外源性磷酸肌酸对行择期经皮冠状动脉介入治疗的冠心病患者的肾脏保护作用研究

刘春，凌明英，李雪辉，王志浩，陈焕芹，邢艳秋

本文创新点：磷酸肌酸是一种能快速改善人体能量代谢的药物。本研究发现，磷酸肌酸除具有心肌保护作用外，应用于经皮冠状动脉介入治疗（PCI）还具有肾脏保护作用，这一发现对预防造影剂肾病具有重要意义，且有望扩大磷酸肌酸的临床适应证。

冠心病是老年人最常见的心脏病。近年来，随着经皮冠状动脉介入治疗（percutaneous coronary intervention，PCI）在临床广泛应用，冠心病患者预后及生活质量明显改善，致残率及病死率大幅下降，但PCI后造影剂肾病（contrast-induced nephropathy，CIN）仍是影响患者预后及困扰介入医生的难题［1］。磷酸肌酸是心肌高能磷酸物质的主要储存和转运形式，可参与细胞能量代谢并具有重要作用。前期研究证实，外源性磷酸肌酸对缺血缺氧心肌细胞具有保护作用［2］。目前，关于磷酸肌酸对肾功能的影响研究尚无报道。本研究旨在探讨外源性磷酸肌酸对行择期PCI的冠心病患者的肾脏保护作用，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2016年8月—2018年6月在山东大学齐鲁医院老年心血管病科行择期PCI的冠心病患者82例，均符合《非ST段抬高型急性冠脉综合征诊断和治疗指南》［3］中的冠心病诊断标准，并符合择期（72 h内）PCI手术指征［4］。采用随机数字表法并结合组间均衡原则将所有患者分为对照组和试验组，每组41例。两组患者年龄、男性比例、高血压发生率、糖尿病发生率、陈旧性心肌梗死发生率、纽约心脏病协会（NYHA）分级＞Ⅱ级者所占比例及介入治疗类型比较，差异无统计学意义（P＞0.05，见表1），具有可比性。本研究经山东大学齐鲁医院医学伦理委员会审核批准，并于中国临床试验注册中心注册备案（注册号：ChiCTRIOQ-15007475）；所有患者对本研究知情并签署知情同意书。

表1 两组患者一般资料比较Table 1 Comparison of general information between the two groups

1.2 排除标准 （1）合并单纯严重瓣膜（如主动脉瓣、左房室瓣）狭窄、肥厚性或限制性心肌病者；（2）对造影剂、磷酸肌酸过敏者；（3）既往有慢性肾脏病病史或术前检查慢性肾脏病Ⅳ期〔估算肾小球滤过率（eGFR）＜30 ml·min-1·（1.73 m2）-1〕；（4） 入 组前及研究期间需采用肾毒性药物治疗者；（5）伴有心源性休克、血容量不足或不能采用血管扩张剂治疗者；（6）近3个月内参加其他临床研究者。

1.3 样本量计算方法 采用小样本均数假设检验估算 样 本 量：n=2σ2（tα+tβ）2/（μ1-μ2）2， 其 中α=0.05、β=0.15［5］，每组 39 例。

1.4 方法 两组患者均于围术期给予冠心病基础（标准）药物治疗，主要包括抗血小板治疗、硝酸酯类药物、调脂治疗、β-受体拮抗剂等，糖尿病患者术前24 h停用二甲双胍并改为3餐前皮下注射普通胰岛素。试验组患者于PCI前30 min内给予磷酸肌酸钠（哈尔滨莱博通药业有限公司生产）4 g+0.9%氯化钠注射液100 ml静脉滴注；对照组患者于PCI前30 min给予0.9%氯化钠注射液100 ml静脉滴注。

