终末期肾脏病患者血清ucMGP及PIVKA-Ⅱ与桡动脉钙化的相关性

王 科，任 伟，汪 鹏，王 珣，倪力军

终末期肾脏病患者血清ucMGP及PIVKA-Ⅱ与桡动脉钙化的相关性

王 科，任 伟，汪 鹏，王 珣，倪力军

目的探讨血清非活性基质Gla蛋白（ucMGP）及凝血酶原前体蛋白（PIVKA-Ⅱ）与终末期肾脏病（ESRD）患者桡动脉钙化的关系。方法选取45例ESRD住院患者作为病例组，行动静脉内瘘手术时取桡动脉标本，桡动脉标本均行von kossa染色，判断有无钙化，并计算钙化积分。选取同期健康体检人群30例作为对照组。所有研究对象均检测血清ucMGP、PIVKA-Ⅱ、血红蛋白（Hb）、钙（Ca）、磷（P）、白蛋白（ALB）、全段甲状旁腺素（iPTH）、C反应蛋白（CRP）指标。结果病例组血清ucMGP低于对照组（P＜0.01），PIVKA-Ⅱ高于对照组（P＜0.01）。在病例组中桡动脉钙化与高血P相关，与低ucMGP相关。血清PIVKA-Ⅱ与ucMGP水平及桡动脉钙化无相关性。结论ESRD患者血清ucMGP低于正常人群，且与桡动脉钙化相关。ESRD患者血清PIVKA-Ⅱ高于正常人群。

肾功能衰竭，慢性；动脉硬化；维生素K缺乏病；uc-MGP；PIVKA-Ⅱ

终末期肾脏病（end stage renal disease，ESRD）患者血管钙化是心血管疾病的独立危险因素［1］。血清基质Gla蛋白（matrix Gla protein，MGP）是一种具有抑制血管钙化作用的维生素K依赖性蛋白。维生素K缺乏可导致MGP以非活性基质Gla蛋白（uncarboxylated matrix Gla protein，ucMGP）形式沉积于血管钙化部位。凝血酶原前体蛋白（protein in-duced by vitamine K absence or antagonist-Ⅱ，PIVKA-Ⅱ）作为维生素K缺乏或拮抗剂诱导的蛋白质（protein induced by vitamine K absence or antagonist，PIVKA）之一，是反映机体维生素K营养状况的敏感指标。该研究观察ESRD患者血清ucMGP水平及其与桡动脉血管钙化的关系，并通过对血清PIVKA-Ⅱ的观察，了解ESRD患者维生素K缺乏状况及其与血清ucMGP及血管钙化之间的关系。

1 材料与方法

1.1 研究对象病例组：选取2012年6月～2013年5月我院肾脏内科住院患者45例。入选标准如下：①年龄≥18岁；②符合美国肾脏病基金会（National Kidney Foundation，NKF）慢性肾脏病（chronic kidney disease，CKD）5期标准，尚未开始血液透析治疗或开始血液透析治疗时间＜2周；③原发疾病为慢性肾小球肾炎，无继发性肾脏疾病证据。所有患者均在我科行前臂自体动静脉内瘘成形术。对照组：选择同期我院健康体检人群30例，年龄、性别与病例组匹配，无高血压病、糖尿病、痛风、结缔组织病、慢性肾脏病史，体检肝、肾功能正常，尿常规正常。所有研究对象1年内无应用华法林、维生素K史，无肝癌及慢性肝脏病史，肝脏B超检查正常，对本研究知情同意并签署知情同意书。

1.2 血标本检查所有研究对象均抽取空腹血标本检查如下：应用血细胞分析仪测定血红蛋白（Hb）水平，应用全自动生化分析仪测定血钙（Ca）、血磷（P）、白蛋白（ALB），应用电化学发光法测定血清全段甲状旁腺素（iPTH）、C反应蛋白（CRP）。采用ELISA法测定血清ucMGP及PIVKA-Ⅱ水平（均为美国Cusabio公司试剂盒）。

1.3 病例组血管处理前臂自体动静脉内瘘术中取得桡动脉标本0.5 cm长，在生理盐水中充分漂洗后放入4%甲醛固定48h，然后进行石蜡包埋切片。von kossa染色：二甲苯脱蜡，逐级乙醇水化，10%硝酸银避光浸染30 min，紫外线照射30 min，蒸馏水冲洗2 min，0.1%伊红复染2 min。蒸馏水冲洗5～10 s，常规脱水、透明、中性树脂封固。

1.4 病理结果判定读片标准：切片钙盐沉积为黑色，背景为红色。根据血管上钙盐沉积程度分为：0分，无钙盐沉积；1分，点状钙盐沉积；2分，单个片状钙盐沉积；3分，多个片状钙盐沉积；4分，弥漫性围绕管腔环形沉积。0分定义为无钙化；1～2分定义为轻度钙化；3～4分定义为重度钙化。

