甲状旁腺素对维持性血液透析患者的红细胞寿命和细胞内钙离子的影响

林新伟，郭长生，赵茹

甲状旁腺素对维持性血液透析患者的红细胞寿命和细胞内钙离子的影响

林新伟，郭长生＊，赵茹

目的探讨在血液透析（HD））患者中，全段甲状旁腺素（iPTH）、红细胞寿命（RCS）和红细胞内游离钙离子浓度（E［Ca2+］i）三者之间的相关性，以及PTH对RCS和（E［Ca2+］i的影响。方法选择维持性HD一年以上的患者23例，按iPTH的水平不同分为两组（≤350 pg/ml组和＞350 pg/ml组）。采用51Cr标记法测定RCS，钙荧光指示剂Fura－3法测定E［Ca2+］i，采用Roche电化学发光分析仪检测iPTH。结果iPTH≤350 pg/ml组的RCS为（23．36± 3．17）d，iPTH＞350 pg/ml组为（18．67±3．25）d，两组之间的RCS存在显著的统计学差异（P＜0．01），在RCS与PTH两者之间存在显著统计学意义的负相关（r＝－0．754，P＜0．001）。iPTH≤350 pg/ml组的E［Ca2+］i浓度为（2．53±0．37）nmoI/ L，iPTH＞350 pg/ml组E［Ca2+］i浓度为（2．04±0．34）nmoI/L，两组之间的E［Ca2+］i浓度存在显著的统计学差异（P＜0．001）。在E［Ca2+］i浓度与PTH水平之间，两者存在显著统计学意义的正相关（r＝0．82，P＜0．001）。在E［Ca2+］i浓度与RCS天数之间，两者存在显著统计学意义的负相关（r＝－0．67，P＜0．01）。结论过量分泌的iPTH可以导致HD患者的RCS缩短和E［Ca21］i浓度增加。RCS和E［Ca21］i浓度之间又有密切的关联性。最终，iPTH有可能通过增加红细胞内Ca2+导致RCS缩短，对HD患者的贫血产生不良的影响。

甲状旁腺素；红细胞寿命；钙离子；血液透析

贫血是血液透析（hemodialysis，HD）患者最普遍的并发症，除了肾生成红细胞生长素不足外，多种因素会影响到贫血的纠治，如铁缺乏、隐形失血、感染、炎症、透析不充分等［1］。而目前许多国内外研究表明PTH也是引起HD患者贫血的重要因素之一［2，3］，但其导致贫血的机制还不十分明确，有人认为引起红细胞寿命（red cell survival，RCS）缩短是其中因素之一［4］。一方面RCS与红细胞内钙离子超载有关［4］，另一方面HD患者普遍存在继发性甲状旁腺功能亢进［5］，而甲状旁腺素（parathyroid hormone，PTH）又会增加红细胞内钙离子［6］。该文研究通过了解PTH对RCS和E［Ca2+］i的影响，以及三者之间的相关性，探讨PTH在HD患者的贫血发生中起到的作用。

1 资料与方法

1.1 一般资料选择2013年6月—2015年6月在笔者所在医院血液净化中心接受维持性HD治疗的23例患者，纳入标准为：（1）确诊为CKD5期的维持性HD患者；（2）选择年龄在30～60岁之间，性别不限；（3）透析3次/周，4 h/次。（4）维持性HD一年以上；（5）经影像学检查、实验室检查无肝功能受损、脾肿大、coombs试验阳性等异常；（6）6个月内至少检测两次iPTH，取其平均值为分组依据。参照K/DOQI指南确定的CKD5期的PTH目标值为界限，23例患者按照iPTH的水平不同分为2组（≤350 pg/ml组；＞350 pg/ml组），其一般临床特征及比较见表1。排除标准：（1）非肾性贫血，如消化道出血，骨髓造血功能障碍等；（2）严重的心力衰竭；（3）恶性肿瘤；（4）急慢性感染；（5）30 d内服用免疫抑制药及非甾体类药物；（6）检查前3周及检测期间输血。所有的患者均签署书面知情同意书，本研究所遵循的程序符合伦理学要求，并经本院伦理委员会批准。

