾脏病患者桡动脉组织钙化研究发现，桡动脉钙化及Scl表达阳性的患者，其血清Scl水平高于桡动脉非钙化及Scl表达阴性组。近期，一项横断面研究对肾移植患者血管Scl的表达及其与胸主动脉钙化(TAC)和血清Scl水平的相关性进行评估，多因素分析显示，只有血清Scl与TAC、TAC的严重程度和Scl的阳性表达显著相关[15]。但同时，一些研究发现，Scl与VC呈负相关。一项关于3-5期CKD患者血清Scl浓度与腹主动脉钙化和心血管结局的研究发现，血清Scl水平与腹主动脉钙化有关，但在腹主动脉钙化中到重度时，血清Scl水平较低[16]。有学者发现主动脉钙化的CKD患者的血清Scl水平较高，然而，在多变量分析中，这种关联变成了相反的[17]。Yang等[18]研究发现，在维持性血液透析患者中，血清Scl与主动脉钙化和心血管事件呈负相关。EvenepoelP等[19]研究发现，在肾移植患者中，血清Scl水平与VC程度及进展呈负相关。综上所述，在CKD患者VC中，Scl的作用尚无统一结论，但结合基础研究结果，目前研究结果偏向于Scl很可能通过对Wnt通路的抑制作用，延缓VC进程，但血清Scl能否作为预测VC的标志物，需要多中心队列研究进一步探讨。

2 MiRNAs与CKD患者VC

MiRNAs 是一种非编码单链 RNA，由18～25 个核苷酸组成，在转录水平对基因表达进行调节，参与调节广泛的生命活动和调控几乎所有疾病的发病过程。多种MiRNAs参与VC进程，不同MiRNAs对VC起不同的作用。新近研究发现，改变透析模式，减少维持性血液透析患者血浆细胞小泡中miR-223的表达，血管平滑肌细胞(VSMC)的钙化减少[20]。有VC的血液透析患者循环miR-223水平高于无VC的血液透析患者，该研究同时发现循环miR-29a/B在有VC的血液透析患者体内升高，在且循环miR-29a与VC程度相关[21]。在CKD小鼠模型内，miR -302b可改善钙磷代谢，抑制VC[22]。近期研究发现，高磷处理的VSMC、高磷饮食部分肾切除小鼠的肾动脉和尿毒症患者的肾动脉中，miR-34b的表达均受到显著抑制，miR 34b过表达可减轻VSMCs钙化，而抑制miR-34b表达可促进VSMCs钙化[23]，该实验组前期研究发现miR -204与miR-34b有相似作用[24]。Zhang H等[3]发现，在CKD患者体内，吲哚硫酸盐降低主动脉平滑肌细胞miR-29b的表达，并增强其VC。一项长达5年的前瞻性观察到，在规律血液透析患者中，有VC的患者比未发生VC的患者血清miR -192更低，血清miR -192与VC呈负相关[25]。值得关注的是，目前已有研究利用骨髓间充质干细胞来源的外切体修改miRNA谱，从而减轻了高磷诱导的人主动脉VSMC钙化[26]。因此，就目前研究结果推测，MiRNAs很有可能成为CKD患者VC监测及治疗靶点。

3 炎症因子与CKD患者VC

近年研究发现，炎症反应直接或间接参与VC，前文已提到多个炎症因子与CKD患者VC相关，新近不断有炎症因子被发现参与CKD患者VC过程，Laura A Henze等[27]发现C反应蛋白(CRP)促进原代培养的人主动脉平滑肌细胞(HAoSMCs)的骨/软骨转分化，并加重磷酸盐诱导的HAoSMCs的骨/软骨转分化和钙化。PetarAvramovski等[28]研究了一些急性时相蛋白对维持性血液透析患者腹主动脉钙化的影响，其中包括CRP、血清铁蛋白、铜蓝蛋白、血清白蛋白和瘦素，发现CRP和铁蛋白对腹主动脉钙化促进作用最强，血清白蛋白对腹主动脉钙化起抑制作用。Yaqin Wang等[29]研究发现，血液透析患者的补体系统被激活，较高的C3a水平与严重的腹主动脉钙化独立相关，血浆C3a对血液透析患者重度腹主动脉钙化有一定的诊断价值。大量国内外研究表明，炎症因子很可能是早期预测CKD患者VC的生物标记物，并且炎症因子检测具有快速、经济和几乎非侵入性的优点，便于临床广泛应用。

4 其他蛋白因子及酶与CKD患者VC

过氧化物酶体增殖物激活受体-γ共激活因子-1α(Peroxisome proliferator-activated receptor-γ coactivator-1αPGC-1α) 在多种心血管疾病中发挥重要作用，一项研究采用腺嘌呤诱导的动脉中膜钙化的CKD大鼠模型中，CKD大鼠腹主动脉PGC-1α水平降低，而PGC-1α过表达可显著改善大鼠腹主动脉、离体颈动脉环和培养的VSMC的钙沉积，而在CKD患者钙化的股动脉中PGc-1α减少。该研究首次证明pGC-1α是一种重要的内源性调节因子，可对抗VC。另一项研究观察到，在CKD患者和CKD合并高磷血症的小鼠模型中，钙化动脉中过氧化物酶体增殖物激活受体-γ(PPARγ)的表达均显著降低。在体外，高磷处理导致小鼠VSMCPPARγ表达降低，并伴有明显的成骨分化和钙化[30]。监测PGC-1α及PPARγ水平可以一定程度上预测VC预后，PGC-1α及PPARγ的诱导可能成为治疗CKD患者VC的一种潜在策略[31]。

磷脂酶D(PLD)是一个普遍表达的酶家族，PLD在多个环节参与VC。有研究观察到，在诱导体外VSMC钙化过程中，随着磷脂酶D活性的增加，VSMC中PLD基因和蛋白表达增加，而使用PLD抑制剂可防止钙化；高磷处理的大鼠主动脉外植体钙化过程中，PLD基因表达和PLD活性增加，而使用PLD抑制剂后钙化减少；在CKD大鼠模型中，PLD表达的增加与VC的出现同时发生[32]。

鸢尾素是新近发现的一种肌动因子，能促进骨形成。Lian He等[33]评估了血液透析患者的血清鸢尾素水平，采用酶联免疫吸附试验测定血清鸢尾素浓度，通过腹主动脉钙化评分评价血管钙化程度，多因素Logistic回归分析显示，与无VC组比较，血清鸢尾素、血液透析年限和年龄是血液透析患者VC的显著独立决定因素。

Chan Wang等[34]建立钙化大鼠主动脉VSMC模型，然后进行定量蛋白质组学分析，寻找VC的潜在标志物，实验组对比了113种蛋白质，发现与正常对照组细胞相比，钙化主动脉VSMC中56个蛋白表达显著上调，Smarca4在钙化主动脉VSMC中上调最为显著。

VC是一个多机制参与的复杂过程，近年研究新近发现许多生物标志物可能与其相关，其Scl和MiRNAs相关研究较多，但仍需跟多研究进一步探索其与VC的关系，Scl和MiRNAs可能成为潜在的生物标志物；本文提及的新近发现的与VC相关的炎症因子、代谢产物及其他蛋白、酶，需多中心前瞻性研究证实，可能是潜在的CKD 患者VC的监测及干预靶点。