終末期腎臟病患者血清ucMGP及PIVKA-Ⅱ與橈動脈鈣化的相關性

王 科，任 偉，汪 鵬，王 珣，倪力軍

終末期腎臟病患者血清ucMGP及PIVKA-Ⅱ與橈動脈鈣化的相關性

王 科，任 偉，汪 鵬，王 珣，倪力軍

目的探討血清非活性基質Gla蛋白（ucMGP）及凝血酶原前體蛋白（PIVKA-Ⅱ）與終末期腎臟病（ESRD）患者橈動脈鈣化的關系。方法選取45例ESRD住院患者作為病例組，行動靜脈內瘺手術時取橈動脈標本，橈動脈標本均行von kossa染色，判斷有無鈣化，并計算鈣化積分。選取同期健康體檢人群30例作為對照組。所有研究對象均檢測血清ucMGP、PIVKA-Ⅱ、血紅蛋白（Hb）、鈣（Ca）、磷（P）、白蛋白（ALB）、全段甲狀旁腺素（iPTH）、C反應蛋白（CRP）指標。結果病例組血清ucMGP低于對照組（P＜0.01），PIVKA-Ⅱ高于對照組（P＜0.01）。在病例組中橈動脈鈣化與高血P相關，與低ucMGP相關。血清PIVKA-Ⅱ與ucMGP水平及橈動脈鈣化無相關性。結論ESRD患者血清ucMGP低于正常人群，且與橈動脈鈣化相關。ESRD患者血清PIVKA-Ⅱ高于正常人群。

腎功能衰竭，慢性；動脈硬化；維生素K缺乏病；uc-MGP；PIVKA-Ⅱ

終末期腎臟病（end stage renal disease，ESRD）患者血管鈣化是心血管疾病的獨立危險因素［1］。血清基質Gla蛋白（matrix Gla protein，MGP）是一種具有抑制血管鈣化作用的維生素K依賴性蛋白。維生素K缺乏可導致MGP以非活性基質Gla蛋白（uncarboxylated matrix Gla protein，ucMGP）形式沉積于血管鈣化部位。凝血酶原前體蛋白（protein in-duced by vitamine K absence or antagonist-Ⅱ，PIVKA-Ⅱ）作為維生素K缺乏或拮抗劑誘導的蛋白質（protein induced by vitamine K absence or antagonist，PIVKA）之一，是反映機體維生素K營養狀況的敏感指標。該研究觀察ESRD患者血清ucMGP水平及其與橈動脈血管鈣化的關系，并通過對血清PIVKA-Ⅱ的觀察，了解ESRD患者維生素K缺乏狀況及其與血清ucMGP及血管鈣化之間的關系。

1 材料與方法

1.1 研究對象病例組：選取2012年6月～2013年5月我院腎臟內科住院患者45例。入選標準如下：①年齡≥18歲；②符合美國腎臟病基金會（National Kidney Foundation，NKF）慢性腎臟病（chronic kidney disease，CKD）5期標準，尚未開始血液透析治療或開始血液透析治療時間＜2周；③原發疾病為慢性腎小球腎炎，無繼發性腎臟疾病證據。所有患者均在我科行前臂自體動靜脈內瘺成形術。對照組：選擇同期我院健康體檢人群30例，年齡、性別與病例組匹配，無高血壓病、糖尿病、痛風、結締組織病、慢性腎臟病史，體檢肝、腎功能正常，尿常規正常。所有研究對象1年內無應用華法林、維生素K史，無肝癌及慢性肝臟病史，肝臟B超檢查正常，對本研究知情同意并簽署知情同意書。

1.2 血標本檢查所有研究對象均抽取空腹血標本檢查如下：應用血細胞分析儀測定血紅蛋白（Hb）水平，應用全自動生化分析儀測定血鈣（Ca）、血磷（P）、白蛋白（ALB），應用電化學發光法測定血清全段甲狀旁腺素（iPTH）、C反應蛋白（CRP）。采用ELISA法測定血清ucMGP及PIVKA-Ⅱ水平（均為美國Cusabio公司試劑盒）。

1.3 病例組血管處理前臂自體動靜脈內瘺術中取得橈動脈標本0.5 cm長，在生理鹽水中充分漂洗后放入4%甲醛固定48h，然后進行石蠟包埋切片。von kossa染色：二甲苯脫蠟，逐級乙醇水化，10%硝酸銀避光浸染30 min，紫外線照射30 min，蒸餾水沖洗2 min，0.1%伊紅復染2 min。蒸餾水沖洗5～10 s，常規脫水、透明、中性樹脂封固。