1.5 统计学处理采用SPSS 16.0统计软件进行分析，计量资料采用±s表示。均数比较采用两样本比较t检验及单因素方差分析，两两比较采用LSD法，血管钙化程度与各血清指标之间的关系采用Spearman相关分析，ucMGP与各指标之间的相关性采用Pearson相关分析。

2 结果

2.1 两组的血清学比较病例组血Hb、Ca、ALB、ucMGP低于对照组（P＜0.01），P、iPTH、CRP、PIVKA-Ⅱ高于对照组（P＜0.01），见表1。

表1 两组各项指标的比较（±s）

表1 两组各项指标的比较（±s）

项目病例组（n＝45）对照组（n＝30）t值P值男/女（n）28/1717/130.4750.636年龄（岁）49.49±14.646.57±14.500.8490.399 Hb（g/L）77.02±19.06133.20±17.2012.9930.000 Ca（mmol/L）2.02±0.242.23±0.174.0060.000 P（mmol/L）1.99±0.801.39±0.274.6510.000 ALB（g/L）34.08±6.6344.03±5.166.9330.000 iPTH（ng/L）826.98±617.6686.49±32.888.0250.000 CRP（mg/L）13.75±12.163.87±2.845.2370.000 ucMGP（nmol/L）198.96±93.96468.17±191.907.1350.000 PIVKA-Ⅱ（μg/L）4.79±4.051.92±1.594.2790.000

2.2 病例组血管钙化情况45例ESRD患者桡动脉标本中，无钙化的28例（62.2%），轻度钙化的12例（26.7%），重度钙化的5例（11.1%）。钙化均发生在血管中膜，见图1。

图1 ESRD患者桡动脉中膜钙化 von kossa染色

在无钙化组、轻度钙化组及重度钙化组3组间比较血P、ucMGP水平差异有统计学意义（P＜0.05）。LSD法组间比较提示重度钙化组PIVKA-Ⅱ与轻度钙化组PIVKA-Ⅱ差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 不同桡动脉钙化积分组的血清学指标比较（±s）

表2 不同桡动脉钙化积分组的血清学指标比较（±s）

与无钙化组比较：*P＜0.05；与轻度钙化组比较：＃P＜0.05

项目无钙化组（n＝28）轻度钙化组（n＝12）重度钙化组（n＝5）F值P值年龄（岁）49.46±14.5948.08±16.2653.00±13.470.1910.827 Hb（g/L）79.18±17.876.75±21.1865.60±20.671.0830.348 Ca（mmol/L）2.04±0.251.96±0.232.06±0.230.5220.597 P（mmol/L）1.71±0.502.11±0.673.26±1.20＃12.4730.000 ALB（g/L）32.39±6.1736.00±5.2138.86±9.65*2.9400.064 iPTH（ng/L）689.17±634.59964.63±478.89 1 268.36±43.742.4180.101 CRP（mg/L）11.66±13.2418.77±9.4113.37±9.651.4700.241 ucMGP（nmol/L）241.14±86.86141.83±57.74*99.80±49.87*11.5900.000 PIVKA-Ⅱ（μg/L）4.67±3.966.26±4.481.91±1.43＃2.1770.126

2.3 相关性分析Spearman相关分析提示血管钙化程度与ucMGP呈负相关（rs＝－0.64，P＜0.05），与血清P、iPTH、CRP呈正相关。Pearson相关分析提示ucMGP与血清P呈负相关（rs＝－0.31，P＜0.05），血清ucMGP与PIVKA-Ⅱ无相关性，见表3。

表3 桡动脉钙化积分及血清ucMGP与其他血清学指标的相关性分析（r）

3 讨论

MGP是由血管平滑肌细胞及软骨细胞合成的一种低分子蛋白，它作用于局部血管壁发挥抑制血管钙化作用。MGP最初合成时为ucMGP几乎不具有生物学活性，经维生素K依赖性羧化酶将其中的γ-赖氨酸羧化成谷氨酸残基后成为cMGP，具有抑制动脉钙化的活性。ucMGP及cMGP在体内均有少量为磷酸化状态，分别称为dp-ucMGP和dp-cMGP［2］，这种磷酸化的作用目前尚不清楚［3］。MGP可以直接与胎球蛋白及钙磷离子结合成复合物，抑制钙盐在血管壁的沉积，并可与骨形态发生蛋白-2（bone morphogenetic protein-2，BMP-2）结合形成BMP-2/MGP结合体抑制BMP-2对骨化的诱导，其中MGP与BMP-2的结合需要通过维生素K依赖的γ羧基谷氨酸残基［4］。但MGP抑制血管钙化的具体机制尚不十分清楚。

本研究发现ESRD患者血清ucMGP较对照组明显降低，与国外研究［5］结果一致。进一步研究提示：ESRD患者中桡动脉钙化组较无钙化组血清uc-MGP更低。有研究［6］显示，维持性血液透析患者血清ucMGP低于正常人群，且ucMGP水平与血清P及主动脉增强指数呈负相关。另外有研究［7－8］对维持性血液透析患者及健康妇女血清ucMGP与CT扫描冠状动脉钙化积分进行相关性研究，显示在维持性血液透析患者及健康妇女中血清ucMGP水平与冠状动脉钙化程度均呈负相关。目前推测这种现象发生的原因为：ESRD患者亚临床维生素K缺乏，导致血管平滑肌细胞产生的ucMGP直接沉积在血管壁，不再释放入血液循环，导致循环中ucMGP减少［6］。

