血清Irisin和Adropin与老年慢性肾脏病3～5期患者不良心血管事件的相关性*

吕梅月,王玲,武煜,孙浩远,张林

徐州医科大学附属徐州市立医院肾内科 (江苏徐州 221002)

慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD)是多种原因引起的肾脏结构及功能损伤,当发展为终末阶段时,需行肾脏替代治疗[1]。近年来发现,CKD能够诱发心肌缺血、血管钙化及心室重构等,导致主要心血管不良事件(major adverse cardiovascular,MACE)的发生,是CKD患者的主要死亡原因[2]。目前临床上常用的监测CKD的指标包括血肌酐、尿素氮等,但难以准确评估CKD患者MACE的发生风险[3]。因此,有必要寻找能够评估CKD疾病进展及评估MACE发生的血清标志物。肌肉因子是一类由肌肉、肝脏等分泌产生的参与物质代谢和能量代谢的因子,包括Irisin、Adropin等,具有调节炎症、氧化应激及自噬等生物学功能[4]。Irisin是由Ⅲ型纤连蛋白包含蛋白5经蛋白水解形成的分泌型多肽片段,具有改善内皮细胞功能、促进血管再生等功能,与CKD、心血管疾病及代谢性骨病等疾病相关[5]。Peng等[5]发现,Irisin能够通过抑制转化生长因子β受体而改善肾脏代谢,抑制肾纤维化,是CKD潜在治疗靶点。Adropin是一种调节肝脏脂肪生成和糖代谢的分泌因子,其通过上调内皮型一氧化氮合酶活性,促进一氧化氮表达,保护内皮功能,与心血管疾病的发生密切相关[6]。本研究通过探讨老年3～5期患者血清Irisin、Adropin水平,分析两者对MACE发生的评估价值,为临床诊治提供参考价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取自2017年2月至2020年2月期间我院收治的老年CKD 3～5期患者156例为CKD组。

纳入标准:(1)CKD诊断及分期符合美国国家肾脏基金会2002年制定的K/DOQI指南标准[7];(2)年龄≥60岁,CKD病史>6个月,估计肾小球滤过率(estimated glomerular filtration rate,eGFR)<60 mL/min;(3)尚未进行肾脏替代治疗;(4)近1年内有规律性体育锻炼习惯(每周参加2次及以上锻炼活动,每次持续至少20 min,包括有氧运动和抗阻运动);(5)临床病历资料完整,患者及家属对本研究知情同意并签署知情同意书。

排除标准:(1)近3个月有心脑血管疾病病史;(2)合并急性肺炎、急性胃肠炎等感染性疾病;(3)合并恶性肿瘤;(4)eGFR≤5 mL/min,已开始透析的CKD患者或预计短期内(≤3个月)将进行透析治疗;(5)合并急性肾损伤、急性肾衰竭等疾病或其他肾脏疾病,如多囊肾、孤立肾等;(6)合并严重心肌缺血、心律失常、中风史及其他限制主要体力活动的疾病。

CKD组中,男95例,女61例;年龄60～78岁,平均(65.25±4.73)岁;体质指数(BMI)平均(23.73±3.44)kg/m2。CKD分期:CKD 3期55例,4期61例,5期40例。以同期健康体检的健康人群80例为对照组,其中男50例,女30例;年龄58～73岁,平均(64.74±4.30)岁;BMI(23.41±3.29)kg/m2。CKD组与对照组在性别、年龄、BMI之间比较,差异无统计学意义(均P>0.05)。本研究已获得伦理委员会批准通过(批准文号:M2017-FJK005)。

1.2 仪器与试剂 人Irisin酶联免疫吸附试剂盒购自广州奥瑞达生物公司,货号ARD200440。Adropin酶联免疫吸附试剂盒购自武汉菲恩生物公司,货号FN398637。采用赛默飞 Varioskan LUX酶标仪进行测定。全自动血液分析仪(型号XN-1000i,Sysmex公司)。全自动生化分析仪(型号7080型,日本日立公司)。罗氏生化分析仪(combas-c702,瑞士罗氏公司)。