1.5 观察指标

1.5.1 肾功能指标 分别于术前及术后4、8、12、24、36、48 h采集两组患者外周静脉血3～5 ml，4 ℃3 000 r/min离心15 min（离心半径17 cm），分离血清并置于-80 ℃环境下保存待测。采用湿化学法检测血清肌酐、尿素氮水平，并计算eGFR，eGFR=1.863×血清肌酐-1.154×年龄-0.203（女性×0.742）；采用酶联免疫吸附试验（ELISA）试剂盒（R&D公司生产，型号：DSKM 100）检测血清肾损伤分子1（KIM-1）水平，采用免疫比浊法检测血清胱抑素C（Cystatin C，Cys-C）水平，所用仪器为Cobas 8000全自动生化分析仪。

1.5.2 肝功能指标、血脂指标、血糖 两组患者分别于术前及术后4、24 h检测肝功能指标〔包括丙氨酸氨基转移酶（ALT）、天冬氨酸氨基转移酶（AST）、碱性磷酸酶（ALP）、总胆红素（TBiL）、直接胆红素（DBiL）〕、血脂指标〔包括总胆固醇（TC）、三酰甘油（TG）、高密度脂蛋白（HDL）及低密度脂蛋白（LDL）〕及空腹血糖（FPG）。采用IFCC法检测ALT，采用比色法检测AST、ALP、TBiL、DBiL，采用酶比色法检测TC、TG、HDL及LDL，采用邻甲苯胺法检测FPG，所用仪器均为Cobas 8000全自动生化分析仪。

1.5.3 不良心血管事件 观察两组患者术后48 h内不良心血管事件发生情况，主要包括再发心绞痛、恶性心律失常、低血压、ST-T段改变加重、心血管死亡、心功能恶化（NYHA分级增加≥1级）及卒中。

1.6 统计学方法 采用SPSS 20.0统计学软件进行数据处理，计量资料以（±s）表示，组间比较采用两独立样本t检验，重复测量数据分析采用双因素重复测量方差分析；计数资料分析采用χ2检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 肾功能指标

2.1.1 血清肌酐、尿素氮水平及eGFR 时间与方法在血清肌酐、尿素氮水平及eGFR上无交互作用（P＞0.05）；时间、方法在血清肌酐、尿素氮水平及eGFR上主效应不显著（P＞0.05，见表2～4）。

2.1.2 血清KIM-1、Cys-C水平 时间与方法在血清KIM-1、Cys-C水平上无交互作用（P＜0.05）；时间在血清KIM-1、Cys-C水平上主效应显著（P＜0.05）；方法在血清KIM-1、Cys-C水平上主效应不显著（P＞0.05）。试验组术后4、12、24、36、48 h血清KIM-1水平低于对照组，术后36、48 h血清Cys-C水平高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05，见表5）。

2.2 肝功能指标、血脂指标及FPG 两组患者术前及术后 4、24 h ALT、AST、ALP、TBiL、DBiL、TC、TG、HDL、LDL及FPG比较，差异均无统计学意义（P＞0.05，见表6）。

2.3 不良心血管事件发生率 对照组患者术后48 h

内不良心血管事件发生率为24.3%，试验组患者为17.0%；两组患者不良心血管事件发生率比较，差异无统计学意义（χ2=0.668，P=0.414，见表7）。

表2 两组患者手术前后不同时间点血清肌酐水平比较（±s，μmol/L）Table 2 Comparison of serum Cr level between the two groups at different time points before and after operation

表2 两组患者手术前后不同时间点血清肌酐水平比较（±s，μmol/L）Table 2 Comparison of serum Cr level between the two groups at different time points before and after operation

组别 例数 术前 术后4 h 术后8 h 术后12 h 术后24 h 术后36 h 术后48 h对照组 41 73.72±8.14 69.29±8.84 64.29±8.23 69.61±8.31 70.69±9.01 69.13±8.52 65.00±9.38试验组 41 67.05±7.64 70.13±8.02 69.17±7.68 68.00±8.22 65.27±8.78 70.25±8.87 59.33±9.16 F 值 F时间=1.815，F组间=1.327，F交互=3.353 P 值 P时间=0.423，P组间=0.545，P交互=0.460

表3 两组患者手术前后不同时间点血清尿素氮水平比较（±s，mmol/L）Table 3 Comparison of serum BUN level between the two groups at different time points before and after operation

