血清dp—ucMGP水平與2型糖尿病腎病終末期腎臟病患者下肢動脈狹窄的相關性研究

方向南+許榮+洪世華+柯瑞瓊+洪歡山+呂維名

[摘要] 目的 探討血清非磷酸化-未羧化的基質gla蛋白（dephospho-uncarboxylated matrix glaprotein，dp-ucMGP）與2型糖尿病腎病終末期腎臟病（end stage renal diseasr，ESRD）患者下肢動脈狹窄的關系。 方法 選取2015年10月～2016年10月在贛南醫學院第一附屬醫院內分泌科或腎內科住院的2型糖尿病腎病ESRD非透析患者106例，根據雙下肢動脈彩超分為三組：輕度狹窄組（n=56）、中度狹窄組（n=32）和重度狹窄組（n=18），測定血清HbA1c、Ca、P、LDL-C、CRP、PTH、25（OH）D、dp-ucMGP等指標，比較三組上述指標男性、年齡、病程、吸煙、心血管疾病病史和BMI的差異。 結果 三組血清dp-ucMGP水平分別為514（441，587）pmol/L、685（590，780）pmol/L、763（658，868）pmol/L，各組差異均有統計學意義（P<0.01）。三組患者中男性、年齡、吸煙史、心血管疾病病史、血清CRP、25（OH）D和dp-ucMGP水平差異均有統計學意義（P<0.05）。多因素回歸分析發現血清dp-ucMGP是2型糖尿病腎病ESRD患者下肢動脈狹窄的獨立預測因子，獨立于年齡、性別、吸煙史、心血管疾病病史。 結論 血清高水平dp-ucMGP與2型糖尿病腎病ESRD患者下肢動脈狹窄獨立相關。

[關鍵詞] 非磷酸化-未羧化的基質gla蛋白；2型糖尿病；糖尿病腎病；動脈鈣化

[中圖分類號] R587.2；R692 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-9701（2017）35-0005-04

[Abstract] Objective To investigate the relationship between dephospho-uncarboxylated matrix glaprotein（dp-ucMGP） and stenosis of lower extremity artery in type 2 diabetic patients with end stage renal disease（ESRD）. Methods 106 ESRD non-dialysis patients with type 2 diabetic nephropathy hospitalized in Department of Endocrinology or Nephrology of First Affiliated Hospital of Gannan Medical College from October 2015 to October 2016 were selected. The patients were divided into mild stenosis group（n=56）， moderate stenosis group（n=32） and severe stenosis group（n=18）， according to the arterial ultrasonography in two lower extremities. The indicators including serum HbA1c， Ca， P and LDL-C， CRP， PTH， 25（OH）D and dp-ucMGP were measured. The differences in the above indicators， male， age， duration， smoking， cardiovascular history and BMI between the three groups were compared. Results The levels of serum dp-ucMGP in the three groups were 514（441， 587） pmol/L， 685（590， 780） pmol/L and 763（658， 868） pmol/L， respectively. There were significant differences among the three groups（P<0.01）. The differences of male， age， smoking history， cardiovascular disease history， serum CRP， 25（OH）D and dp-ucMGP among the three groups were statistically significant（P<0.05）. Multivariate regression analysis showed that serum dp-ucMGP was an independent predictor of lower extremity arterial stenosis in patients with type 2 diabetic nephropathy， which was independent of age， sex， smoking history，and cardiovascular disease history. Conclusion Serum high level of dp-ucMGP is independently associated with lower extremity arterial stenosis in type 2 diabetic nephropathy patients with ESRD.

[Key words] Nonphosphorylated-uncarboxylated matrix gla protein； Type 2 diabetes mellitus； Diabetic nephropathy； Arterial calcificationendprint

