猫成纤维细胞生长因子23参考范围的建立及其影响因素

林嘉宝，胡那娜，张海霞，陈丝雨，夏兆飞

(中国农业大学动物医学院，北京 海淀 100193)

慢性肾病(Chronic kidney disease，CKD)是老年猫死亡的主要原因之一[1]。早期研究显示，CKD患病动物的生存时间从21～1 151 d不等，取决于确诊时肾功能的损伤程度[2]。然而到目前为止，尚未发现能够反映CKD患病动物肾功能损伤程度的可靠的单一指标。成纤维细胞生长因子23(Fibroblast growth factor 23，FGF-23)是由成骨细胞及骨细胞合成和分泌的一种调磷因子，最先发现于磷代谢紊乱的患者体内。研究表明，CKD患者体内FGF-23水平与肾小球滤过率(Glomerular filtration rate，GFR)具有强相关性[3-4]。

目前国内尚未见探究CKD患猫体内FGF-23水平变化的相关报道。本研究旨在：(1)建立健康猫FGF-23的参考范围，探究不同年龄、品种、性别、绝育状态的影响；(2)检测处于不同CKD分期的患猫体内FGF-23浓度变化，以及不同疾病的非氮质血症状态对FGF-23浓度的影响。

1 材料与方法

1.1 试验动物 收集2017年10月—2019年3月到中国农业大学动物医院就诊的猫病例共666个，分为健康对照组(n=249)、慢性肾病组(n=196)、牙科疾病组(n=37)、心脏病组(n=21)、肿瘤组(n=40)、泌尿道疾病组(n=76)和猫传染性腹膜炎组(n=47)。

1.2 主要试剂 猫成纤维细胞生长因子23 ELISA试剂盒和猫全段甲状旁腺激素ELISA检测试剂盒，均购自北京德益恒达生物科技有限公司。

1.3 主要仪器 全自动生化分析仪，东芝医疗系统(中国)有限公司产品；台式高速离心机，湘仪离心机仪器有限公司产品；电热恒温水浴锅，上海恒一科学仪器有限公司产品；精密电子天平，瑞士Mettler Toledo 公司产品；NanoDrop分光光度计，美国Thermo Science 公司产品。

1.4 试验设计 猫FGF-23参考范围的建立：根据美国临床和实验室标准协会(Clinical and Laboratory Standard Institute，CLSI)指南，至少需要120个参考个体方可建立实验室指标的可靠参考范围。本研究经筛选后将249个健康猫血清样本纳入试验，检测FGF-23浓度，建立FGF-23的参考范围，以平均数±1.96倍标准差表示。

猫FGF-23的影响因素：根据收集到的样本病例信息，评价不同年龄、品种、性别、绝育/去势状态对健康猫血清FGF-23的影响。检测猫CKD临床病例以及患有牙科疾病、心脏病、肿瘤、泌尿道疾病和猫传染性腹膜炎的非氮质血症病例的血清FGF-23浓度，分析不同疾病对该指标的影响及意义。

1.5 数据处理 使用SPSS 22.0(SPSS Inc.,Chicago,IL,U.S.A.)和GraphPad Prism 8.0(GraphPad Software Inc.,San Diego,U.S.A.)进行数据分析和作图。离散型数据使用方差分析进行检验。连续型数据中，对于正态分布的数据，采用平均数±标准差表示，用单因素方差分析(One-way ANOVA)和Turkey事后检验(Post-hoc test)分析组间差异；对于非正态分布的数据，用中位数和上下四分位数表示，使用非参数检验或进行数据转换使其符合方差分析条件后进行差异评估。P<0.05表示差异显著，P<0.01表示差异极显著。

2 结果

2.1 健康猫FGF-23的参考范围 对259只临床检查正常的健康猫进行了血清FGF-23检测，剔除异常值和数据缺失的案例后，共有249只作为健康对照组纳入本次试验。检测数据总体呈正态分布(K-S检验，P>0.10，图1)。健康猫FGF-23的参考范围为0～345.5 pg/mL(CI：95%)。

图1 健康猫FGF-23频数分布图

2.2 年龄、性别、品种、绝育/去势状态对猫血清FGF-23的影响 健康对照组的年龄范围为5月龄～20岁，中位年龄为1岁。参照美国猫科动物协会-美国动物医院协会(AAFP-AAHA)指南，将249只健康猫分为幼年[Infancy，0～2岁，(170.1±5.1)pg/mL]、青年[Prime，3～6岁，(183.8±13.8)pg/mL]、成年[Mature，7～10岁，(166.4±12.7)pg/mL]、中年[Senior，11～14岁，(158.8±14.5)pg/mL]和老年[Geriatric，≥ 15岁，(173.6±13.4)pg/mL]阶段5个年龄组，各组间FGF-23水平未表现明显差异(P=0.75，图2A)。将健康猫按品种分为10个组，分别为美国短毛猫(American short hair，ASH，n=53)、英国短毛猫(British short hair，BSH，n=46)、家养长毛猫(Domestic long hair，DLH，n=23)、家养短毛猫(Domestic short hair，DSH，n=68)、异国短毛猫(Exotic short hair，ESH，n=16)、苏格兰折耳猫(Scottish fold，n=9)、波斯猫(Persian cat，n=8)、布偶猫(Ragdoll，n=8)、暹罗猫(Siamese，n=10)和其他品种(Others，n=8)，各组之间血清FGF-23水平不存在统计学差异(P=0.58，图2B)。