1.3 方法

1.3.1 血清Irisin,Adropin检测 留取研究对象清晨空腹静脉血约5 mL,2 500 r/min离心10 min,取上层血清待测。采用酶联免疫吸附实验(双抗体夹心法)进行检测,实验步骤按说明书进行。加入终止液后15 min以内,酶标仪检测各孔450 nm处的吸光度值,根据标准品浓度对应计算各孔样品的浓度值。

1.3.2 观察指标及随访 收集所有研究对象性别、年龄、BMI、高血压史、糖尿病史、慢阻肺病史及冠心病史等一般临床资料。采用全自动血液分析仪检测白细胞数目。使用全自动生化分析仪检测血清肌酐、血尿素氮、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇。采用罗氏生化分析仪检测血清清蛋白、24 h尿蛋白定量。采用免疫比浊法检测血清C反应蛋白。eGFR采用改良的MDRD公式计算,eGFR=186×(Scr/88.4)-1.154×年龄-0.203×0742(女性),eGFR=186×(Scr/88.4)-1.154×年龄-0.203(男性)。

1.3.3 随访及分组 所有CKD患者出院后进行定期随访,每3个月随访1次,以门诊或电话方式进行随访,连续随访3年。随访截止至2023年1月。随访终点为随访结束或发生MACE。MACE为随访过程中发生的心脏疾病,包括心肌梗死、心力衰竭、心绞痛复发、再次血液重建及严重心律失常等,并经临床和实验室检查及影像学检查确诊[8]。根据是否发生MACE,分为非MACE组(n=111)和MACE组(n=45)。

2 结果

2.1 对照组和CKD组血清Irisin、Adropin水平及实验室指标比较 CKD组血肌酐、血尿素氮、24 h尿蛋白、白细胞及C反应蛋白定量高于对照组,eGFR、清蛋白、Irisin、Adropin低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 两组实验室指标及血清Irisin、Adropin水平比较

2.2 血清Irisin、Adropin与实验室指标的相关性 CKD组患者血清Irisin、Adropin与血肌酐、血尿素氮、24 h尿蛋白定量及C反应蛋白呈显著负相关(P<0.05),与eGFR、清蛋白呈显著正相关(P<0.05)。见表2。

2.3 MACE组和非MACE组临床资料比较 156例CKD 3～5期患者中,45例发生MACE,占28.85%(45/156)。MACE组eGFR、Irisin、Adropin低于非MACE组,24 h尿蛋白定量高于非MACE组,差异有统计学意义(均P<0.05)。两组在年龄、性别、BMI、高血压史、糖尿病史、慢性阻塞性肺疾病病史、冠心病病史、CKD分期、血肌酐、血尿素氮、白细胞、C反应蛋白、清蛋白、总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇及低密度脂蛋白胆固醇之间比较,差异无明显统计学意义(均P>0.05)。见表3。

表3 MACE组和非MACE组临床资料比较

2.4 多因素logistic回归分析影响老年CKD 3～5期患者MACE发生的因素 以是否发生MACE为因变量(赋值:1=是,0=否,t=时间),将单因素分析中差异具有统计学意义(P<0.05)的因素,包括eGFR、24 h尿蛋白定量、Irisin,Adropin为自变量引入回归方程,采用逐步后退法,以行自变量的选择和剔除,设定α剔除=0.10,α入选=0.05。多因素logistic回归分析结果显示,eGFR、Irisin、Adropin是影响老年CKD 3～5期患者MACE发生的独立保护因素,24 h尿蛋白定量是影响MACE发生的独立危险因素。表4。

