骨保护素是高血压患者冠脉钙化的独立危险因素并与血管紧张素Ⅱ相关

刁佳宇，赵宏谋，杨 光，韩稳琦，酉鹏华，杨 萌，王 毅

(1. 陕西省人民医院心血管内科，陕西西安 710068；2. 西安交通大学附属红会医院足踝外科，陕西西安 710056)

冠脉钙化是动脉硬化的一种临床形式，也是心血管事件的独立预测因素。患者冠脉钙化的评分越高，其发生心血管不良事件与全因死亡的风险也随之增高，而且高血压患者更易发生冠脉钙化[1-3]。但是，高血压患者发生冠脉钙化的机制仍不明确。

骨保护素(osteoprotegerin, OPG)是一种骨重构的生物标志物。有研究发现，2型糖尿病患者血浆OPG水平升高，并与血管钙化发生率升高相关[4]；但也有研究表明，OPG水平与血管钙化之间无相关性[5]；高血压患者血浆OPG水平明显高于非高血压者[6]。因此，高血压患者冠脉钙化是否与OPG水平升高相关尚不明确，值得探讨。

肾素-血管紧张素系统通过其主要的效应分子血管紧张素Ⅱ(angiotensin Ⅱ, AngⅡ)在高血压发病中起到重要作用。AngⅡ可通过激活人血管平滑肌细胞核因子κB，促进炎症因子释放，诱导血管发生钙化[7]。同时，AngⅡ与OPG在心血管疾病中存在相互作用。AngⅡ可加速OPG基因敲除小鼠心肌肥大的进展，而补充外源性OPG则可阻断AngⅡ诱导的小鼠心力衰竭的进展[8]。但是，高血压患者发生冠脉钙化的过程中，OPG与AngⅡ之间是否存在关联，目前尚无研究报道。

因此，本研究的目的是评估高血压患者OPG水平与冠脉钙化之间的关系，以及探讨OPG与AngⅡ之间的相关性。

1 材料与方法

1.1 研究对象2018年在陕西省人民医院住院的高血压患者，高血压定义为收缩压≥140 mmHg和或舒张压≥90 mmHg，或正在服用降压药物。一共纳入348例因胸痛需行冠脉CT检查的高血压患者。研究方案得到医院伦理审查委员会的批准，并获得了所有参与者的书面知情同意。

1.2 影像学检查冠脉钙化由64排螺旋CT检查确定并进行定量分析。根据单根冠脉血管(左主干、前降支、回旋支以及右冠)原始图像重建，并在图像再处理工作站进行分析。冠脉钙化评分用Agatston法进行评估：层厚为3 mm，钙化定义为存在至少3个连续像素衰减>130 HU。患者分为2组：非冠脉钙化组，冠脉钙化评分=0；冠脉钙化组，冠脉钙化评分>0。冠脉钙化患者根据钙化程度分为3组：轻度，1～100 AU；中度，101～400 AU；重度，>400 AU。

1.3 实验室检查所有静脉血标本均在行冠脉CT检查前抽取。使用自动生化分析仪(Olympus Diagnostics, California, USA)检测血浆糖化血红蛋白(glycated hemoglobin, Hb)、空腹血糖(fasting blood glucose, FBG)、甘油三酯(triglyceride, TG)、总胆固醇(total cholesterol, TC)、高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol, HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol, LDL-C)、血肌酐(serum creatinine, Scr)、钙(calcium, Ca)与磷(phosphorus, P)的水平。肾小球滤过率(glomerular filtration rate, GFR)计算公式如下：186×血肌酐(mg/dL)-1.154×年龄e-0.203×0.742(女性)。酶联免疫吸附试验(Biomedica Medizinprodukte GmbH, Wien, Austria)检测血浆OPG、AngⅡ水平。