表3 两组患者手术前后不同时间点血清尿素氮水平比较（±s，mmol/L）Table 3 Comparison of serum BUN level between the two groups at different time points before and after operation

组别 例数 术前 术后4 h 术后8 h 术后12 h 术后24 h 术后36 h 术后48 h对照组 41 5.14±1.12 4.30±1.31 4.18±1.36 3.94±1.13 4.08±0.84 4.64±0.90 4.75±1.41试验组 41 4.97±1.18 4.31±1.11 4.01±0.97 3.93±0.98 4.34±0.90 4.43±1.15 4.25±0.85 F 值 F时间=2.003，F组间=1.836，F交互=4.175 P 值 P时间=0.525，P组间=0.516，P交互=0.430

表4 两组患者手术前后不同时间点eGFR比较〔±s，ml·min-1·（1.73 m2）-1〕Table 4 Comparison of eGFR between the two groups at different time points before and after operation

表4 两组患者手术前后不同时间点eGFR比较〔±s，ml·min-1·（1.73 m2）-1〕Table 4 Comparison of eGFR between the two groups at different time points before and after operation

组别 例数 术前 术后4 h 术后8 h 术后12 h 术后24 h 术后36 h 术后48 h对照组 41 93.55±23.55 101.90±30.61 113.00±33.89 99.05±25.24 99.22±32.23 98.34±20.37 113.37±23.95试验组 41 103.14±23.48 98.58±20.68 105.18±29.03 103.49±24.29 105.10±24.23 96.26±22.18 112.38±31.80 F值 F时间=1.856，F组间=4.375，F交互=2.184 P值 P时间=0.328，P组间=0.201，P交互=0.316

表5 两组患者手术前后不同时间点血清KIM-1、Cys-C水平比较（±s）Table 5 Comparison of serum levels of KIM-1 and Cys-C between the two groups at different time points before and after operation

表5 两组患者手术前后不同时间点血清KIM-1、Cys-C水平比较（±s）Table 5 Comparison of serum levels of KIM-1 and Cys-C between the two groups at different time points before and after operation

注：KIM-1=肾损伤分子1，Cys-C=胱抑素C；与对照组比较，aP＜0.05；术后8 h血清KIM-1水平缺失值较多，故未统计

KIM-1（ng/L）术前 术后4 h 术后12 h 术后24 h 术后36 h 术后48 h对照组 41 66.01±7.47 76.90±7.53 77.20±7.62 95.75±7.45b 101.56±7.52b 84.74±7.54试验组 41 61.51±7.92 51.39±6.87a 58.49±6.67a 60.42±6.91a 83.21±8.82a 56.15±6.24a F值 F时间=4.479，F组间=2.800，F交互=1.122 P值 P时间=0.006，P组间=0.064，P交互=0.298组别 例数Cys-C（mg/L）术前 术后4 h 术后8 h 术后12 h 术后24 h 术后36 h 术后48 h对照组 0.83±0.18 0.68±0.16 0.60±0.19 0.61±0.13 0.59±0.08 0.60±0.12 0.55±0.07试验组 0.91±0.23 0.62±0.12 0.65±0.15 0.72±0.12 0.65±0.19 0.75±0.18a 0.59±0.10a F值 F时间=9.278，F组间=1.736，F交互=2.802 P值 P时间=0.031，P组间=0.092，P交互=0.058组别

表6 两组患者手术前后不同时间点肝功能指标、血脂指标及FPG比较（±s）Table 6 Comparison of index of hepatic function，blood lipid index and FPG between the two groups at different time points before and after operation

表6 两组患者手术前后不同时间点肝功能指标、血脂指标及FPG比较（±s）Table 6 Comparison of index of hepatic function，blood lipid index and FPG between the two groups at different time points before and after operation

注：ALT=丙氨酸氨基转移酶，AST=天冬氨酸氨基转移酶，ALP=碱性磷酸酶，TBiL=总胆红素，DBiL=直接胆红素，TC=总胆固醇，TG=三酰甘油，HDL=高密度脂蛋白，LDL=低密度脂蛋白，FPG=空腹血糖

