不同性别病人血浆FGF23、α-Klotho与冠状动脉钙化和主动脉瓣钙化的关系

冯模强，刘天虎，赵佐芳，余朝萍，龚厚文，蓝亚平，黄 瑛，何东泽

纤维细胞生长因子23(FGF23)属于内分泌纤维细胞生长因子(FGFs)家族中的一员，主要发挥纤维细胞生长因子的激素样作用。它主要由骨中的骨细胞表达和分泌，在α-Klotho作用下通过磷酸尿钙和骨化三醇抑制蛋白调节磷酸盐稳态。FGF23通过FGFR1c/α-Klotho/MAPK信号传导作用于肾脏以调节磷酸盐和维生素D代谢，它通过抑制磷酸钠盐共转运蛋白NaPi-2a和NaPi-2c来减少肾磷酸盐的重吸收，从而降低血清磷酸盐水平[1]。此外，FGF23通过下调1α-过氧化酶和上调24-羟化酶减少活性维生素D合成，降低血清1，25二羟基维生素D3[1，25(OH)2D3]水平。研究发现，FGF23是心脏病发病和死亡的独立危险因素[2]。

有研究报道，冠状动脉钙化(CAC)可作为冠状动脉粥样硬化总负担的替代指标，并且CAC的存在与冠状动脉疾病相关事件有关[3-4]。主动脉瓣钙化(AVC)可独立于传统危险因素预测冠状动脉事件风险和全因死亡率[5]。已有相关研究支持FGF23在血管钙化中发挥重要作用[6]；血清FGF23浓度与动脉粥样硬化程度相关[7]，并且在移植心脏冠状动脉中的钙沉积与FGF23免疫反应性相关[8]。然而，有关FGF23与CAC、AVC潜在关联的研究结果并不一致。Rattazzi 等[9]的研究显示，高磷血症可能仍然是驱动血管钙化的主要因素，而FGF23水平不是驱动血管钙化的主要因素；Scialla等[10]的研究发现FGF23与动脉钙化无关并且不促进动脉钙化；Marthi等[11]的一项Meta分析认为FGF-23与心血管疾病风险之间可能存在非因果关系。基于上述研究，为了评估血清FGF23、α-Klotho在评估CAC/AVC的临床意义，本研究探讨血清FGF23 、α-Klotho水平与CAC、AVC的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2018年5月—2019年1月因胸痛在我院确诊或疑似冠状动脉疾病(CAD)的病人157例，其中男82例，女75例；年龄52～75岁。排除标准：①严重肝病(急性肝炎和晚期纤维化或肝硬化)；②胆道疾病(胆管阻塞)；③严重肾功能不全(终末期肾病或维持性透析)；④充血性心力衰竭；⑤急性感染；⑥甲状腺功能亢进或甲状腺功能减退；⑦近3个月内发生过心肌梗死；⑧恶性肿瘤或精神障碍病史；⑨过去6个月内冠状动脉旁路移植术或经皮冠状动脉介入治疗史；⑩目前用糖皮质激素治疗。本研究获得我院伦理委员会的批准。

1.2 方法 使用标准化问卷记录所有病人的疾病史、药物使用情况、冠状动脉疾病家族史、吸烟状况以及人体测量和实验室测量结果。

1.2.1 体质指数(BMI)、血压、腹围测量 测量体重和身高，计算BMI[BMI =体重(kg)/身高2(m2)]。在腋中线上的最低肋和髂嵴之间的水平面处测量腹围。清晨安静静息10 min后，用水银血压计测量血压。

1.2.2 实验室检测 禁食10 h后早晨抽取静脉血，测量总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、血肌酐(Scr)、甲状旁腺激素(PTH)。使用Kainos试剂盒(Kainos Laboratories Inc.，Tokyo，Japan)通过双侧夹心酶联免疫吸附测定法测定血清完整FGF23、α-Klotho水平，分别通过比色法和钼日期法测定血清钙和磷浓度(两种试剂盒均购自Wako Pure Chemical Industries，Ltd.，Osaka，Japan)，采用7600-020自动分析仪(Hitachi，Tokyo，Japan)检测血清钙和磷。分别使用竞争性蛋白结合法和放射免疫法测定血清中25羟维生素D[25(OH)D]和1，25(OH)2D3的水平(试剂盒购自LSI Medience，Tokyo，Japan)。估算的肾小球滤过率(eGFR)通过慢性肾病流行病学协作方程计算：eGFR=194×血清肌酐-1.094×(年龄)-0.287。