1.2 RCS测定［7］用50 ml注射器先吸取20%ACD液4 ml，再取受检者血液15 ml，与ACD液混匀后，再取Na251CrO40．5～1．0 ml，摇动混匀后放置37℃温箱内孵育30 min，期间每5 min轻摇注射器，使内容物充分混匀，到时自温箱取出备用。注意严格无菌操作。静脉注射51Cr－红细胞后24 h及以后每隔6 d各取静脉血3～4 ml，共4次。血样用肝素抗凝，再以皂素溶解，取2 ml放入测量管内，加盖置冰箱内保存，最后用井型γ计数器一次测定所有血样。同时测定血细胞比容数次，监测是否稳定。以每次血样计数率为坐标，时间为横坐标，在半对数坐标纸上合成直线，是为红细胞存活曲线，找出计数率下降一半的天数，即51CrT1/2。应注意，检查前3周及检测期间应避免输血。此法计算的RCS为半衰期时的天数。

1.3 E［Ca2+］i的测定抽取HD前肘静脉血2 ml，以2%EDTA（乙二胺四己酸）1∶9抗凝。按规程制备好红细胞悬液。以Fluo－3/AM为Ca2+荧光指示剂，应用FACScan型流式细胞仪（美国BD公司生产）测定E［Ca2+］i。根据下列公式计算出红细胞内Ca2+浓度（nmol/L），Ca2+浓度=kdX（F－Fmin）（/Fmax－F）。Kd为Fluo－3的解离常数450；F为标本的荧光强度；Fmax为饱和Ca2+的最大荧光强度；Fmin为无Ca2+的最小荧光强度。

1.4 iPTH测定检测采用Roche2010电化学发光分析仪，试剂用其配套的iPTH检测试剂盒。

1.5 统计学分析计量资料首先进行正态性检验，符合正态分布者以均数±标准差（x±s）表示，两样本均数的比较用t检验；两变量的直线相关性分析采用Pearson相关分析。使用SPSS 19．0统计学软件进行统计学处理，以P＜0．05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般临床特征的比较23例患者中包含糖尿病肾病7例、慢性肾炎9例、高血压肾损害3例及其他病因4例，按照iPTH的水平不同分为2组（≤350 pg/ml组；＞350 pg/ml组），其中≤350 pg/ml组11例，＞350 pg/ml组12例。两组患者HD时所用透析液的钙离子浓度均为1．5 mmol/L。年龄、血清白蛋白（Alb）、血红蛋白（Hb）、血清铁（Fe）、血清转铁蛋白（TF）、血清铁蛋白（SF）、转铁蛋白饱和度（TSAT）、血清低密度脂蛋白（LDL）、高密度脂蛋白（HDL）等临床指标，两组之间均无显著的统计学差异（P＞0．05）。重组人红细胞生成素用量，铁剂、钙剂和维生素D类似物等药物用量两组之间也无显著的统计学差异（P＞0．05）。见表1。

表1 一般临床资料比较（x±s）

2.2 iPTH对RCS的影响iPTH≤350 pg/ml组的RCS平均天数为（23．36±3．17）d，iPTH＞350 pg/ml组RCS平均天数为（18．67±3．25）d。23例RCS平均天数的95%可信区间波动在19．20～22．62 d之间，平均为（20．91±2．298）d。两组之间的RCS平均天数存在显著的统计学差异（t=3．499，P=0．002），见图1。 iPTH≤350 pg/ml组的iPTH水平平均为（239．01± 91．99）pg/ml，iPTH＞350 pg/L组PTH水平平均为（493．10±191．80）pg/ml，23例的PTH水平95%可信区间波动在301．3～498．4 pg/ml之间，iPTH平均水平为（364．1±227．8）pg/ml。在RCS与iPTH两者之间存在显著统计学意义的负相关（r＝－0．754，P＜0．01）。