1.4 统计学分析所有数据用STATA 11.0软件进行分析。连续变量用均数±标准差表示，t-检验进行连续变量组间的比较。分类变量用绝对数与比值表示，用卡方检验进行分类变量组间的两两比较。对冠脉钙化与非冠脉钙化两组间的比较进行单因素Logistics回归分析，再对P<0.05的变量进行多因素Logistics回归分析，确定与冠脉钙化相关的独立危险因素。组内OPG与AngⅡ的相关性用线性回归分析进行检验。P<0.05认为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 患者的临床资料与实验室特征共有348例高血压患者被纳入本研究。患者平均年龄(63.19±9.17)岁，男性183例(52.59%)，发生冠脉钙化132例(37.93%)。所有高血压患者临床与实验室特征见表1。与非冠脉钙化组相比，冠脉钙化组患者年龄更大(P<0.05)、男性与吸烟者更多(P<0.05)、高血压病程更长(P<0.001)；收缩压、舒张压水平与服用血管紧张素转化酶抑制剂(ACEI)或血管紧张素受体拮抗剂(ARB)的比例在两组间无统计学差异；冠脉钙化组患者糖尿病发生率与糖化血红蛋白水平均高于非冠脉钙化组(P均<0.05)；两组患者体质量指数、糖尿病病程、Hb%、Scr、GFR、TG、总胆固醇、HDL-C、LDL-C、Ca、P水平均无统计学差异(P>0.05)；冠脉钙化组患者OPG、AngⅡ水平均明显高于非冠脉钙化组(P<0.001)。

表1 冠脉钙化与非冠脉钙化患者临床与实验室特征的比较

Tab.1 Clinical and laboratory characteristics of patients with coronary calcification and without coronary calcification

临床资料非冠脉钙化(n=216)冠脉钙化(n=132)P年龄(岁)62.39±8.6664.46±7.98 0.027男性[n(%)]102(47.22)81(61.36)0.010体质量指数(kg/m2)24.83±1.2324.78±1.260.716吸烟[n(%)]60(27.78)57(43.18)0.003高血压病程(年)8.89±8.2712.50±8.00<0.001收缩压(mmHg)140.46±19.29143.32±15.260.148舒张压(mmHg)79.63±12.1178.43±10.010.340服用ACEI或ARB[n(%)]147(68.06)82(62.12)0.257糖尿病[n(%)]54(25)48(36.36)0.024Hb(%)6.41±1.186.68±1.110.036糖尿病病程(年)7.62±5.548.26±4.890.559FBG(mmol/L)6.54±1.566.62±1.930.688Scr(μmol/L)62.42±14.3065.59±16.830.892GFR(mL/min per 1.73m2)95.44±14.9593.35±11.270.167TG(mmol/L)1.75±0.471.81±0.560.284TC(mmol/L)3.96±0.854.01±1.030.624HDL-C(mmol/L)1.05±0.231.09±0.210.105LDL-C(mmol/L)2.41±0.782.48±0.650.398Ca(mmol/L)2.22±0.112.22±0.091.000P(mmol/L)1.08±0.141.08±0.151.000OPG(pg/mL)2.56±0.473.16±0.58<0.001AngⅡ(pg/mL)39.27±10.6848.75±14.82<0.001

ACEI：血管紧张素转换酶抑制剂；ARB：血管紧张素受体结抗剂；Hb：糖化血红蛋白；Scr：血肌酐；GFR：肾小球滤过率；FBG：空腹血糖；TG：甘油三酯；TC：总胆固醇；HDL-C：高密度脂蛋白胆固醇；LDL-C：低密度脂蛋白胆固醇；Ca：钙；P：磷；OPG：骨保护素；AngⅡ：血管紧张素Ⅱ。

2.2 冠脉钙化的单因素与多因素回归分析对冠脉钙化与非冠脉钙化组间存在明显差异的变量进行单因素Logistics回归分析。结果显示，年龄、男性、吸烟、高血压病程、糖尿病、OPG水平与AngⅡ水平均与冠脉钙化相关(P<0.05)，但Hb%水平与冠脉钙化无关(P>0.05，表2)。

对单因素Logistics回归分析中P<0.05的变量进行多因素Logistics回归分析，确定冠脉钙化的独立危险因素。年龄、男性、吸烟、高血压病程、糖尿病、OPG水平、AngⅡ水平均与高血压患者冠脉钙化相关，是其独立危险因素(P<0.05，表3)。

