维持性血液透析患者骨钙素和矿物质与骨代谢紊乱指标的相关性分析

贾凤玉 卢文婷 张洪彬 秦 瑜 荣 鹏 任 梦 苏曰龙 刘文渊 王素霞 孙 钢

维持性血液透析患者骨钙素和矿物质与骨代谢紊乱指标的相关性分析

贾凤玉 卢文婷 张洪彬 秦 瑜 荣 鹏 任 梦 苏曰龙 刘文渊 王素霞 孙 钢

目的 探讨维持性血液透析（maintenance hemodialysis，MHD）患者骨钙素（bone glaprotein，BGP）水平和矿物质与骨代谢紊乱指标的相关性。方法 选择2015年2月至2015年5月在济南军区总医院血液净化中心并发慢性肾脏病－矿物质与骨代谢紊乱（chronic kidney disease mineral and bone disorder，CKD－MBD）的MHD患者36例，抽取透析前空腹血进行常规实验室检查，同时检测血钙、血磷、总碱性磷酸酶。用化学发光法检测全段甲状旁腺素（immunoreactive parathyroid hormone，iPTH），酶联免疫法检测成纤维细胞生长因子23（fibroblast growth factor23，FGF23）、BGP。用Pearson相关及Logistic回归分析相关研究数据。结果 36例MHD患者BGP平均水平为（193．59±87．38）μg／L，与血磷（r＝0．529）、FGF23（r＝0．492）、iPTH（r＝0．601）正相关；与年龄（r＝－0．346）负相关；与血钙（r＝0．003）、总碱性磷酸酶（r＝0．170）、患者透析时间（r＝0．097）不相关。根据iPTH水平将患者分为低iPTH组、iPTH达标组和高iPTH组，统计分析发现组间BGP（F＝21．365，P＝0．0001）、FGF23（F＝5．824，P＝0．007）、血磷（F＝7．739，P＝0．002）存在差异，而血清钙、总碱性磷酸酶、年龄和透析时间之间无显著性差异。根据BGP水平将患者分为高于均值组和低于均值组，进行多因素Logistics回归分析，发现高iPTH（OR＝3．49，P＝0．042）、高FGF23（OR＝3．221，P＝0．043）、高血磷（OR＝3．103，P＝0．038）是BGP高于均值的独立危险因素。结论 BGP在MHD患者中明显升高，且与iPTH、血磷和FGF23正相关。

维持性血液透析；矿物质异常；骨代谢紊乱；骨钙素

慢性肾脏病－矿物质与骨代谢紊乱（chronic kidney disease mineral and bone disorder，CKD－MBD）是终末期肾病（end stage renal disease，ESRD）的常见并发症，在维持性血液透析（maintenance hemodialysis，MHD）患者中患病率达到80%～90%［1］。CKD－MBD表现为矿物质指标异常、骨代谢异常和软组织钙化［1］，发病机制复杂，目前尚未明了；临床上该病常用的血清指标包括血钙、血磷、全段甲状旁腺素（immunoreactive parathyroid hormone，iPTH）、成纤维细胞生长因子23（fibroblast growth factor23，FGF23）等，各个指标呈网状交织，互相影响［2－4］。骨钙素（bone glaprotein，BGP）又称骨γ－羧基谷氨酸蛋白，由成骨细胞产生。BGP在CKDMBD中的改变及其与常用临床指标的关系少见报道，本研究初步探讨合并CKD－MBD的MHD患者BGP水平和常用矿物质与骨代谢紊乱指标之间的关系以及影响其变化的危险因素。

资料与方法

一、研究对象

选择2015年2月至2015年5月在济南军区总医院血液净化中心合并CKD－MBD的MHD患者36例，其中男22例，女14例，年龄22～77岁，平均年龄（51．4±4．9）岁。36例MHD患者的原发病分别为慢性肾小球肾炎15例（占41．7%），IgA肾炎4例（占11．1%），高血压肾损害4例（占11．1%），糖尿病肾病5例（占13．9%），多囊肾病2例（占5．6%），尿酸性肾病1例（占2．7%），病因不明5例（占13．9%）。纳入标准：①年龄不小于18岁；②透析时间超过3个月；③符合MHD患者CKD－MBD的诊断标准［1］。排除标准：排除甲状旁腺切除术后、截肢、多发性骨髓瘤、恶性肿瘤、肝功能异常者。

二、方法

1．治疗方案 所有MHD患者的透析方案为3次／周，每次4 h，透析液钙浓度1．5 mmol／L，血流量200～260 ml／min，透析液流量500 ml／min。推荐患者蛋白摄入量1．0～1．2 g·kg－1·d－1。根据《2013年慢性肾脏病矿物质和骨异常诊治指导》使用调节钙磷和iPTH的药物［5］。