图1 iPTH对RCS的影响

2.3 iPTH对E［Ca2+］i（nmoI/L）的影响iPTH≤350 pg/ml组的E［Ca21］i为（2．04±0．34）nmoI/L，iPTH＞350 pg/ml组E［Ca2+］i为（2．53±0．37）nmoI/L。23例的E［Ca2+］i95%可信区间波动在2．12～2．47nmoI/ L之间，平均为（2．35±0．41）nmoI/L。两组之间的E［Ca21］i浓度存在显著的统计学差异（t=2．707，P= 0．013），见图2。在E［Ca2+］i与iPTH两者之间存在显著统计学意义的正相关（r＝0．815，P＜0．01）。

图2 iPTH对E［Ca2+］i的影响

2.4 RCS和E［Ca2+］i浓度的相关性分析在E［Ca2+］i浓度与RCS天数两者之间存在显著统计学意义的负相关（r＝－0．67，P＜0．01）。

3 讨论

继发性甲状旁腺功能亢进与维持性血液透析患者的许多并发症有关，如肾性骨病、血管钙化、心脏结构和功能异常等，也是贫血的重要因素［8］。有人观察到，血红蛋白水平与iPTH水平成负相关［9］，通过甲状旁腺切除术治疗继发性甲旁亢可以明显改善HD患者的贫血状况［10］。但是其导致贫血的机制比较复杂，早在1983年Massry［11］归纳总结了PTH导致尿毒症贫血的发病机制，即：（1）红细胞寿命缩短；（2）红细胞生成的抑制；（3）骨髓纤维化的诱导；（4）由于对血小板聚集的抑制效应引起的失血。在随后的研究中，也的确发现与健康对照者相比，血液透析患者的RCS显著缩短［12］，但是并没有对红细胞寿命缩短与iPTH是否有关进行研究。在本文中，观察了iPTH对红细胞寿命缩短的影响，以及两者之间的相关性。本文的研究结果证实到，低水平与高水平的PTH之间，RCS存在显著的统计学差异，PTH≤350 pg/ml组的RCS为（23．36±3．17）d，PTH＞350 pg/ml组为（18．67±3．25）d，高水平的PTH相比低水平的PTH可以导致RCS天数缩短接近5 d。PTH＞350 pg/ml组比较PTH≤350 pg/ml组，RCS天数下降了20．4%，而且PTH水平和RCS天数之间存在显著的负相关，意味着PTH升高可能伴随着RCS的缩短。这些结果表明，PTH作为尿毒症毒素的一种，可以影响RCS，而RCS是贫血的因素之一，并与尿毒症患者的贫血有关联。

已有研究发现PTH可以增加Ca2+进入许多不同类型的细胞内［13］，尿毒症患者的红细胞中也发现Ca2+浓度增加［14，15］。而Bogin等［16］认为PTH可通过促进Ca2+进入红细胞内，增加了红细胞的渗透性，并证明了红细胞的渗透性和PTH浓度成剂量依赖关系，重要的是渗透性细胞溶解依赖于Ca2+的存在，并最终导致红细胞变形、溶解，影响了红细胞的寿命，加重了慢性肾损害患者的贫血。但是，Bogin等并没有观察PTH和Ca2+之间的相关性分析。在本文研究中，结果表明在血液透析患者中不同水平的PTH反映出Ca2+浓度的不同，即更高水平的PTH，Ca2+浓度也更高，与低水平的PTH相比，两者存在着显著的统计学差异，这一结果与以前的报道一致。PTH和红细胞内Ca2+之间也存在正相关，从另一个方面表明血液透析患者的PTH水平的变化和红细胞内的Ca2+浓度之间存在密切的关联性。