1.4 病理結果判定讀片標準：切片鈣鹽沉積為黑色，背景為紅色。根據血管上鈣鹽沉積程度分為：0分，無鈣鹽沉積；1分，點狀鈣鹽沉積；2分，單個片狀鈣鹽沉積；3分，多個片狀鈣鹽沉積；4分，彌漫性圍繞管腔環形沉積。0分定義為無鈣化；1～2分定義為輕度鈣化；3～4分定義為重度鈣化。

1.5 統計學處理采用SPSS 16.0統計軟件進行分析，計量資料采用±s表示。均數比較采用兩樣本比較t檢驗及單因素方差分析，兩兩比較采用LSD法，血管鈣化程度與各血清指標之間的關系采用Spearman相關分析，ucMGP與各指標之間的相關性采用Pearson相關分析。

2 結果

2.1 兩組的血清學比較病例組血Hb、Ca、ALB、ucMGP低于對照組（P＜0.01），P、iPTH、CRP、PIVKA-Ⅱ高于對照組（P＜0.01），見表1。

表1 兩組各項指標的比較（±s）

表1 兩組各項指標的比較（±s）

項目病例組（n＝45）對照組（n＝30）t值P值男/女（n）28/1717/130.4750.636年齡（歲）49.49±14.646.57±14.500.8490.399 Hb（g/L）77.02±19.06133.20±17.2012.9930.000 Ca（mmol/L）2.02±0.242.23±0.174.0060.000 P（mmol/L）1.99±0.801.39±0.274.6510.000 ALB（g/L）34.08±6.6344.03±5.166.9330.000 iPTH（ng/L）826.98±617.6686.49±32.888.0250.000 CRP（mg/L）13.75±12.163.87±2.845.2370.000 ucMGP（nmol/L）198.96±93.96468.17±191.907.1350.000 PIVKA-Ⅱ（μg/L）4.79±4.051.92±1.594.2790.000

2.2 病例組血管鈣化情況45例ESRD患者橈動脈標本中，無鈣化的28例（62.2%），輕度鈣化的12例（26.7%），重度鈣化的5例（11.1%）。鈣化均發生在血管中膜，見圖1。

圖1 ESRD患者橈動脈中膜鈣化 von kossa染色

在無鈣化組、輕度鈣化組及重度鈣化組3組間比較血P、ucMGP水平差異有統計學意義（P＜0.05）。LSD法組間比較提示重度鈣化組PIVKA-Ⅱ與輕度鈣化組PIVKA-Ⅱ差異有統計學意義（P＜0.05），見表2。

表2 不同橈動脈鈣化積分組的血清學指標比較（±s）

表2 不同橈動脈鈣化積分組的血清學指標比較（±s）

與無鈣化組比較：*P＜0.05；與輕度鈣化組比較：＃P＜0.05

項目無鈣化組（n＝28）輕度鈣化組（n＝12）重度鈣化組（n＝5）F值P值年齡（歲）49.46±14.5948.08±16.2653.00±13.470.1910.827 Hb（g/L）79.18±17.876.75±21.1865.60±20.671.0830.348 Ca（mmol/L）2.04±0.251.96±0.232.06±0.230.5220.597 P（mmol/L）1.71±0.502.11±0.673.26±1.20＃12.4730.000 ALB（g/L）32.39±6.1736.00±5.2138.86±9.65*2.9400.064 iPTH（ng/L）689.17±634.59964.63±478.89 1 268.36±43.742.4180.101 CRP（mg/L）11.66±13.2418.77±9.4113.37±9.651.4700.241 ucMGP（nmol/L）241.14±86.86141.83±57.74*99.80±49.87*11.5900.000 PIVKA-Ⅱ（μg/L）4.67±3.966.26±4.481.91±1.43＃2.1770.126

2.3 相關性分析Spearman相關分析提示血管鈣化程度與ucMGP呈負相關（rs＝－0.64，P＜0.05），與血清P、iPTH、CRP呈正相關。Pearson相關分析提示ucMGP與血清P呈負相關（rs＝－0.31，P＜0.05），血清ucMGP與PIVKA-Ⅱ無相關性，見表3。