2．观察指标 记录患者的一般资料，抽取透析前空腹血进行常规实验室检查，同时检测血钙、血磷、总碱性磷酸酶。用化学发光法检测iPTH，酶联免疫法法检测FGF23、BGP。校正钙（mg／dl）＝血钙（mg／dl）＋0．8×［4－白蛋白（g／dl）］。

三、统计学处理

采用SPSS 17．0软件进行统计分析，计量资料用均数±标准差表示，组间比较用单因素方差分析；相关分析用Pearson相关，Logistic回归单变量分析的入选标准为P≤0．25，多变量回归设定入选变量α＝0．05，剔除变量α＝0．10；P＜0．05表示差异有统计学意义。

结 果

一、BGP水平及与实验室指标相关性分析

36例MHD患者BGP水平为（193．59± 87．38）μg／L，明显高于正常人（11～43μg／L女性绝经前、15～46μg／L女性绝经后）。BGP与患者相关实验室指标进行Pearson相关分析，发现与血磷（r＝0．529，P＝0．001）、FGF23（r＝0．492，P＝0．003）、iPTH（r＝0．601，P＝0．0001）显著正相关；与患者年龄（r＝－0．346，P＝0．039）负相关；与血钙（r＝0．003，P＝0．986）、总碱性磷酸酶（r＝0．170，P＝0．320）和患者透析时间（r＝0．097，P＝0．573）不相关。（图1）

二、不同iPTH水平患者之间的比较

以iPTH值150～300 ng／L为界，将36例MHD患者分为低iPTH组、iPTH达标组和高iPTH组。比较组间相关指标的差异，发现BGP（F＝21．365，P＝0．0001）、FGF23（F＝5．824，P＝0．007）和血磷（F＝7．739，P＝0．002）之间存在差异，而血钙（F＝0．186，P＝0．831）、总碱性磷酸酶（F＝1．227，P＝0．306）、年龄（F＝1．236，P＝0．304）和透析时间（F＝2．612，P＝0．088）之间无显著性差异。（表1）

图1 BGP与相关指标的相关性分析

表1 不同iPTH值患者间各项指标的差异

三、引起BGP升高的危险因素

根据BGP水平将患者分为高于均值组和低于均值组，进行多因素Logistics回归分析，发现高iPTH（＞600 ng／L，OR＝3．49，P＝0．042）、高FGF23（logFGF23＞4，OR＝3．221，P＝0．043）、高血磷（＞1．78 mmol／L，OR＝3．103，P＝0．038）是BGP升高的独立危险因素。（表2）

讨 论

BGP是由成骨细胞特异合成和分泌的一种非胶原骨基质蛋白，能从转录和翻译水平促进成骨细胞BGP的合成，是一种自分泌调节因子，发挥骨代谢调节激素的作用［6］。完整的BGP分子是由49个氨基酸组成的多肽，相对分子质量5 800。BGP的表达具有发育阶段特异性，成骨细胞的成熟过程分为三个阶段，即成骨细胞增殖期、细胞外基质成熟期及基质矿化期。只有在基质矿化期开始后，BGP基因才被诱导表达［7］。BGP17、21、24位包含3个谷氨酸残基，可以在维生素K辅助下进行γ－羧化，通过这种翻译后修饰，羧化的BGP通过Gla侧链上的丙二酸根与羟磷灰石表面的Ca2＋结合，对于羟磷灰石具有较高的亲和力，从而促进骨基质矿化。

表2 多因素logistic回归分析BGP升高的危险因素

BGP由成骨细胞分泌到细胞外后，大部分沉积在骨基质中，约20%进入血液循环。除了参与骨基质矿化，BGP还可以募集、趋化和激活破骨细胞，具有调节骨吸收的作用［8］。因此，血清中的BGP是未与羟磷灰石结合的新合成的骨钙素和破骨细胞作用于细胞外骨基质、骨重新吸收时降解的BGP成分的混合物［9］。测定血中BGP，一方面能反映成骨细胞的活性，但在更大程度上反映的是骨转换，代表了全身骨重建的动态状况［10－12］。

