血清成纖維細胞生長因子23、Klotho蛋白水平與急性腦梗死患者頸動脈粥樣硬化和腦卒中危險因素的相關性

傅增輝， 孫洪英， 劉 松， 賀淑慧

血清成纖維細胞生長因子23、Klotho蛋白水平與急性腦梗死患者頸動脈粥樣硬化和腦卒中危險因素的相關性

傅增輝1,2， 孫洪英1， 劉 松1,2， 賀淑慧1,2

目的 探討血清成纖維細胞生長因子23(FGF23)、Klotho蛋白水平與急性腦梗死患者頸動脈粥樣硬化和腦卒中危險因素的相關性。 方法 入選166例急性腦梗死患者作為研究組，隨機匹配152例健康為對照組，對血脂、同型半胱氨酸、C反應蛋白等指標進行采集，采用ELISA法測定各組血清中FGF23和Klotho蛋白水平，頸動脈As用多普勒超聲儀檢測，并與正常對照組進行比較。應用多因素Logistic回歸對血清中FGF23水平與其他觀察指標的相關性及影響因素進行分析。 結果 研究組tHcy、hs-CRP、FGF23水平顯著高于對照組(P<0.05)，而HDL-C、Klotho蛋白水平顯著低于對照組(P<0.05)，TC、LDL-C、TG與對照組相比統計學差異不顯著(P>0.05)。研究組的頸動脈As的比率、斑塊數、斑塊評分及IMT顯著高于正常對照組(P<0.05)。以頸動脈As情況為因變量，進行多因素非條件Logistic回歸分析顯示，hs-CRP、tHcy、FGF23為頸動脈As的危險因素，而HDL-C、Klotho蛋白為頸動脈As的保護因素。相關性分析顯示，血FGF23水平與hs-CRP、tHcy、及頸動脈As斑塊評分、IMT呈正相關(均P<0.05)；而與Klotho蛋白、HDL-C呈負相關(均P< 0.05)。結論 FGF23為動脈粥樣硬化及腦梗死發生的危險因素，而Klotho蛋白則為動脈粥樣硬化及腦梗死發生的保護因素，二者呈負相關。

成纖維細胞生長因子23； Klotho蛋白； 急性腦梗死； 動脈粥樣硬化

Klotho基因Kuro-o于1997年發現的基因，最初發現其與原發性高血壓及人類衰老密切相關，并且小鼠體內的該基因突變可引起壽命縮短及一系列類似人類衰老的表現，如動脈粥樣硬化(Atherosclerosis，As)、骨質疏松、皮膚萎縮等。近來關于Klotho與成纖維細胞生長因子(Fibroblast growth factor,FGF)相互作用研究較多，FGF23是多膚激素成纖維細胞生長因子家族的成員，是體內血磷和1,25-二羥活性維生素D3的調節因子。研究發現，FGF23生物效應的有效發揮與Klotho蛋白關系密切相關，FGF23激活FGFR后可誘發血管內膜增生及纖維化，加重As[1]。As作為腦血管病發生的直接原因，推測血清Klotho蛋白、FGF23水平的變化可能與腦梗死的發生及發展相關。為此，本研究對急性腦梗死患者的血清Klotho蛋白、FGF23水平和頸動脈As情況進行檢測，旨在探討急性腦梗死患者血清Klotho蛋白、FGF23水平的改變及與頸動脈As和腦卒中危險因素的關系。

1 材料與方法

1.1 研究對象 (1)研究組：選擇2015年1月-2016年11月在我院住院的急性腦梗死患者166例，病程3.0 h～3 d，平均(10.60±8.71)h，均符合全國第四屆腦血管病學術會議制定的各類腦血管病診斷標準，并經頭部CT或MRI證實；(2)正常對照組：隨機選取同期在我院健康體檢者并經頭部CT或MRI排除腦梗死共152例。血脂異常診斷符合《中國成人血脂異常防治指南(2016)》；高血壓診斷參考《中國高血壓防治指南(2010)》；2型糖尿病診斷符合《中國2型糖尿病防治指南(2013年版)》。本研究方案通過本院醫學倫理委員會審查，所有入選患者均簽署知情同意書。排除標準為大面積腦梗死或昏迷；有嚴重的心、肝、腎功能障礙及精神病；有近期(3 m內)手術史；妊娠或哺乳期婦女。