Ca2+是一种普遍存在的信号分子，调节着细胞的周期和命运、代谢和结构的完整性、运动和容积［17］。长期Ca2+渗透性的增加将导致严重的多种细胞功能失调，会造成蛋白溶解、氧化、不可逆的皱缩和磷脂酰丝氨酸暴露于细胞外膜层［18］。同样，升高的Ca2+也会对红细胞产生影响，其中之一就是伴随细胞水化极低（＜8%）的渗透脆性进行性增加［19］。静息状态下，血液透析患者的红细胞内Ca2+相比正常人显著增加，过量的细胞内钙对于血影蛋白－肌动蛋白的细胞骨架和磷脂双层产生有害的影响，由于僵硬度的增加改变了红细胞膜的稳定性和完整性，并引起其他功能和形态异常［20，21］。因此增加了溶解的敏感性，而变形更是决定循环中红细胞寿命的重要因素。由此可以推断，在尿毒症患者中红细胞寿命的缩短和细胞内钙离子增加有密切关系，在本文的研究中，进一步表明，RCS和E［Ca2+］i浓度之间存在显著的负相关，即E［Ca2+］i的浓度的高低的变化会影响到RCS的长短。

经以上分析，可以认为在血液透析患者中，过量分泌的PTH不仅作用于肾和骨骼，而且对红细胞有重要影响。首先，过量分泌的PTH与红细胞寿命缩短有关，两者之间存在负相关。其次，过量分泌的PTH与红细胞内Ca2+增加有关，两者之间存在正相关。最后，PTH有可能通过增加红细胞内Ca2+导致红细胞寿命缩短。

［1］Vecchio LD，Locatelli F.Anemia in chronic kidney disease patients：treatmentrecommendations and emerging therapies［J］. Expert Rev.Hematol，2014，7（4）：495-506.

［2］Russo D，Morrone L，Di Iorio B，et al.Parathyroid hormone may be an early predictor of low serum hemoglobin concentration in patients with not advanced stagesof chronic kidney disease［J］.J Nephrol，2015，28（9）：701-708.

［3］徐丽霞，梁馨苓，李志莲，等.血液透析患者贫血因素分析［J］.中国血液净化，2014，13（1）：5-7.

［4］Vos FE，Schollum JB，Coulter CV，et al.Red blood cell survival in long-term dialysis patients［J］.Am J Kidney Dis，2011，58（4）：591-598.

［5］Yuen NK，Ananthakrishnan S，Campbell MJ，et al.Hyperparathyroidism of renal disease［J］.Perm J，2016，20（3）：15-127.

［6］穆霖，付淑霞.慢性肾脏病患者甲状旁腺激素水平对肾性贫血的影响［J］.中华肾脏病杂志，2011，27（3）：266-270.

［7］潘中允.现代核医学诊疗手册［M］.北京：北京医科大学出版社，1995：235-236.

［8］Nikodimopoulou M，Liakos S.Secondary hyperparathyroidism and target organs in chronic kidney disease［J］.Hippokratia，2011，15（S1）：33-38.

［9］Chutia H，Ruram AA，Bhattacharyya H，et al.Association of secondar hyperparathyroidism with hemoglobin level in patients with chronic kidney disease［J］.J Lab Physicians，2013，5（1）：51-55.

［10］Conzo G，Perna A，Pietra CD，et al.Role of parathyroidectomy on anemia control and erythropoiesis stimulating agent need insecondary hyperparathyroidism of chronic kidney disease［J］. Ann Ital Chir，2013，84（1）：25-31.

［11］Massry SG．Pathogenesis of the anemia of uremia：role of secondary HPTH［J］．Kidney Int Suppl，1983，16（2）：204-207.

［12］Ly J，Marticorena R，Donnelly S．Red blood cell survival in chronic renal failure［J］．Am J Kidney Dis，2004，44（7）：715-719.

［13］Poskurica M，Poskurica M，Petrovic D.Secondary hyperparathyroidism in chronic renal disease-etiopathogenesis，diagnosis and treatment［J］.Vojnosanit Pregl，2016，73（4）：376-381.