表4 多因素logistic回归分析影响老年CKD 3～5期患者MACE发生的因素

2.5 各指标对老年CKD 3～5期患者MACE发生的预测价值 eGFR、24 h尿蛋白定量、Irisin、Adropin联合检测对诊断老年CKD 3～5期患者发生MACE的ROC曲线下面积为0.850,明显大于eGFR、24 h尿蛋白定量、Irisin、Adropin单一指标检测的0.778、0.752、0.716、0.798(Z=2.753、5.136、6.023、2.697,P=0.006、0.000、0.000、0.007)。见表5及图1。

3 讨论

近年来发现,MACE是CKD患者的主要死亡原因。临床上,许多CKD患者尚未进展为终末期肾病,就可能并发MACE,严重威胁患者生活质量及生命健康。CKD患者发生MACE的病理生理学机制除与高血压、糖尿病等传统的心血管病危险因素有关外,还与慢性炎症、贫血、钙磷代谢失常及尿毒症毒素蓄积等因素有关[9]。深入研究CKD疾病机制,对不同MACE发生风险的CKD患者进行风险分层及管理,对改善CKD患者的临床预后具有重要意义。肌肉因子是由肌肉、内脏器官等分泌产生的细胞因子和活性多肽,包括Irisin、Adropin等,其能够以自分泌、旁分泌及内分泌的方式作用于内脏器官,在心力衰竭、动脉粥样硬化等心血管疾病中发挥保护作用[4,10]。

Irisin是Ⅲ型纤连蛋白包含蛋白5蛋白N端剪切片段,能够结合脂肪细胞、骨细胞等表面的整合素受体,发挥促进脂肪代谢、改善胰岛素抵抗、维持糖代谢平衡的作用[11]。近年来发现,CKD透析患者血清Irisin水平降低,并与患者心血管疾病发生密切相关[12]。本研究中,老年3～5期CKD患者血清Irisin水平降低,并与24 h尿蛋白定量、eGFR等指标有关,提示Irisin降低可能参与CKD疾病的发生、发展,这与Gan等[12]学者研究报道的结果一致。分析其原因,CKD患者由于体力活动减少、营养不良能够引起骨骼肌萎缩,导致肌细胞Irisin分泌水平降低。尚有研究报道,体外实验中,尿毒症毒素如吲哚硫酸盐可下调小鼠骨骼肌细胞膜表达Ⅲ型纤连蛋白包含蛋白5的表达,进而抑制Irisin的分泌产生[13]。本研究中,Irisin是影响老年CKD 3～5期患者MACE发生的独立保护因素,表明Irisin在老年CKD 3～5期患者MACE发生中起保护效应。研究表明,Irisin能够激活小鼠心肌细胞中磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B信号通路,促进心肌细胞代谢和分化,并能够在心肌缺血再灌注损伤模型中促进心肌细胞修复和增殖,抑制心肌萎缩和纤维化的发生[14]。此外,Irisin还参与血管内皮功能活性及血管平滑肌舒张的调节过程。研究表明,Irisin能够结合血管内皮细胞表面的整合素α受体,激活一氧化氮鸟苷环磷酸途径,促进钙离子内流,促进血管平滑肌舒张[15]。Peng等[5]在小鼠动物实验中发现,重组Irisin给药可减轻肾脏损伤和纤维化,改善肾功能的同时,抑制慢性肾脏病的机体代谢,减轻心血管内皮损伤,在MACE中发挥保护性效应。因此,检测血清Irisin水平有助于评估老年CKD 3～5期患者的MACE预后,可能是新的预后评估的血清标志物。

