老年患者血清SOD水平与心肾功能的关系

陈胜芳， 陈昱颉， 冯 煜， 吴 萍， 崔春黎

(1. 上海中医药大学附属曙光医院营养科，上海 201203； 2. 上海中医药大学附属曙光医院，上海 201203； 3. 同济大学附属同济医院营养科，上海 200065； 4. 同济大学附属同济医院肾内科，上海 200065)

超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)是一类能够将氧化反应过程中产生的超氧阴离子自由基歧化，使之转化为过氧化氢和氧气的金属结合酶，是体内重要的氧自由基清除剂。血清总SOD水平的高低间接反映机体清除自由基的能力及机体组织中氧自由基含量和脂质过氧化的程度。氧化应激与活性氧类(reactive oxide species, ROS)产生过多导致机体自由基产生和清除的失衡有关[1]。ROS过多可引发氧化损伤，能与蛋白质、脂质、细胞核和线粒体遗传物质结合，导致细胞结构的破坏和生物组织完整性的紊乱,从而加速衰老或导致某些疾病的发生[2]。氧化应激产生过多自由基，不仅可以激发和加剧心肌损伤影响心功能，而且在肾脏疾病的进展及其并发症的发生中扮演着重要角色[3]。老年患者常伴有器官功能减退，其自由基水平与心肾功能的关系目前尚无相关的报道。本研究通过分析老年住院患者总SOD水平与心肾功能的关系，旨在探讨相关慢性病的发病机制，为临床综合治疗提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

于2013年5月—2015年4月，连续纳入符合观察条件的同济医院住院患者进行横断面研究。患者的基本信息和临床特点摘自同济医院电子病案以及面对面的问卷调查。纳入标准： (1) 年龄60～92岁；(2) 内科住院患者；(3) 同意参与本次调查研究者。排除标准： (1) 恶性肿瘤患者；(2) 严重器官功能障碍重症监护中；(3) 严重感染或吸收功能障碍者；(4) 血液和自身免疫性疾病者；(5) 意识或认知功能障碍者。本研究获得医院伦理委员会批准，调查均取得患者知情同意。

1.2 方法

各类情况判断标准如下。(1) 高血压[4]： 血压持续升高或3次以上非同日坐位收缩压≥140mmHg(1mmHg=0.133kPa)和(或)舒张压≥90mmHg者，或在服用降压药者。(2) 2型糖尿病[5]： 有糖尿病症状伴有空腹血糖≥7.0mmol/L或随机血糖≥11.1mmol/L者，或既往有糖尿病史者。(3) 心功能不全[6]： 以血清脑钠肽(brain natriuretic peptide, BNP)检测水平>100pg/mL为界定标准。(4) 肾功能不全： 以CKD-EPI公式计算估计肾小球滤过率(estimated glomerular filtration rate, eGFR)<60mL/(min·1.73m2)为界定标准。(5) 当前吸烟： 是指每天至少1支烟，吸烟6个月或以上，且入院前尚在吸烟者。(6) 当前饮酒： 是指每周至少饮酒1次，饮酒6个月以上，且入院前尚在饮酒者。

生化指标检查： 入院后于次日晨采集(空腹8h以上)静脉血。血清总SOD的测定采用邻苯三酚自氧化法。SOD试剂盒由福建褔缘生物科技有限公司提供(试剂货号S60)，检测仪器为贝斯曼AU5800，检测范围50～400U/mL，正常参考区间： 129～216U/mL。BNP的测定采用荧光免疫法；C-反应蛋白(CRP)测定采用放射免疫法；血清白蛋白(Alb)的测定采用溴甲酚绿法；其他肝功能、肾功能、血脂、血糖等生化指标测定参考医院检验常规。