有研究［9］显示维持性血液透析患者普遍摄入维生素K不足，且处于维生素K缺乏状态。当人体处于维生素K缺乏或使用维生素K拮抗剂时，血清中可以检测到一组蛋白质，称之为PIVKA，其中PIVKA-Ⅱ变化最为明显，是生化水平反映机体维生素K营养状况最敏感的指标［10］。为评估ESRD患者是否存在亚临床维生素K缺乏，本研究对ESRD患者和健康人进行血清PIVKA-Ⅱ测定，结果提示ESRD患者体内PIVKA-Ⅱ水平明显升高，与国外报道［9］一致，证实了ESRD患者存在亚临床维生素K缺乏。这种亚临床维生素K缺乏可能与ESRD患者低钠、低钾、低磷饮食有关，患者在低钠、低钾、低磷饮食同时一些富含维生素K的食物如新鲜绿叶蔬菜、肉类的摄取减少［9］。另外部分ESRD患者胃肠道吸收功能不良、使用头孢菌素导致肠道菌群失调也是维生素K缺乏的可能原因。

本研究显示尽管ESRD患者体内PIVKA-Ⅱ水平明显升高，但在不同血管钙化组的PIVKA-Ⅱ水平比较中差异无统计学意义。笔者认为血管钙化涉及一系列复杂的生化机制，影响因素很多，维生素K缺乏只是其中一个间接因素，对血管钙化的影响有限，在小样本的研究中很难发现显著差异。本研究对PIVKA-Ⅱ水平与ucMGP水平进行相关性分析，未发现它们之间有相关性，据此推测，血清维生素K的水平对血清ucMGP可能没有影响。国外一项关于健康人群的研究［11］也显示补充维生素K对uc-MGP没有影响：该研究采用双盲随机对照，给健康人群口服维生素K2-7（menaquinone-7，MK-7）12周，观察血清MGP水平变化，研究结果提示口服维生素K2-7后血清ucMGP水平无变化，但dp-ucMGP水平显著下降。有研究［3，12］显示虽然ESRD患者血清ucMGP与PIVKA-Ⅱ不相关，但dp-ucMGP是正常人群的6.5倍，且与血清PIVKA-Ⅱ呈正相关，补充维生素K可以降低dp-ucMGP。还有研究［13］显示在CKD患者中血清dp-ucMGP随肾小球滤过率下降而升高，且与主动脉钙化积分呈正相关。

［1］ London G M，Guérin A P，Marchais S J，et al.Arterial media calcification in end-stage renal disease：impact on all-cause and cardiovascular mortality［J］.Nephrol Dial Transplant，2003，18（9）：1731－40.

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Correlation between serum concentrations of ucMGP and PIVKA-Ⅱand calcification of radial artery in patients with ESRD

Wang Ke，Ren Wei，Wang Peng，et al
（Dept of Nephrology，The Affiliated Provincial Hospital of Anhui Medical University，Hefei 230001）

ObjectiveTo determine the correlation between serum concentrations of uncarboxylated matrix Gla protein（ucMGP）and protein induced by vitamine K absence or antagonist-Ⅱ（PIVKA-Ⅱ）and calcification of radial artery in patients with end stage renal disease（ESRD）.Methods45 patients with ESRD（experimental group）were recruited in nephrology department，while 30 people in goodhealth（control group）were included as control.Radial arteries were partially excised from patients in experimental group through arteriovenous fistula operation，and von kossa-staining was used to judge the degree of calcification.The serum concentrations of ucMGP，PIVKA-Ⅱ，Hb，Ca，P，ALB，iPTH and CRP were all included as items of inspection.ResultsThe concentration of ucMGP in experimental group was lower than that in control one，on the contrary，the concentration of PIVKA-Ⅱwashigher in experimental group.In experimental group，the calcification of radial artery was associated withhyperphosphatemia and the lower concentration of ucMGP.There was no significant association between serum concentration of PIVKA-Ⅱand radial calcification as well as the concentration of ucMGP.ConclusionThe serum concentration of ucMGP in patients with ESRD is lower than that inhealthy people，and is associated with radial calcification.The serum concentration of PIVKA-Ⅱin patients with ESRD ishigher than that inhealthy people.

kidney failure，chronic；arteriosclerosis；vitamin K deficiency；ucMGP；PIVKA-Ⅱ

R 692.5；R 543.5

A

1000－1492（2014）04－0505－04

2013－10－10接收

安徽省卫生厅立项课题（编号：2010C040）

安徽医科大学附属省立医院肾脏内科，合肥 230001

王 科，男，硕士研究生；任 伟，男，教授，主任医师，硕士生导师，责任作者，E-mail：renweisn＠163.com