2.3 与冠脉钙化严重程度相关的因素对132例冠脉钙化的高血压患者进行亚组分析，评估冠脉钙化的严重程度。54例患者轻度钙化(1～100 AU)，45例名患者中度钙化(101～400 AU)，33例患者重度钙化(>400 AU)。轻度、中度、重度冠脉钙化患者临床与实验室特征见表4。只有吸烟、糖尿病、空腹血糖水平、OPG与AngⅡ水平与高血压患者冠脉钙化的严重程度有关。重度冠脉钙化组患者吸烟与糖尿病比例高于轻、中度冠脉钙化组，且空腹血糖水平更高(P<0.05)。OPG与AngⅡ水平在中度、重度冠脉钙化组均高于轻度冠脉钙化组(P<0.05)，但在中度与重度冠脉钙化组间无统计学差异(P>0.05)。

表2 高血压患者冠脉钙化的危险因素分析

Tab.2 Analysis of risk factors for coronary calcification in patients with hypertension

变量单因素模型OR95% CIP年龄1.02501.0045～1.0520 0.042男性1.77501.1425～2.74560.011吸烟1.97381.2536～3.11430.003高血压病程1.58411.0210～1.7250<0.001糖尿病1.71601.0710～2.74500.025Hb1.16500.8980～1.37400.072OPG3.37401.3710～7.7450<0.001AngⅡ2.77321.5890～3.93500.003

Hb：糖化血红蛋白；OPG：骨保护素；AngⅡ：血管紧张素Ⅱ。

表3 高血压患者冠脉钙化危险因素的多因素回归分析

Tab.3 MultivariateLogisticregression analysis of risk factors for coronary calcification in patients with hypertension

变量多因素回归模型OR95% CIP年龄1.03801.0056～1.0730 0.021男性2.27501.2750～4.09000.005吸烟2.61201.2700～4.74500.002高血压病程1.04351.0190～1.70100.007糖尿病2.02301.0630～3.83800.031OPG3.72801.3140～7.7140<0.001AngⅡ2.38501.2810～4.83600.003

OPG：骨保护素；AngⅡ：血管紧张素Ⅱ。

2.4 冠脉钙化与非冠脉钙化组患者OPG与AngⅡ水平的相关性分析OPG与AngⅡ水平在高血压伴冠脉钙化组中呈正相关(P<0.001，r=0.509，图1A)；而在高血压非冠脉钙化组中两者无相关性(P=0.357，r=-0.063，图1B)。

3 讨 论

既往研究已证实，冠脉钙化与高血压之间有着密切联系，但高血压患者冠脉钙化的病理机制尚不清楚。

表4 轻度、中度、重度冠脉钙化患者的临床与实验室特征

Tab.4 Clinical and laboratory characteristics of patients with different severity of coronary calcification

临床资料轻度冠脉钙化(n=54)中度冠脉钙化(n=45)重度冠脉钙化(n=33)P年龄(岁)66.11±10.7862.53±10.0164.36±8.64NS男性[n(%)]33(61.11)27(60)21(63.63)NS体质指数(kg/m2)24.71±1.224.5±1.3825.26±1.15NS吸烟[n(%)]15(27.78)15(33.33)27(81.81)△#高血压病程(年)14.11±10.969.87±6.3013.45±10.47NS收缩压(mmHg)142.5±15.29138.07±20.58151.82±19.48NS舒张压(mmHg)79.22±10.1176.00±13.6380.45±14.93NS服用ACEI或ARB[n(%)]32(59.26)28(62.2)22(66.67)NS糖尿病[n(%)]14(25.93)15(33.33)19(57.58)△#Hb(%)6.31±1.116.78±1.457.09±2.14NSFBG(mmol/L)6.49±1.146.57±1.157.22±1.13△#Scr(μmol/L)63.06±17.7458.56±17.5867.56±14.09NSGFR(mL/min per 1.73m2)97.19±16.1095.62±14.4983.96±15.23NSTC(mmol/L)1.75±0.361.86±0.711.92±0.54NSTG(mmol/L)4.28±1.153.77±0.793.89±1.08NSHDL-C(mmol/L)1.04±0.191.15±0.211.07±0.23NSLDL-C(mmol/L)2.67±0.982.09±0.652.44±0.85NSCa(mmol/L)2.24±0.082.19±0.112.21±0.16NSP(mmol/L)1.07±0.091.07±0.151.11±0.16NSOPG(pg/mL)2.84±0.563.34±0.403.42±0.60*△AngⅡ(pg/mL)44.89±14.4351.99±11.5254.79±17.03*△