组别 例数 ALT（U/L） AST（U/L） ALP（U/L）术前 术后4 h 术后24 h 术前 术后4 h 术后24 h 术前 术后4 h 术后24 h对照组 41 19.1±5.1 15.5±3.9 14.1±4.9 22.7±4.6 18.9±5.8 21.1±6.1 69.0±13.2 70.9±11.5 71.7±9.6试验组 41 17.1±4.7 17.7±6.0 16.8±5.9 26.8±5.6 29.9±9.6 23.3±4.8 69.4±9.1 63.1±8.7 64.8±7.1 t值 0.38 -0.14 -0.04 -0.69 -1.43 -0.02 -0.04 0.16 0.36 P值 0.70 0.89 0.96 0.49 0.16 0.99 0.97 0.87 0.72组别 TBiL（μmol/L） DBiL（μmol/L） TC（mmol/L） TG（mmol/L）术前 术后4 h 术后24 h 术前 术后4 h 术后24 h 术前 术后4 h 术后24 h 术前 术后4 h 术后24 h对照组 9.6±1.5 8.3±1.1 10.0±1.5 3.4±0.6 2.8±0.3 4.4±0.4 3.05±0.31 2.93±0.32 3.03±0.46 1.67±0.42 1.75±0.45 1.77±0.42试验组 8.6±1.3 7.2±1.5 8.0±1.0 3.1±0.4 2.8±0.5 3.0±0.4 3.31±0.29 2.86±0.29 3.02±0.25 1.89±0.71 1.56±0.68 1.93±0.85 t值 0.39 0.29 0.82 0.49 0.25 1.20 -0.05 0.29 0.31 -0.31 0.26 -0.08 P值 0.70 0.77 0.42 0.63 0.80 0.24 0.96 0.77 0.76 0.76 0.79 0.94组别 HDL（mmol/L） LDL（mmol/L） FPG（mmol/L）术前 术后4 h 术后24 h 术前 术后4 h 术后24 h 术前 术后4 h 术后24 h对照组 0.80±0.11 0.76±0.11 0.94±0.15 2.01±0.25 1.82±0.24 2.01±0.21 5.89±0.89 8.16±0.47 8.67±1.67试验组 0.92±0.11 0.89±0.12 0.84±0.08 2.08±0.22 1.88±0.24 1.93±0.23 5.30±0.81 7.37±1.42 7.97±1.49 t值 -0.17 -0.57 0.28 -0.28 -0.19 0.59 0.61 0.68 0.99 P值 0.87 0.57 0.78 0.79 0.85 0.56 0.55 0.50 0.33

表7 两组患者术后48 h内不良心血管事件发生情况〔n（%）〕Table 7 Incidence of adverse cardiovascular events within 48 hours after operation in the two groups

3 讨论

冠心病指冠状动脉粥样硬化引起冠状动脉管腔狭窄或闭塞，导致心肌缺血缺氧或坏死而引发的心脏病。据统计，我国每年约75万新发冠心病患者，其已成为我国居民死因构成中上升最快的疾病［6］，其中急性冠脉综合征仍是目前致死率最高的疾病之一。近年来随着PCI不断发展，及时再灌注治疗降低了冠心病患者病死率，缩小了梗死面积，改善了患者左心室功能，但随之而来的CIN影响着PCI患者的预后。

CIN又称对比剂致急性肾损伤（contrast-induced acute kidney injury，CI-AKI），是PCI的常见严重并发症之一［7］，其主要发生机制与肾髓质缺血缺氧和氧化应激、碘造影剂渗透压及黏度等有关［8-9］。造影剂对肾脏内皮细胞和小管上皮细胞具有直接损伤作用，具体作用机制如下：（1）等渗性造影剂可迅速作用于内皮细胞，如碘克沙醇可使细胞内热休克蛋白60（HS60）氧化及增加其向细胞膜转移的速度；（2）造影剂可通过影响线粒体酶活性和线粒体膜电位而促进活性氧簇（ROS）产生，进而对近端小管细胞产生毒性作用，此外其还可直接或通过缺氧损伤而促进远端小管细胞凋亡［10-11］；（3）造影剂可使细胞连接打开，进而影响细胞极性；（4）造影剂可诱导线粒体自噬的发生［12］。