糖尿病腎病是糖尿病最主要的微血管并發癥之一，是目前引起ESRD的主要原因之一。ESRD加速血管粥樣硬化的發生，下肢動脈狹窄是2型糖尿病ESRD患者動脈鈣化主要并發癥之一[1-4]。Paul YB等[2]研究報道接受腎移植患者血清中dp-ucMGP表達增加2型糖尿病心血管疾病的發生。李國剛等[5]報道維持性血液透析患者血中非活性基質gla蛋白（uc-MGP）增高與動脈粥樣硬化發生和進展有關。目前國內dp-ucMGP與2型糖尿病ESRD患者下肢動脈鈣化的相關報道較少，故本研究選取2型糖尿病腎病ESRD患者為研究對象，所有患者均行下肢動脈彩超檢查評估下肢動脈狹窄，同時檢測患者血清dp-ucMGP水平并評估其與一般資料、實驗室指標之間的關系，探討血清dp-ucMGP水平與2型糖尿病腎病ESRD患者下肢動脈狹窄的關系。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選取2015年10月～2016年10月在我院內分泌科或者腎內科住院的2型糖尿病腎病ESRD非透析患者106例，其中男65例，平均年齡（56.7±8.3）歲，女41例，平均年齡（58.3±8.9）歲。本研究均征得患者及家屬同意，并簽署知情同意書。本研究經贛南醫學院第一附屬醫院倫理委員會批準。納入標準：（1）年齡18～70歲；（2）2型糖尿病患者，臨床符合糖尿病腎病特點或經腎活檢診斷糖尿病腎病[5]；（3）符合2007年美國腎臟基金會K/DOQI專家組關于ESRD診斷標準[估計的腎小球濾過率（eGFR）<15 mL/（min·1.73 m2）]，且均未進入維持性透析患者。排除標準：（1）接受腎臟替代治療者；（2）預期壽命<6個月；（3）存在急性腎損傷患者；（4）活動性炎癥性疾病；（5）惡性腫瘤；（6）原發性甲狀旁腺功能亢進癥；（7）近3個月服用維生素K、維生素K拮抗劑、影響骨代謝等藥物者。

1.2 研究方法

收集患者的一般資料，包括性別、年齡、身高、體重、糖尿病病程、高血壓病程、吸煙史、心血管疾病（cardiovascular disease，CVD）病史、近3個月有無服用調節鈣磷代謝藥物等，計算體質指數（body mass index，BMI）。檢測所有患者糖化血紅蛋白（HbA1c）、腎功能、血鈣（Ca）、血磷（P）、堿性磷酸酶（ALP）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、C反應蛋白（CRP）、甲狀旁腺激素（parathyroid hormone，PTH）及25羥維生素[D25-hydroxy vitamin D，25（OH）D）]水平。其中血鈣、磷、ALP、LDL-C、CRP均采用全自動生化儀測定（日立7170A，日本）。HbA1c采用全自動糖化血紅蛋白分析儀測定（離子交換高效液相色譜法）（愛科來HA-8180，日本）。血清PTH水平采用化學發光免疫法測定（Achitect i2000sr，美國），血清25（OH）D水平采用電化學發光免疫測定（COBAS E601，瑞士）。具體檢測方法均按實驗室操作規程和試劑盒說明書要求進行操作。采用雙抗體夾心ELISA法檢測dp-ucMGP，捕獲抗體（一抗）靶向結合非磷酸化的MGP 3-15片段（mAb-dpMGP，Vitak生物公司，荷蘭），檢測抗體（二抗）靶向結合未羧化的MGP 35-49片段（mAb-ucMGP，Vitak生物公司，荷蘭）。具體檢測方法均按實驗室操作規程和試劑盒說明書要求進行操作。

下肢動脈彩超采用荷蘭Philips iu22超聲診斷儀，探頭頻率5～9 MHz，檢測雙側股總動脈、股淺動脈、股深動脈、腘動脈、脛前動脈、脛后動脈及足背動脈。根據下肢動脈狹窄程度分組：輕度狹窄組（<50%）、中度狹窄組（50%～69%）、重度狹窄組（70%～99%或閉塞），血管管徑狹窄程度采用斑塊處血管腔面積與正常血管腔面積百分比評價，以最重側分級作為最終分級[6]。運用CKD-EPI公式計算eGFR[7]，采用Cockcroft-Gault方程計算eGFR，eGFR={[140-年齡（歲）]×體質量（kg）×88.4/[血肌酐（μmol/L）×72]}×（女性0.85）。當血清白蛋白<40 g/L時，采用校正鈣評價血清鈣水平[8]。

1.3統計學方法

采用SPSS18.0統計軟件進行統計分析。正態分布計量資料以均數±標準差表示，采用單因素方差分析或t檢驗，非正態分布計量資料以中位數（四分位間距）表示，采用秩和檢驗。計數資料以構成比表示，采用χ2檢驗。利用Logistic回歸分析判斷各相關因素對下肢動脈狹窄及其嚴重程度的影響。所有檢驗均為雙側檢驗，P<0.05為差異有統計學意義，P<0.01為差異有高度統計學意義。

2 結果

2.1 患者一般資料及實驗室指標比較

根據下肢動脈狹窄程度不同將研究對象分為三組：輕度狹窄組56例、中度狹窄組32例和重度狹窄組18例。三組患者中男性、年齡、吸煙史、心血管疾病病史、血清CRP、血清25（OH）D、血清dp-ucMGP水平差異均有統計學意義（P<0.05）。然而，三組間的糖尿病病程、高血壓病程、體質指數、HbA1c、Ca、P、ALP、LDL-C、血清PTH水平差異均未見統計學意義（P>0.05）（表1）。