1.2 方法

1.2.1 血生化指標和一般情況采集 研究組患者于入院次日清晨、對照組健康人于體檢日清晨測量身高、體質量、血壓，并計算BMI，抽取空腹靜脈血。使用羅氏COBAS INTEGRA 800全自動生化分析儀測定化分析儀檢測血糖(FBG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、甘油三脂(TG)水平；用速率散射比濁法測定血清超敏C-反應蛋白(hs-CRP)；采用循環酶法測定血清tHcy水平，試劑盒由德賽診斷系統(上海)有限公司提供。分別應用人Klotho蛋白ELISA檢測試劑盒(購自美國R&D公司)和FGF23蛋白ELISA檢測試劑盒(購自美國R&D公司)，使用Bio-Rad 680型酶標儀(美國Bio-Rad公司生產)，嚴格按ELISA試劑盒說明書流程操作。

1.2.2 頸動脈超聲檢查 采用飛利浦IU22彩色多普勒超聲診斷儀，選擇3.0～9.0 MHz線陣及2.0～5.0 MHz凸陣探頭。沿頸動脈走行自下而上連續掃描雙側頸總動脈(CCA),頸動脈分叉、頸內動脈(ICA)顱外段及椎動脈。頸動脈內-中膜厚度(intima-media thickness，IMT)評估:分別檢測CCA遠段(頸動脈分叉水平下方1.0～1.5 cm)、頸動脈球部和ICA近段(頸動脈分叉水平上方1.0～1.5 cm)3個部位。根據頸動脈斑塊回聲強度、均質性、斑塊表面規則度和斑塊內結構特點，將斑塊分為易損斑塊和非易損斑塊，同時具有兩類斑塊以嚴重的易損斑塊為分類依據。

2 結 果

2.1 基本資料及生化指標、FGF23、Klotho蛋白的比較 研究共納入318例患者，研究組166例，對照組152例。研究組與對照組一般資料進行比較，男性、年齡、BMI、吸煙史、高血病史、糖尿病史差異均無統計學意義(均P>0.05)(見表1)。研究組tHcy、hs-CRP、FGF23水平高于對照組顯著(P<0.01、P<0.001、P<0.001)，而HDL-C、Klotho蛋白水平低于對照組顯著(P<0.05、P<0.001)，TC、LDL-C、TG與對照組相比統計學差異不顯著(均P>0.05)(見表2)。

2.2 兩組頸動脈超聲檢查結果比較 研究組的頸動脈As的比率、斑塊數、斑塊評分及IMT顯著高于正常對照組(P<0.05～0.001)(見表3)。

2.3 FGF23、Klotho蛋白水平與頸動脈As形成的關系 以頸動脈As情況為因變量，FGF23、Klotho蛋白水平及其他指標為自變量，進行多因素非條件Logistic回歸分析顯示，hs-CRP、tHcy、FGF23為頸動脈As的危險因素，而HDL-C、Klotho蛋白為頸動脈As的保護因素(見表4)。

2.4 血FGF23、Klotho蛋白水平、其他指標的相關性 將所有對象的血FGF23、Klotho蛋白水平、其他指標行相關性分析顯示，血FGF23水平與hs-CRP、tHcy、及頸動脈As斑塊評分、IMT呈正相關(r=0.124～0.278，均P<0.05)；而與Klotho蛋白、HDL-C呈負相關(r=-0.217～0.379，均P<0.05)。

表1 兩組一般資料的比較

表2 兩組生化指標及FGF23、Klotho蛋白水平的比較

注：TC:總膽固醇；HDL-C:高密度脂蛋白膽固醇；LDL-C:低密度脂蛋白膽固醇；TG甘油三脂；tHcy:同型半胱氨酸；hs-CRP:高敏C-反應蛋白；FGF23:蛋白；Klotho:蛋白。與對照組相比*P<0.05,#P<0.01,##P<0.001