1.2.3 CAC/AVC评估 使用128层螺旋CT扫描仪(Aquilion®ONE，Toshiba Medical Systems，Tochigi，Japan)通过心电信号触发的CT扫描获得CT图像。通过Agatston方法量化冠状动脉和主动脉瓣的钙化程度，其在主动脉瓣叶处和冠状动脉起点(包括小叶的附着点)以下测量。使用Aquarius工作站(Tera Reconn，Inc，San Mateo，CA)测量密度>130 H的钙化。当Agatston冠状动脉钙化评分(Agat CACS)>10分可诊断为CAC，Agatston主动脉瓣钙评分(Agat AVCS)>0分可诊断为AVC。

2 结 果

2.1 基本临床特征 男性发生CAC 56例(68.3%)，女性发生CAC 38例(50.7%)，男性CAC发生率高于女性(P<0.05)；男性发生AVC 32例(39.0%)，女性发生AVC 35例(46.7%)，男性与女性AVC发生率比较差异无统计学意义(P>0.05)。男性CAC程度[log(Agat CACS+1)]与AVC程度[log(Agat AVCS+1)]的相关系数(r)为0.42(P<0.001)，女性为0.59(P<0.001)。男性与女性FGF23和α-Klotho比较差异均无统计学意义(P>0.05)。使用利尿剂的病人血浆FGF23为62.2(43.6，75.1)pg/mL，高于未使用利尿剂的病人[40.5(31.5，53.5)pg/mL]，差异有统计学意义(P=0.001)；使用利尿剂与未使用利尿剂的病人α-Klotho水平比较差异无统计学意义(P=0.114)。不同性别病人基本临床特征和生化指标比较见表1。

表1 不同性别病人基本临床特征和生化指标比较

2.2 钙/磷代谢相关因素与FGF23、α-Klotho的相关性分析 在钙/磷代谢相关因素中，无论男性或女性病人，FGF23与1，25(OH)2D3呈负相关(P<0.05)；男性病人FGF23与钙呈正相关(P<0.05)，但女性病人FGF23与钙的相关性不明显(P>0.05)；女性病人α-Klotho与PTH呈负相关(P<0.05)，与钙、1，25(OH)2D3呈正相关(P<0.05)，但男性病人α-Klotho与PTH、钙、1，25(OH)2D3的相关性不明显。详见表2。

表2 钙/磷代谢相关因素与FGF23、α-Klotho的相关性分析(r值)

2.3 FGF23与CAC、AVC关联的Logistic回归分析 女性病人，在模型1[调整年龄和慢性肾病(CKD)后]、模型2(进一步调整高血压、他汀类药物和利尿药物)和模型3[进一步调整钙/磷代谢相关因素，包括钙、磷、PTH、25(OH)D和1，25(OH)2D3]中Logistic回归分析发现FGF23(52.5，180.3)pg/mL与CAC有关(P<0.05)。男性病人，不论在何种统计模型中，FGF23水平与CAC或AVC均无关。在模型2中添加“吸烟史”作为自变量时，女性病人CAC中FGF23(52.5，180.3)pg/mL的OR =5.31，95%CI(1.05，26.9)，男性病人CAC中FGF23(52.5，180.3)pg/mL的OR =0.43，95%CI(0.08，2.22)。详见表3。

表3 FGF23与CAC、AVC关联的Logistic回归分析

2.4 α-Klotho与CAC、AVC关联的Logistic回归分析 男性病人，无论在何种统计模型中α-Klotho与CAC无关(P>0.05)；在模型2、模型3中α-Klotho(561，4 859)pg/mL与AVC有关(P<0.05)。女性病人，无论在何种统计模型中α-Klotho与CAC或AVC均无关(P>0.05)。当在模型2中添加“吸烟史”作为自变量时，女性病人AVC中α-Klotho (561，4 859)pg/mL的OR=2.56，95%CI(0.45，14.75)，男性病人AVC中α-Klotho(561，4 859)pg/mL的OR=5.47，95%CI(1.11，26.9)；将“吸烟史”添加到自变量中并未明显的改变两种性别中FGF23、α-Klotho与CAC、AVC之间的关系。详见表4。