健康对照组中，雄性140只[(172.0±5.82)pg/mL]，雌性109只[(167.5±5.6)pg/mL]，两者间FGF-23水平没有显著差异(P=0.59，图2C)。雄性已去势[(178.4±16.9)pg/mL]占12.9%(18/140)，与雄性未去势[(171.1±6.2)pg/mL]之间不存在显著差异(P=0.68)，雌性已绝育[(182.7±12.0)pg/mL]占21.1%(23/109)，与雌性未绝育[(167.7±7.5)pg/mL]之间不存在显著差异(P=0.35，图2D)。

图2 健康猫血清FGF-23影响因素

2.3 疾病因素对猫血清FGF-23的影响 本研究纳入196例CKD患猫，根据国际肾脏兴趣协会(International Renal Interest Society，IRIS)猫CKD分期指南，按照患猫处于稳定状态时的血清肌酐(SCr)水平将其分为4个组：CKD-1期(SCr<140 μmol/L)11例，CKD-2期(SCr 140～250 μmol/L)74例，CKD-3期(SCr 251～440 μmol/L)51例，CKD-4期(SCr>440 μmol/L)60例，对各组进行血清FGF-23检测，结果显示，与健康对照组相比，CKD各组血清FGF-23水平均出现极显著升高(P<0.01,图3A)。

对非氮质血症的牙科病(n=37)、心脏病(n=21)、肿瘤(n=40)、泌尿道疾病(n=76)和传染性腹膜炎(n=47)病例进行血清FGF-23检测，结果显示，与健康对照组相比，泌尿道疾病、猫传染性腹膜炎和慢性肾病会导致血清FGF-23极显著升高(P<0.01，图3B)。

图3 疾病因素对FGF-23的影响

3 讨论

本研究建立了猫血清FGF-23的参考范围，结果表明，健康猫血清FGF-23浓度不受品种、年龄、性别、绝育/去势状态的影响。雄性猫与雌性猫的FGF-23浓度水平不具有统计学差异，但雄性猫FGF-23浓度水平整体高于雌性，可能与雌二醇相关[5]。

在本研究中，FGF-23水平与CKD分期成正比，提示FGF-23可能反映了肾功能的损伤程度。与健康对照组相比，FGF-23水平在非氮质血症的CKD患猫(CKD-1期：SCr<140 μmol/L)中即出现极显著升高，而此时患猫血清肌酐水平大部分仍在参考范围之内(45～135 μmol/L)，提示FGF-23对肾功能的变化比肌酐更为敏感，可能成为CKD早期进展的生物标志物[6]。

据报道，CKD的风险因素包括年龄[7]、性别[8]、品种[7]、甲状腺功能亢进[9]、猫白血病病毒(Feline leukemia virus，FeLV)感染和猫免疫缺陷病毒(Feline immunodeficiency virus，FIV)感染[10]。此外，疫苗接种[11]和急性肾损伤的不完全恢复[12]也被认为是潜在的风险因素。牙科病也是猫CKD的风险因素之一，可能的原因包括牙科疾病导致的炎性细胞因子或内毒素血症，以及对细菌的免疫反应。在本研究中未发现牙科病患猫血清FGF-23与健康猫之间存在显著差异，进一步研究需要扩大样本量进行更为全面的评估。

本研究中泌尿道疾病(Urinary tract diseases，UTD)包括尿路感染、泌尿道结石、猫下泌尿道综合征等非肾脏原发性的、非氮质血症病例。尿路感染可能导致上行感染，从而引起肾功能损伤，对于亚临床型尿路感染，由于其隐匿性强，更容易发生持续性感染，从而导致慢性肾功能损伤。一项研究对43只患有肾结石的猫进行了回顾性分析[13]，发现90%以上的猫血清非对称性二甲基精氨酸(Symmetric dimethylarginine，SDMA)高于参考上限，但仅有43%的SCr高于参考上限，因此，肾结石可能是CKD的风险因素之一。此外，肾结石比细菌性尿路感染更容易发生上尿路感染[14]，从而增加肾脏损伤的风险。但目前对于持续性尿路感染是否是肾脏疾病严重程度增加的标志物或原因尚不清楚。研究表明，糖尿病、高血压、反复性尿路感染、泌尿道鸟粪石结石病史患者发展为CKD的风险更高[15]。

猫传染性腹膜炎(Feline infectious peritonitis，FIP)是由猫冠状病毒引起的一种致死性免疫介导性疾病。临床特征包括发热、血管炎和浆膜炎，伴有或不伴有胸腹腔积液。患有FIP的猫会出现促炎因子的过度分泌，而持续的低水平炎症反应目前被认为是CKD发展的重要组成部分，也是公认的导致肾脏病变的风险因素。本研究结果表明，UTD和FIP的非氮质血症患猫，血清FGF-23与健康对照组相比显著升高，提示可能同时存在肾脏损伤。即使动物没有出现明显的氮质血症或肾功能损伤相关的临床症状，临床兽医师也应该注意对此类病例进行肾功能的监测。

综上所述，猫血清FGF-23是肾功能损伤的生物标志物，后续研究需要结合GFR进一步分析FGF-23在CKD患猫中的潜在临床意义。