1.3 统计学方法

2 结 果

2.1 观察对象的临床特点

本组观察对象共860例，平均年龄为(75.3±8.6)岁，其中男性383例。血清SOD水平为(120.2±22.6) U/mL，血清BNP水平(几何均数)为(95.58±3.58) pg/mL，其中BNP>100pg/mL的患者占48.4%，eGFR为(68.3±19.9) mL/(min·1.73m2)，eGFR<60mL/(min·1.73m2)的患者占31.9%。有62.8%的患者并存高血压，30.5%的患者并存糖尿病。

分析各临床指标与四分位SOD水平的关系，可见随着年龄、CRP水平和BNP水平的升高(F=38.443，P<0.001；χ2=75.169，P<0.001；F=39.019,P<0.001)和血清Alb水平(F=137.415，P<0.001)、肾功能(F=28.037，P<0.001)的下降，血清总SOD水平呈下降趋势，见表1。控制性别、烟、酒、Alb以及CRP后，偏相关分析显示，血清SOD与年龄呈负相关(r=-0.211,P<0.001)。

表1 观察对象的临床特点

CRP： 非正态分布，用中位数(25%～75%)表示，Kruskal-Wallis H(K)检验；BNP： 经对数转换呈正态分布，以几何均数表示；饮酒、吸烟、高血压、糖尿病四分位趋势比较： 采用趋势χ2及线性和线性组合检验；1mmHg=0.133kPa

2.2 血清SOD水平与心功能的关系

以心功能不全作为因变量，以高四分位SOD水平作为参考指标进行Logistic回归分析，分别校正年龄、性别，以及心血管疾病的传统风险因素，如吸烟、饮酒、BMI、高血压、糖尿病、房颤和血脂等指标后发现，第2和第1四分位SOD水平发生心功能不全的风险增加(OR=1.86，95%CI： 1.18～2.92，P=0.007；OR=3.15，95%CI： 1.95～5.08，P<0.001)。继续校正Alb后，只有第1四分位SOD水平心功能不全风险增加(OR=1.90，95%CI： 1.11～3.27，P=0.020)。但进一步校正CRP后，第1四分位SOD水平心功能不全风险较弱(OR=1.79，95%CI： 1.00～3.19，P=0.051)。见表2。

2.3 血清SOD水平与肾功能的关系

以肾功能不全作为因变量，以高四分位SOD水平作为参考指标进行Logistic回归分析，分别校正年龄、性别，以及传统风险因素，如吸烟、饮酒、BMI、高血压、糖尿病和血脂等指标后发现，第2和第1四分位SOD水平发生肾功能不全的风险增加(OR=2.43,95%CI： 1.51～3.90，P<0.001；OR=2.86，95%CI： 1.77～4.63，P<0.001)。继续校正Alb后，第2和第1四分位SOD水平发生肾功能不全的风险继续增加(OR=3.07，95%CI： 1.85～5.08，P<0.001；OR=4.39，95%CI： 2.50～7.72，P<0.001)。进一步校正CRP后，第2和第1四分位SOD水平发生肾功能不全的风险仍然增加明显(OR=3.14，95%CI： 1.82～5.40，P<0.001；OR=4.21(95%CI： 2.30～7.70，P<0.001)。见表2。

表2 四分位SOD水平与心、肾功能的关系

模型1： 指校正性别、年龄；模型2： 包括模型1和其他风险因素；模型3： 包括模型2和Alb；模型4： 包括模型3和CRP

其他风险因素(心功能不全)是指吸烟、饮酒、BMI、高血压、糖尿病、房颤和血脂

其他风险因素(肾功能不全)是指吸烟、饮酒、BMI、高血压、糖尿病和血脂

3 讨 论

SOD是体内重要的氧自由基清除剂，其含量高低可以间接反映机体清除氧自由基的能力和体内自由基的水平。近年来，众多研究显示： SOD参与多种疾病的发生发展过程，如中枢神经系统疾病、心血管疾病、自身免疫性疾病、肾病、癌症和辐射病等[7]。本组老年患者血清SOD水平为(120.2±22.6) U/mL,低于正常参考值下限；偏相关分析显示，血清SOD水平与年龄呈负相关。既往的研究显示，人体衰老与体内活性氧自由基的生成密切相关[8]，本研究结果与之相符。随着年龄的增加体内抗氧化酶的含量逐渐减少，而ROS产生越来越多，ROS参与各种氧化反应如脂质过氧化和蛋白质羰基化等，造成生物大分子的结构改变和功能丧失，甚至引起基因突变、DNA复制停止等，从而导致细胞的老化以及衰老性疾病的发生与发展。