表4 α-Klotho与CAC、AVC关联的Logistic回归分析

3 讨 论

本研究使用心电图(ECG)触发的128层螺旋CT测定CAC和AVC，并分析CAC、AVC与血浆FGF23和α-Klotho之间的关系，女性病人中FGF23水平与CAC有关，而α-Klotho与AVC仅在男性病人中有关。

FGF23、α-Klotho与CAC、AVC之间的关联表现出性别差异的机制尚不清楚。CAC在男性中更为普遍，因此，FGF23、α-Klotho与CAC、AVC关系的性别差异可能部分归因于动脉粥样硬化患病率的性别差异。吸烟史在男性中更为普遍，然而，将吸烟史添加到自变量中统计时并没有明显改变FGF23、α-Klotho与CAC、AVC的关系结果。尽管如此，考虑到参加本研究的95%的女性病人没有吸烟史，可能需要在未来的研究中进行针对男性和女性从不吸烟者的研究。Okamoto等[1]研究发现，在左心室射血分数保留的病人中，FGF23与E / e′比率呈正相关，α-Klotho与E / e′比率呈负相关。Osawa等[12]的研究认为，在老年病人中CAC程度升高与无心脏病史的舒张功能障碍有关，表明FGF23、α-Klotho可能在舒张功能障碍与CAC之间的紧密联系中发挥作用。Tadic等[13]研究显示不同性别对左心室舒张功能的影响不同。在本研究中没有检测舒张功能变化，因此，女性和男性舒张功能障碍是否影响FGF23、α-Klotho与CAC、AVC的关系有待进一步研究。

在Klotho基因表达缺陷的小鼠模型中发现存在明显的动脉壁钙化[14]。Krishnasamy 等[15]研究显示慢性肾病病人存在明显的血管钙化，并且血管钙化与血浆FGF23有关。这些研究表明，FGF23、α-Klotho与血管钙化存在关联。Kitagawa等[16]研究显示，慢性肾病合并AVC病人血 清α-Klotho明显低于不合并AVC病人。此外，KiuWeber等[17]等报道，慢性肾病 3～4期病人血浆FGF23水平与CAC相关。然而，FGF23、α-Klotho与血管钙化的关联是否独立于钙/磷代谢相关参数未进一步证实[9-10]，特别是在FGF23和α-Klotho基因缺失的小鼠模型中，进一步缺失维生素D1α-羟化酶，导致血清1，25(OH)2D3减少，抑制了异位动脉钙化。因此，应对钙/磷代谢相关参数进行调整以评估该关联的独立性。在本研究中，在调整钙/磷代谢相关参数[钙、磷、PTH、25(OH)D和1，25(OH)2D3]后发现，女性病人FGF23(52.5，180.3)pg/mL与CAC有关(P<0.05)。

Masai等[18]研究发现FGF23与CAC之间有相关性。相比之下，Buiten等[19]研究发现FGF23或α-Klotho与CAC具有轻微关联。本研究分别评估了不同性别病人血浆FGF23、α-Klotho与CAC、AVC之间的关系，结果显示，无论在女性或男性病人，CAC程度[log(Agat CACS+1)]和AVC程度[log(Agat AVCS + 1)]均呈正相关。在男性病人中，α-Klotho(561，4 859)pg/mL与CAC无关，与AVC有关。这表明尽管CAC和AVC通常呈正相关关系，但CAC和AVC的危险因素是不同的。

在统计分析中考虑钙/磷酸盐代谢相关因素是本研究的优势。 另一方面，该研究有一些局限性。首先，研究样本量相对较小。其次，据报道，在发生心肌梗死的受试者中，FGF23水平可能更高[20]；并且冠状动脉疾病病人存在较低的可溶性Klotho[21]。 目前的研究人群在临床诊断或怀疑冠状动脉疾病的情况下接受了胸部多探头计算机断层摄影术，因此，本研究结果可能不适用于一般人群。

总之，通过分析ECG触控的128层螺旋CT所采集的冠状动脉和主动脉图像数据，研究FGF23、α-Klotho与CAC、AVC的关系，发现FGF23与女性CAC有关，与男性CAC无关。相比之下，α-Klotho与男性AVC有关，但与女性AVC无关，其性别差异的可能机制有待进一步研究。