表3 兩組頸動脈超聲檢查結果的比較

與對照組相比*P<0.05,#P<0.001

表4 頸動脈粥硬化形成的多因素Logistic回歸分析

3 討 論

As是一種嚴重危害人類健康的常見病，是冠心病、腦血管病和血栓栓塞性疾病等缺血性心腦血管病的主要病理基礎。到目前為止，As的發病機制尚未完全清楚，目前關于As發病機制的存在多種學說，主要有脂質浸潤學說、血小板功能亢進學說、氧化應激學說、血栓形成學說、炎癥學說等[2]，涉及多種病理生理學機制，以至臨床缺乏有效的防治藥物。大量的基礎和臨床研究表明，致As的危險因素包括高脂血癥、高血壓、糖尿病、高纖維蛋白原血癥、肥胖、吸煙、腎素-血管緊張素-醛固酮系統活化[3]。本研究再次證實高tHcy血癥及低HDL-C水平為As及缺血性腦血管病發生的危險因素。

研究發現，頸動脈As是引起缺血性腦血管病的重要因素，對于嚴重頸動脈As患者，即使通過早期的藥物干預，其腦梗死的發生率仍在20%左右，表明頸動脈As在腦梗死的發病過程中起了十分重要的作用[4]。頸動脈超聲是應用最廣泛的頸動脈As的評價方法，除可判斷頸動脈狹窄的程度外，還可對頸動脈IMT、斑塊內部成分、表面形態結構以及血流動力學變化進行檢查和評價[5]。超聲在頸動脈壁形態學觀察方面較DSA和MRA敏感，并且可以對斑塊的性質做出判斷。頸動脈超聲不僅可以了解頸動脈IMT及斑塊的性質及大小，而且可以將其作為觀察患者全身As的一個“窗口”，預測可能發生的腦血管病事件，從而提早作出干預。

Klotho基因是由Matsumura等發現的一種新型基因，位于13q12染色體，長約5萬個堿基對，由5個外顯子和4個內含子組成[6]。Klotho蛋白是Klotho基因的表達產物，國內李寶善等證實在大鼠心臟、主動脈、腦等組織中均有Klotho mRNA和蛋白表達[7]。目前的研究表明，Klotho蛋白可與體內多種血管活性物質相互作用，具有保護血管內皮、舒張血管、促進血管新生、抗As作用。并且動物實驗表明，Klotho蛋白的低表達可導致血管內皮細胞功能發生紊亂，加速As形成；而體外實驗證實Klotho蛋白可以顯著減輕H2O2誘導的人臍靜脈內皮細胞的凋亡和衰老，并能促進內皮源性NO合成[8]。

FGF23作為成纖維細胞生長因子家族的最新成員，是一種來源于骨細胞和成骨細胞的激素樣物質，其經典作用為調節機體磷酸鹽和維生素D平衡，FGF23是成纖維細胞生長因子家族中FGF19亞組成員，在腦、心臟等組織中均有表達。與其他的FGF家族成員不同，FGF23不是膜蛋白，而是一種分泌蛋白，存在血液循環中，具有激素功能，而目前研究發現其同時與誘導炎性反應，引起細胞增殖遷移有重要聯系。

體外研究證實FGF23與FGFR結合并激活受體，在體內則需要Klotho蛋白作為輔助受體，說明Klotho蛋白是FGF23信號轉導通路的關鍵因子，FGF23需通過Klotho蛋白的介導發揮生物學作用。以往研究認為FGF23/klotho軸主要在慢性腎臟病礦物質與骨代謝起作用，但近年來大量研究證實在心血管疾病中也起到關鍵作用[9]。由于許多組織均表達FGFR，所以Klotho蛋白的存在決定了FGF23的耙器官。近期國外學者已經證實在Klotho蛋白及FGFR1、 FGFR3在人胸主動脈標本中有表達，并且在急性冠脈綜合征的患者的血栓中證實了有Klotho的表達，這提示了人類的血管組織可能是FGF23的耙器官。此外Klotho蛋白在冠脈閉塞的血栓中有表達提示了，FGF23/Klotho軸在人類血管病理生理學以及心血管病的假定的作用[10]。