［14］Wang J，Bentum K，Sester U，et al.Calcium homeostasis in red blood cells of dialysis patients independence of erythropoietin treatment［J］.Frontiers in Physiology，2014，5（1）：1-4.

［15］Sahin E，Gocmen AY，Gumuslus，et al.Lipid peroxidation and parathyroid hormone Influence the cytosolic calcium Levels of Erythrocytes in Peritoneal dialysis Patients［J］.Clin Lab，2011，57（5）：551-557.

［16］Bogin E，Massry SG，Levi J，et al．Effect of parathyroid hormone on osmotic fragility of huaman erythrocytes［J］．J Clin Invest，1982，69（10）：1017-1025.

［17］卫涛涛.质膜钙离子ATP酶［J］.生物物理学报，2012，28（5）：549-564.

［18］Bogdanova A，Makhro A，Wang J，et al.Calcium in red blood cells-A perilous balance［J］.Int J Mol Sci，2013（14）：9848-9872.

［19］Cueff A，Seearb R，Dyrda A，et al．Effects of elevated intracellular calcium on the osmotic fragility of human red blood cells［J］.Cell Calcium，2010，47（1）：29-36.

［20］Levi J，Malachi T，Djaldetti J，et al．Biochemical changes associated with the osmotic fragility of young and mature erythrocytes caused by Parathyroid hormone in relation to the uremic syndrome［J］．Clin Biochem，1987，20（2）：121-125．

［21］Soldati L，Adamo D，Erbi S，et al．Erythrocyte voltage-dependent calcium influx is reduced in hemodialyzed patients［J］．Kidney Int，1999，56（2）：190-197.

［2016－10－17收稿，2016－11－15修回］［本文编辑：董冰媛］

Effect of parathyroid hormone on red blood cell survival and intracellular calciumion in maintenance hemodialysis patients

LIN Xin－wei，GUO Chang－sheng，ZHAO Ru．
Dept．of Nephrology，the 152nd Hospital of PLA，Pingdingshan，Henan 467000，China

ObjectiveTo investigate the correlation between the intact parathyroid hormone（iPTH），the red blood cells survival（RCS）and red cell intracellular free calcium（E［Ca2+］i），and the effect of parathyroid hormone on RCS and E［Ca2+］i．MethodsThe 23 cases with maintenance hemodialysis for more than a year，according to the level of PTH were divided into two groups（≤350 pg/ml group and＞350 pg/ml group）．RCS was determined by51Cr labeling method，and the calcium fluorescent indicator Fura－3 was used to detect E［Ca2+］i，and the iPTH was detected by Roche electrochemical luminescence analyzer．ResultsThe averaged RCS in iPTH≤350 pg/ml group and iPTH＞350 pg/ml group were 23．36±3．17，18．67±3．25 days，respectively，there was a significant difference between the two groups（P＜0．01）．A strong negative correlation was found between iPTH and RCS level（r＝－0．754，P＜0．001）．The concentration of E［Ca2+］i in iPTH≤350 pg/ml group and iPTH＞350 pg/ml group were 2．04±0．34 nmol/ L and 2．53±0．37/L，respectively．There was a significant difference between the two groups（P＜0．001）．The results showed a strongpositive correlation between E［Ca2+］i and PTH（r＝0．82，P＜0．001）．A statistically significant negative correlation was found between E［Ca2+］i and RCS（r=－0．74，P＜0．01）．ConclusionThe excess secretion of iPTH can lead to the decrease of RCS and increase of E［Ca21］i concentration in hemodialysis patients．Lastly，iPTH is likely to lead to reduced red blood cell life by increasing the red blood cell Ca2+，which has a deleterious effect on anemia in HD patients．

Parathyroid hormone；Red blood cell survival；Calcium ion；Hemodialysis

R459．5：R582

A

10．14172/j．issn1671－4008．2017．05．005

467000河南平顶山，解放军152医院肾内科（林新伟，郭长生，赵茹）

郭长生，Email：840577492@qq．com