自由基是细胞氧化代谢的产物，正常生理状态下，心肌内存在一定量的自由基，当组织细胞缺血缺氧时，氧自由基清除能力减弱，而生成活性增强，当恢复供血供氧时，产生大量的自由基，极易造成心肌损伤。心力衰竭的进展导致抗氧化酶的消耗，同时自由基产生增加，使疾病进一步恶化[9-10]。Adler等[11]的研究显示，由于NADPH氧化酶的激活，减少了对心肌耗氧的控制，使衰老的Fischer大鼠心脏处于氧化应激状态，这种情况可以通过抗氧化剂来纠正。Amir等[12]的研究显示，氧化应激水平越高，心功能越差，超敏CRP和脑钠肽前体水平也越高。本研究显示，在校正性别、年龄和传统心血管风险因素后，低四分位SOD水平发生心功能不全的风险是高四分位的3.15倍。提示氧化应激对心功能状态有一定影响，符合前人的研究结论。但继续校正血清Alb和CRP水平后，低四分位SOD水平发生心功能不全的风险变弱。由此推断，蛋白质营养和炎症应激状态与心功能不全有关，而且也是影响血清SOD水平的重要因素，这与先前的的观察结果相一致[13-15]。

氧化应激在肾脏病的发生发展及其并发症的发生中具有十分重要的作用，是肾病多种病理损伤的共同途径，也是影响慢性肾病患者预后的重要危险因素[16-17]。有研究显示，血管紧张素Ⅱ(angiotensin Ⅱ, Ang Ⅱ)可通过激活NADPH氧化酶的活性产生超氧化物，当肾内AngⅡ浓度升高时，可引起肾功能的改变、钠潴留和血压升高，并使血压维持在高位[18-19]。Welch等[20]发现，缓慢加压输注AngⅡ能增加肾皮质NADPH氧化酶的活性，同时伴有P22phox表达增加以及EC-SOD水平的下降。AngⅡ引起的肾血管收缩、肾脏氧利用不足、肾小球滤过率下降等情况，均可以通过同步输注SOD类似物而降低这些变化[21]。本研究发现，在校正年龄、性别、传统风险因素以及Alb和CRP等后，低四分位SOD患者发生肾功能不全的风险是高四分位的4.21倍。可见，血清SOD水平独立于年龄、传统风险因素、蛋白质水平和炎症应激状态，是肾功能不全的重要影响因素。可能与肾组织缺血缺氧、毒性代谢产物蓄积等原因，造成氧自由基生成与清除失衡，肾小球电荷屏障受损，加速肾功能的恶化有关。

本研究的局限性： 首先本研究属于横断面观察性研究，因此尚不能得出血清SOD水平与心肾功能之间因果关系的结论。其次，本研究观察对象是老年住院患者，可能并存多种疾病，虽然排除了一些疾病，如重症患者、血液病以及自身免疫性疾病等干扰，但无法避免因药物以及其他治疗措施可能对观察结果产生的影响。

总之，氧化应激水平不仅是心功能损害的重要指标，也是肾功能不全的重要影响因素。本研究提示，老年人的血清SOD水平随着年龄增加呈下降趋势；血清SOD水平下降是影响肾功能的重要因素，可能在肾功能不全的形成中具有重要临床意义。在慢性肾病的治疗中，适时采取相应的干预措施，改善氧自由基清除能力，是否影响临床转归，值得进一步深入研究。