ACEI：血管紧张素转换酶抑制剂；ARB：血管紧张素受体结抗剂；Hb：糖化血红蛋白；Scr：血肌酐；GFR：肾小球滤过率；FBG：空腹血糖；TG：甘油三酯；TC：总胆固醇；HDL-C：高密度脂蛋白胆固醇；LDL-C：低密度脂蛋白胆固醇；Ca：钙；P：磷；OPG：骨保护素；AngⅡ：血管紧张素Ⅱ；NS：无统计学差异。轻度冠脉钙化vs. 中度冠脉钙化，*P<0.05；轻度冠脉钙化vs. 重度冠脉钙化，△P<0.05；中度冠脉钙化vs. 重度冠脉钙化，#P<0.05。

图1 线性回归分析高血压伴冠脉钙化(A)与非冠脉钙化组(B)内OPG与AngⅡ之间的相关性

Fig.1Logisticregression analysis of the correlation between OPG and AngⅡ levels in hypertension with coronary artery calcification (A) and without coronary artery calcification (B)

OPG是肿瘤坏死因子受体超家族成员，也是调节骨代谢的重要因子。越来越多的研究表明，OPG与骨疾病以外的其他疾病，如乳腺肿瘤[9]、脑卒中[10]及血管钙化有关。高血压是冠脉钙化的高危因素；同时，有研究发现，高血压患者血浆OPG水平明显升高[6]。以上研究结果提示，高血压患者冠脉钙化可能与高OPG水平相关。本研究结果表明，高血压伴冠脉钙化患者OPG水平高于高血压非冠脉钙化者；多因素回归分析显示，OPG水平是高血压患者冠脉钙化的独立危险因素，并与高血压患者冠脉钙化的严重程度有关。既往研究发现，在系统性红斑狼疮患者及绝经后女性中，血浆OPG水平与发生冠脉钙化相关[11-12]；尤其在2型糖尿病患者中，血浆OPG水平升高是发生血管钙化的独立预测因子[4,13]。但是，目前尚缺乏高血压患者OPG水平与冠脉钙化之间关系的报道。本研究不仅证实了OPG水平与高血压患者发生冠脉钙化相关，而且是高血压患者冠脉钙化的独立危险因素。

目前，血管钙化被认为是一种类细胞成骨过程。OPG是核因子κB配体受体激活剂(receptor activator of nuclear factor kappa B ligand, RANKL)的诱饵受体，可与RANK竞争结合RANKL，抑制钙化血管RANKL与碱性磷酸酶的激活，从而阻止成骨细胞的分化与成熟；另外，OPG还可降低骨吸收水平至正常，明显改善腹主动脉钙化。因此，OPG水平升高可能是冠脉钙化的标志物，通过抑制骨吸收，发挥补充性、但不足够的抑制血管钙化的作用。GE等[14]分析了412例高血压患者，发现OPG能够促进高血压伴血管钙化患者巨噬细胞向抗炎症表型分化。对血管平滑肌细胞与巨噬细胞表型的影响可能是OPG抑制冠脉钙化的另一机制。

AngⅡ能够明显诱导血管钙化[7,15]，而ARB则可减轻血管钙化程度[16]。OSAKO等[15]发现，AngⅡ可明显增高ApoE-/-小鼠血浆中OPG水平，加重主动脉钙化；而服用ACEI或ARB类药物患者的冠脉血中OPG水平明显降低[17]。但是，高血压伴冠脉钙化患者OPG与AngⅡ水平之间的关系尚无相关报道。本研究发现，高血压伴冠脉钙化患者OPG与AngⅡ之间呈正相关，但高血压非冠脉钙化患者OPG与AngⅡ之间无关。这些研究结果提示，抑制AngⅡ可能是阻止冠脉钙化新的治疗选择，而OPG可能是AngⅡ发挥阻止冠脉钙化作用的靶点。

本研究证实，OPG是高血压患者冠脉钙化的独立危险因素，并与冠脉钙化严重程度有关。另外，高血压伴冠脉钙化患者OPG与AngⅡ水平呈正相关。我们将进一步评估OPG对高血压患者冠脉钙化的潜在保护作用与机制，为将OPG作为防治高血压患者冠脉钙化的潜在靶点提供理论依据。