表3 橈動脈鈣化積分及血清ucMGP與其他血清學指標的相關性分析（r）

3 討論

MGP是由血管平滑肌細胞及軟骨細胞合成的一種低分子蛋白，它作用于局部血管壁發揮抑制血管鈣化作用。MGP最初合成時為ucMGP幾乎不具有生物學活性，經維生素K依賴性羧化酶將其中的γ-賴氨酸羧化成谷氨酸殘基后成為cMGP，具有抑制動脈鈣化的活性。ucMGP及cMGP在體內均有少量為磷酸化狀態，分別稱為dp-ucMGP和dp-cMGP［2］，這種磷酸化的作用目前尚不清楚［3］。MGP可以直接與胎球蛋白及鈣磷離子結合成復合物，抑制鈣鹽在血管壁的沉積，并可與骨形態發生蛋白-2（bone morphogenetic protein-2，BMP-2）結合形成BMP-2/MGP結合體抑制BMP-2對骨化的誘導，其中MGP與BMP-2的結合需要通過維生素K依賴的γ羧基谷氨酸殘基［4］。但MGP抑制血管鈣化的具體機制尚不十分清楚。

本研究發現ESRD患者血清ucMGP較對照組明顯降低，與國外研究［5］結果一致。進一步研究提示：ESRD患者中橈動脈鈣化組較無鈣化組血清uc-MGP更低。有研究［6］顯示，維持性血液透析患者血清ucMGP低于正常人群，且ucMGP水平與血清P及主動脈增強指數呈負相關。另外有研究［7－8］對維持性血液透析患者及健康婦女血清ucMGP與CT掃描冠狀動脈鈣化積分進行相關性研究，顯示在維持性血液透析患者及健康婦女中血清ucMGP水平與冠狀動脈鈣化程度均呈負相關。目前推測這種現象發生的原因為：ESRD患者亞臨床維生素K缺乏，導致血管平滑肌細胞產生的ucMGP直接沉積在血管壁，不再釋放入血液循環，導致循環中ucMGP減少［6］。

有研究［9］顯示維持性血液透析患者普遍攝入維生素K不足，且處于維生素K缺乏狀態。當人體處于維生素K缺乏或使用維生素K拮抗劑時，血清中可以檢測到一組蛋白質，稱之為PIVKA，其中PIVKA-Ⅱ變化最為明顯，是生化水平反映機體維生素K營養狀況最敏感的指標［10］。為評估ESRD患者是否存在亞臨床維生素K缺乏，本研究對ESRD患者和健康人進行血清PIVKA-Ⅱ測定，結果提示ESRD患者體內PIVKA-Ⅱ水平明顯升高，與國外報道［9］一致，證實了ESRD患者存在亞臨床維生素K缺乏。這種亞臨床維生素K缺乏可能與ESRD患者低鈉、低鉀、低磷飲食有關，患者在低鈉、低鉀、低磷飲食同時一些富含維生素K的食物如新鮮綠葉蔬菜、肉類的攝取減少［9］。另外部分ESRD患者胃腸道吸收功能不良、使用頭孢菌素導致腸道菌群失調也是維生素K缺乏的可能原因。

本研究顯示盡管ESRD患者體內PIVKA-Ⅱ水平明顯升高，但在不同血管鈣化組的PIVKA-Ⅱ水平比較中差異無統計學意義。筆者認為血管鈣化涉及一系列復雜的生化機制，影響因素很多，維生素K缺乏只是其中一個間接因素，對血管鈣化的影響有限，在小樣本的研究中很難發現顯著差異。本研究對PIVKA-Ⅱ水平與ucMGP水平進行相關性分析，未發現它們之間有相關性，據此推測，血清維生素K的水平對血清ucMGP可能沒有影響。國外一項關于健康人群的研究［11］也顯示補充維生素K對uc-MGP沒有影響：該研究采用雙盲隨機對照，給健康人群口服維生素K2-7（menaquinone-7，MK-7）12周，觀察血清MGP水平變化，研究結果提示口服維生素K2-7后血清ucMGP水平無變化，但dp-ucMGP水平顯著下降。有研究［3，12］顯示雖然ESRD患者血清ucMGP與PIVKA-Ⅱ不相關，但dp-ucMGP是正常人群的6.5倍，且與血清PIVKA-Ⅱ呈正相關，補充維生素K可以降低dp-ucMGP。還有研究［13］顯示在CKD患者中血清dp-ucMGP隨腎小球濾過率下降而升高，且與主動脈鈣化積分呈正相關。

［1］ London G M，Guérin A P，Marchais S J，et al.Arterial media calcification in end-stage renal disease：impact on all-cause and cardiovascular mortality［J］.Nephrol Dial Transplant，2003，18（9）：1731－40.

［2］ Schurgers L J，Cranenburg E C，Vermeer C.Matrix Gla-protein：the calcification inhibitor in need of vitamin K［J］.Thromb Haemost，2008，100（4）：593－603.