本研究顯示研究組的血Klotho蛋白水平明顯低于對照組(P<0.05)，而FGF23明顯高于正常對照組(P<0.05)；血FGF23水平與FBG、LDL、頸動脈IMT、粥樣硬化斑塊評分呈正相關(P<0.05)，與Klotho蛋白呈負相關(P<0.05)。推測FGF23為As及腦梗死發生的危險因素，而Klotho蛋白則為As及腦梗死發生的保護因素。Panwar及Dalal等[11,12]均證實缺血性腦血管病與FGF23的相關性，與本研究結果相同，但缺血性腦血管病與Klotho蛋白的研究罕有報道。在本研究中FGF23與Klotho蛋白呈顯著負相關性，那么在缺血性腦血管病的發生發展中是否存在FGF23/Klotho軸的作用，尚需進一步進行分子生物學的實驗。同時hs-CRP、tHcy及HDL-C均表現與FGF23、Klotho蛋白的相關性，是否存在一定的協同作用尚需進一步進行分子生物學實驗。通過進一步的實驗，FGF23與Klotho蛋白有可能為缺血性腦血管病防治和預后判斷的重要標志物。

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[12]Dalal M,Sun K,Cappola AR,et al.Relationship of serum fibroblast growth factor 23 with cardiovascular disease in older community-dwelling women[J].Eur J Endocrinol,2011,165(5):797-803.

The correlation among serum FGF23 and klotho protein level,acute cerebral infarction carotid atherosclerosis,and risk factors for stroke

FUZenghui,SUNHongying,LIUSong,etal.

(DepartmentofNeurology,TheFirstAffiliatedHospitalofBaotouMedicalCollege,Baotou014010,China)

Objective Discuss the correlation among serum fibroblast growth factor 23 (FGF23),Klotho protein level,acute cerebral infarction patients’ carotid atherosclerosis,and risk factors for brain stroke.Methods select 166 acute cerebral infarction patients as research group,randomly match 152 healthy people as control group,collect the indicators such as blood fat,measure FGF 23 and Klotho protein level in serum of each group,with ELISA method,detect carotid artery As with doppler ultrasound instrument,and compare it with the normal control group.Analyze the FGF23 level in serum,and the correlation and influence factors of other obvervational indicators with multi-factor logistic regression.Results The tHcy,hs-CRP,and FGF23 levels of research group were higher than that of control group (P<0.05) significantly,while HDL-C and Klotho protein were lower than that of control group (P<0.05) significantly,and the statistic difference between TC,LDL-C,and TG and that of control group (P>0.05) was insignificant.Ratio,number of patches,patch score,and IMT of carotid artery As of research group were higher than that of the normal control group (P<0.05) significantly.Taking carotid artery As as the dependent variable,multi-factor non-conditional logistic regression was implement,and the results showed that hs-CRP,tHcy,and FGF23 were the risk factors for carotid artery As,while HDL-C and Klotho protein were the protective factors of carotid artery As.The correlation analysis showed that there was positive correlation among FGF 23 level,hs-CRP,tHcy,carotid artery As,patch score,and IMT (allP<0.05);but it presented negative correlation with HDL-C and Klotho protein (allP<0.05).Conclusion FGF 23 is the risk factor for the emergence of atherosclerosis and cerebral infarction,while Klotho protein is the protective factor of atherosclerosis and cerebral infarction,and they present the negative correlation.

Fibroblast growth factor23; Klotho protein; Acute cerebral infarction; Atherosclerosis

1003-2754(2017)04-0316-04

2016-12-13；

2017-03-30

(1.包頭醫學院第一附屬醫院神經內科，內蒙古 包頭 014010；2.包頭醫學院研究生學院，內蒙古 包頭 014010)

孫洪英，E-mail：sunhongying2004@sina.com

R743.3

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