Adropin是由Enho基因编码的长度为76个氨基酸的多肽,主要表达于在肝脏、肾脏及肌肉等组织,参与调节葡萄糖和脂质代谢,维持机体能量稳态。研究发现,接受透析的CKD患者血清Adropin水平降低,并参与心血管疾病的发生[16]。本研究中,老年3～5期CKD患者血清Adropin水平降低,这一发现与Boric-Skaro等[17]的研究结果一致,该研究发现2型糖尿病肾病患者血清Adropin降低,并发现血清Adropin水平受ENHO基因型的影响,对于ENHO杂合子CKD患者,血清Adropin较低,并且多同时存在胰岛素抵抗[18]。本研究中,老年3～5期CKD患者血清Adropin水平与24 h尿蛋白定量、eGFR等指标有关,提示Adropin降低参与CKD疾病的发展。分析其机制,氧化应激是CKD患者的病理生理特征之一,Adropin降低能够加重CKD患者机体氧化应激水平,导致CKD疾病进展。有学者研究表明,Adropin的敲除显著加重了非酒精性脂肪性肝炎小鼠的肝脏纤维化和炎症,而腹腔内注射Adropin抑制了促炎介质,并刺激了核因子红细胞2相关因子2的表达,增强细胞抗氧化应激能力[19-20]。近年来发现,Adropin在心血管系统中发挥重要作用。研究表明,冠心病患者的血清Adropin水平降低,并且可以预测急性心肌梗死的发生[21]。因此我们推测,Adropin水平可能有助于评估老年CKD 3～5期患者MACE的发生。本研究证实,Adropin是影响老年CKD 3～5期患者MACE发生的独立保护因素。研究发现,Adropin能够增强血管内皮细胞中内皮型一氧化氮合酶活性,诱导一氧化氮的产生,并能够激活和血管内皮生长因子受体2,促进血管平滑肌舒张,发挥心血管保护作用[18]。另外,Adropin的表达降低能够促进内皮素1的表达,促进血管收缩,导致血管内皮功能障碍,促进MACE的发生。有学者在缺血性脑卒中小鼠模型中,尾静脉注射900 nmol/kg Adropin合成肽后,从小鼠脑微血管中Akt和细胞外信号调节蛋白激酶1/2蛋白磷酸化水平增加,一氧化氮及其代谢产物水平显著升高,神经血管完整性增加[6]。因此,血清Adropin是一种新的评估老年CKD 3～5期患者的MACE预后的血清标志物,值得临床关注。

本研究中,eGFR、24 h尿蛋白定量也是影响老年CKD 3～5期患者MACE发生的危险因素,与既往文献[3]报道一致。eGFR、24 h尿蛋白定量是临床反映CKD疾病严重程度的指标,两者水平异常提示CKD患者肾功能受损严重,机体糖脂代谢及钙磷代谢紊乱,增加心血管疾病的发生风险。本研究中,eGFR、24 h尿蛋白定量、Irisin、Adropin联合检测对老年CKD 3～5期患者MACE发生具有较高的预测效能,敏感度和特异度分别为0.802、0.705。Irisin、Adropin作为肌肉因子,其表达降低能够通过降低1,25(OH)2D3的水平,导致CKD患者钙磷代谢失衡,动脉壁钙化,导致MACE的发生。因此,临床医师可根据老年CKD 3～5期患者血清Irisin、Adropin水平,并联合传统的eGFR、24 h尿蛋白定量指标,对不同MACE发生风险的老年CKD 3～5期患者进行风险分层和管理,以改善患者的生活质量及临床预后。

综上所述,老年CKD 3～5期患者血清Irisin、Adropin水平降低,两者与CKD患者疾病严重程度有关。eGFR、24 h尿蛋白定量、Irisin、Adropin联合检测对老年CKD 3～5期患者发生MACE具有较高的预测价值,有助于患者临床预后的评估。但本研究样本量有限,有待今后扩大样本量,进一步证实本研究的结论。

利益相关声明:所有作者声明无利益冲突。

作者贡献说明:吕梅月:设计研究方案,实施研究过程,论文撰写;王玲:提出研究思路,分析试验数据,论文审核;武煜:实施研究过程,资料搜集整理,论文修改;孙浩远:进行统计学分析;张林:负责论文起草,整理文献。