［3］ Schlieper G，Westenfeld R，Krüger T，et al.Circulating nonphosphorylated carboxylated matrix Gla protein predicts survival in ESRD［J］.J Am Soc Nephrol，2011，22（2）：387－95.

［4］ Sweatt A，Sane D C，Hutson S M，et al.Matrix Gla protein（MGP）and bone morphogenetic protein-2 in aortic calcified lesions of aging rats［J］.J Thromb Haemost，2003，1（1）：178－85.

［5］ Cranenburg E C，Vermeer C，Koos R，et al.The circulating inactive form of matrix Gla Protein（ucMGP）as a biomarker for cardiovascular calcification［J］.J Vasc Res，2008，45（5）：427－36.

［6］ Hermans M M，Vermeer C，Kooman J P，et al.Undercarboxylated matrix GLA protein levels are decreased in dialysis patients and related to parameters of calcium-phosphate metabolism and aortic augmentation index［J］.Blood Purif，2007，25（5－6）：395－401.

［7］ Cranenburg E C，Brandenburg V M，Vermeer C，et al.Uncarboxylated matrix Gla protein（ucMGP）is associated with coronary artery calcification inhaemodialysis patients［J］.Thromb Haemost，2009，101（2）：359－66.

［8］ Dalmeijer G W，van der Schouw Y T，Vermeer C，et al.Circulating matrix Gla protein is associated with coronary arterycalcification and vitamin K status inhealthy women［J］.J Nutr Biochem，2013，24（4）：624－8.

［9］ Cranenburg E C，Schurgers L J，Uiterwijk H H，et al.Vitamin K intake and status are low inhemodialysis patients［J］.Kidney Int，2012，82（5）：605－10.

［10］張會豐，王麗芳，范士英，等.檢測凝血酶原前體蛋白判斷維生素K營養狀況［J］.世界華人消化雜志，2000，8（3）：348.

［11］Dalmeijer G W，van der Schouw Y T，Magdeleyns E，et al.The effect of menaquinone-7 supplementation on circulating species of matrix Gla protein［J］.Atherosclerosis，2012，225（2）：397－402.

［12］Westenfeld R，Krueger T，Schlieper G，et al.Effect of vitamin K2 supplementation on functional vitamin K deficiency inhemodialysis patients：a randomized trial［J］.Am J Kidney Dis，2012，59（2）：186－95.

［13］Schurgers L J，Barreto D V，Barreto F C，et al.The circulating inactive form of matrix gla protein is a surrogate marker for vascular calcification in chronic kidney disease：a preliminary report［J］.Clin J Am Soc Nephrol，2010，5（4）：568－75.

Correlation between serum concentrations of ucMGP and PIVKA-Ⅱand calcification of radial artery in patients with ESRD

Wang Ke，Ren Wei，Wang Peng，et al
（Dept of Nephrology，The Affiliated Provincial Hospital of Anhui Medical University，Hefei 230001）

ObjectiveTo determine the correlation between serum concentrations of uncarboxylated matrix Gla protein（ucMGP）and protein induced by vitamine K absence or antagonist-Ⅱ（PIVKA-Ⅱ）and calcification of radial artery in patients with end stage renal disease（ESRD）.Methods45 patients with ESRD（experimental group）were recruited in nephrology department，while 30 people in goodhealth（control group）were included as control.Radial arteries were partially excised from patients in experimental group through arteriovenous fistula operation，and von kossa-staining was used to judge the degree of calcification.The serum concentrations of ucMGP，PIVKA-Ⅱ，Hb，Ca，P，ALB，iPTH and CRP were all included as items of inspection.ResultsThe concentration of ucMGP in experimental group was lower than that in control one，on the contrary，the concentration of PIVKA-Ⅱwashigher in experimental group.In experimental group，the calcification of radial artery was associated withhyperphosphatemia and the lower concentration of ucMGP.There was no significant association between serum concentration of PIVKA-Ⅱand radial calcification as well as the concentration of ucMGP.ConclusionThe serum concentration of ucMGP in patients with ESRD is lower than that inhealthy people，and is associated with radial calcification.The serum concentration of PIVKA-Ⅱin patients with ESRD ishigher than that inhealthy people.

kidney failure，chronic；arteriosclerosis；vitamin K deficiency；ucMGP；PIVKA-Ⅱ

R 692.5；R 543.5

A

1000－1492（2014）04－0505－04

2013－10－10接收

安徽省衛生廳立項課題（編號：2010C040）

安徽醫科大學附屬省立醫院腎臟內科，合肥 230001

王 科，男，碩士研究生；任 偉，男，教授，主任醫師，碩士生導師，責任作者，E-mail：renweisn＠163.com