近年来，CIN预防措施如PCI围术期采用水化或扩容、减少造影剂剂量、选择造影剂种类、采用药物保护末梢器官、造影后监测及护理等使CIN发生率降低约50%［13］。但目前临床上依赖造影剂的操作明显增加，因此CIN患者数量并未减少，尤其是有基础肾功能不全及心脏造影者，CIN发生率更高。

磷酸肌酸是肌酸和磷酸借助N-P键结合形成的一种天然高能磷酸化合物，是机体最适宜储存和做功时最易被动员的高能物质，其参与组成机体能量穿梭系统，充当细胞空间和时间能量缓冲剂［14］。目前，磷酸肌酸在心肌缺血、心力衰竭、急性心肌炎等心血管疾病及心脏停搏液中广泛应用，可发挥心肌细胞保护作用［15］。既往研究表明，外源性磷酸肌酸不仅可为细胞提供能量，还能减轻ROS损伤、保护细胞线粒体结构和功能［16］。鉴于此，笔者所在课题组探究了外源性磷酸肌酸对行PCI的冠心病患者肾功能的影响。

本研究结果显示，时间与方法在血清肌酐、尿素氮水平及eGFR上无交互作用，且时间、方法在血清肌酐、尿素氮水平及eGFR上主效应不显著，提示术前补充外源性磷酸肌酸对行PCI的冠心病患者传统肾功能指标无明显影响。但肌酐、尿素氮及eGFR等传统肾功能指标受年龄、性别、药物、蛋白摄入、肌肉代谢等诸多肾前性因素影响，且出现异常时间较晚、敏感性较低［17］，如血清肌酐水平常在术后3～5 d达峰值［18］。因此，本研究又选取了KIM-1和Cys-C两个新型肾功能损伤标志物。Cys-C每日分泌量较恒定，能自由透过肾小球滤膜且几乎不再重吸收回血液中，因此能较好地反映肾小球滤过功能［19］。与血肌酐、尿素氮相比，Cys-C能更灵敏且特异地判断早期肾功能损伤［20-21］。KIM-1是一种跨膜糖蛋白，属于免疫球蛋白基因超家族中的一员，常表达于受损的肾近曲小管上皮细胞，肾缺血10 min时其表达明显升高，且与肾小管损伤程度密切相关［22］。KIM-1在正常肾组织中不表达，但在急慢性肾损伤患者血清及尿液中呈高表达，且稳定性较好［23-24］，因此其被认为是诊断急性肾损伤及CIM的较理想标志物。本研究结果显示，试验组患者术后4、12、24、36、48 h血清KIM-1水平低于对照组，术后36、48 h血清Cys-C水平高于对照组，提示术前补充外源性磷酸肌酸对PCI后冠心病患者肾功能具有保护作用。本研究结果还显示，两组患者术前及术后4、24 h ALT、AST、ALP、TBiL、DBiL、TC、TG、HDL、LDL、FPG，术后48 h内不良心血管事件发生率间均无统计学差异，提示术前补充外源性磷酸肌酸未增加行PCI的冠心病患者不良心血管事件发生风险，且安全性较高。

综上所述，术前补充外源性磷酸肌酸对行择期PCI的冠心病患者具有肾脏保护作用，未增加不良心血管事件发生风险，且安全性较高。但本研究为单中心研究，样本量较小，结果结论仍有待多中心研究进一步证实。

作者贡献：邢艳秋进行文章的构思与设计，研究的实施与可行性分析，对文章整体负责，监督管理；刘春、李雪辉进行数据收集、整理、分析；刘春、凌明英进行结果分析与解释，负责撰写论文；王志浩、陈焕芹负责文章的质量控制及审校。

本文无利益冲突。