尽管国内外进行了大量的相关性研究，但受种族、环境、营养状况、激素水平甚至空腹多因素的影响，不同地域人群的BGP的正常参考范围并不尽相同。病理情况下，影响血清BGP水平的因素也很多。如在酸性环境中，BGP分子中的GLA可以脱羧为未羧化的BGP［13］，维生素K缺乏明显影响骨钙素的羧化，而未羧化的BGP不具有生物活性，与羟基磷灰石的结合力也较低，从而对骨骼的矿化不利［14］。甲状旁腺素可促进成骨细胞合成和分泌BGP，iPTH与成骨细胞膜上的iPTH受体蛋白（G蛋白偶联受体）偶联结合后，通过环腺苷酸（cAMP）依赖型蛋白激酶A及cAMP依赖性蛋白激酶C细胞酶信号传导途径来调节BGP的表达，从而使骨形成增加，骨转换加速，患者BGP水平增高［15］。维生素D能在基因水平诱导增强BGP表达［16］，成纤维生长因子能上调BGP表达［15］。

本研究检测的BGP为血清中总骨钙素浓度，没有对是否羧化进行区分。结果显示本组MHD患者的BGP显著升高。可能主要与肾衰竭后，肾脏排泄BGP减少，BGP在血液中蓄积有关。尽管蓄积是主要影响因素，本研究仍然发现，BGP与iPTH、FGF23、血磷水平呈正相关，且三者是高BGP的独立危险因素。iPTH、血磷和FGF23都是CKDMBD的重要生化指标，透析患者往往出现高iPTH、高磷和高FGF23，三者密切联系，可能共同促进了BGP生成增多。高iPTH与高转运骨病有密切关系［17］，提示成骨和破骨细胞均处于活跃状态，可能是导致BGP水平升高的原因。同时，本组患者的BGP与同样来自成骨细胞的碱性磷酸酶不相关，可能与BGP除了反映成熟成骨细胞活性，还反映骨转换有关。提示将碱性磷酸酶和BGP结合起来分析，除了了解成骨细胞活性，还能反映破骨细胞活性，进而更能反映骨转换状况。

本研究的局限性在于没有对维生素K是否缺乏进行判断，没有了解患者外源性补充维生素D的情况，没有区分羧化与未羧化BGP水平。特别是由于临床中骨活检难以开展，因而无法与骨骼的病理状态进行直接对应，只能做出间接推断。总之，BGP在MHD患者中明显升高，且与iPTH、血磷和FGF23正相关。

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Correlation of serum osteocalcin with bone metabolism and mineral markers in maintenance hemodialysis patients

JIA Feng－yu，LU Wen－ting，ZHANG Hong－bin，QIN Yu，RONG Peng，REN Meng，SU Yue－long，LIU Wen－yuan，WANG Su－xia，SUN Gang．
Department of Blood Purification，General Hospital of Jinan Military Command，Jinan250031，China
Corresponding author：SUN Gang，E－mail：sungang2017＠126．com

Objective To investigate the level of osteocalcin（bone glaprotein，BGP）in maintenance hemodialysis patients（MHD）and its correlation with bone metabolism and mineral metabolism indexes．Methods We enrolled 36 adult MHD patients from February 2014 to May 2014in Blood Purification Center，General Hospital of Jinan Military Command．Fasting blood routine laboratory examination was carried out before dialysis extraction．Serum calcium，phosphorus，alkaline phosphatase，intact parathyroid hormone（iPTH，chemiluminescence），fibroblast growth factor 23（FGF23，ELISA），and osteocalcin（BGP，ELISA）were detected．Pearson correlation and Logistic regression were used to analyze related data．Results The BGP level in 36 patients was（193．59±87．38）g／L，positively correlated with serum phosphorus（r＝0．529），FGF23（r＝0．492），and iPTH（r＝0．601），negatively correlated with age（r＝－0．346），but not with serum calcium（r＝0．003），total alkaline phosphatase（r＝0．170），and dialysis vintage（r＝0．097）．According to the level of iPTH，patients were divided into low iPTH group，iPTH control group and high iPTH group，and the statistical analysis showed significant difference in BGP（F＝21．365，P＝0．0001），FGF23（F＝5．824，P＝0．007），serum phosphorus（F＝7．739，P＝0．002）among the groups，but no significant differenceexisted in the serum calcium，alkaline phosphatase，and the dialysis vintage among the groups．According to the level of BGP，patients were divided into higher than average level group and below average level group，and Logistics regression analysis revealed that high iPTH（OR＝3．49，P＝0．042），high FGF23（OR＝3．221，P＝0．043）and high phosphorus（OR＝3．103，P＝0．038）were independent risk factors of BGP higher than average level．Conclusions BGP was significantly elevated in MHD patients，and positively correlated with iPTH，serum phosphorus and FGF23．

Maintenance hemodialysis；Mineral abnormalities；Bone metabolic disorder；Osteocalcin

2016－12－21

2017－04－15）

10．3969／j．issn．1671－2390．2017．07．003

250031 济南，济南军区总医院血液净化科

孙刚，E－mail：sungang2017＠126．com