2.2多因素Logistic回歸分析

多因素回歸分析發現血清dp-ucMGP是2型糖尿病腎病ESRD患者下肢動脈狹窄的獨立預測因子，獨立于年齡、性別、吸煙史、心血管疾病病史（表2）。

3 討論

MGP是一種維生素K依賴性的血管壁鈣磷沉積及晶體形成的抑制劑[9]。MGP經維生素K 依賴性γ-羧化酶將Gly殘基轉變為Gla殘基而獲得活性，γ-羧化和磷酸化均可以調節MGP的活性。目前有許多方法檢測各種不同活性形式MGP的表達，其中dp-ucMGP與血管壁鈣磷沉積及羥磷灰石的親和力低，已有文獻報道血清中dp-ucMGP是眾所周知的反映體內維生素K水平的標志物之一，血清中dp-ucMGP與血管鈣化密切相關[10-15]。endprint

本研究發現2型糖尿病腎病ESRD患者下肢動脈重度狹窄組患者血清dp-ucMGP水平明顯高于中度狹窄組，中度狹窄組血清dp-ucMGP水平明顯高于輕度狹窄組。多因素Logistic回歸分析進一步發現，血清dp-ucMGP水平與下肢動脈狹窄呈顯著正相關，獨立于年齡、性別、吸煙史、心血管疾病病史。Dalmeijer GW等[13]研究指出血清dp-ucMGP與2型糖尿病患者動脈粥樣硬化性疾病風險增加密切相關，尤其是外周動脈硬化疾病。本課題組前期采用下肢動脈CTA評估2型糖尿病患者膝下動脈鈣化積分，研究結果提示血清dp-ucMGP水平與2型糖尿病患者膝下動脈鈣化積分呈正相關，獨立于年齡、性別、心血管疾病病史。Sophie Liabeuf等[16]研究表明血清中高水平dp-ucMGP與2型糖尿病合并輕度腎功能不全患者膝下動脈鈣化積分獨立相關。Leon JS等[17]研究表明血清dp-ucMGP水平與處于不同階段的慢性腎功能衰竭患者主動脈鈣化相關，而且獨立于估算腎小球濾過率、年齡、性別、CRP等傳統危險因素。已有不少動物試驗以及臨床研究均表明維生素K拮抗劑的使用可以顯著升高血清中dp-ucMGP水平，發生嚴重的動脈鈣化[18]。Mabel Aoun等[19]前瞻性研究報道，糖尿病慢性腎功能衰竭長期維持性血液透析患者血清dp-ucMGP基線水平在2000 pmol/L左右，補充維生素K2可以顯著降低血清dp-ucMGP水平。Fang-Fei Wei等[20]分別采用免疫組化及von Kossa方法檢測糖尿病腎小球微血管非活性未羧化的基質gla蛋白表達水平（uncarboxylated MGP，ucMGP）及鈣沉積，與健康人的腎小球微血管相比較，糖尿病患者腎小球微血管ucMGP及鈣沉積水平明顯增加，但該研究未探討糖尿病腎病患者腎小球微血管病變部位dp-ucMGP表達情況。

本研究不足之處包括樣本少、實驗方法單一，未納入2型糖尿病人群作為正常對照，未采用免疫組化方法檢測2型糖尿病動脈鈣化部位dp-ucMGP水平以及維生素K的補充對dp-ucMGP的影響等。然而，本研究重點報道dp-ucMGP與2型糖尿病腎病ESRD患者下肢動脈狹窄之間的關系。

2型糖尿病腎病ESRD患者血清升高的dp-ucMGP水平與下肢動脈狹窄的嚴重性獨立相關。因此，血清dp-ucMGP可能是預測2型糖尿病腎病ESRD患者發生下肢動脈狹窄的有價值的生化標志物之一。如何逆轉血清中升高的dp-ucMGP水平以及探討dp-ucMGP與2型糖尿病慢性腎功能衰竭患者血管鈣化之間的關系值得進一步深入研究。

[參考文獻]

[1] Takayasu Ohtake，Machiko Oka，Ryota Ikee，et al. Impact of lower limbs arterial calcification on the prevalence and severity of PAD in patients on hemodialysis[J].Vasc Surg，2011，3（53）：676-683.

[2] Paul YB，Johanna MG，Gozewijn DL，et al. Vitamin K intake and plasma desphospho-uncarboxylated matrix gla-protein levels in kidney transplant recipients[J].Plos One，2012，7（10）：e47991-47999.

[3] Georg Schlieper，Ralf Westenfeld，Thilo Kruger，et al. Circulating nonphosphorylated carboxylated matrix gla protein predicts survival in ESRD[J]. Am Soc Nephrol，2011，2（22）：387-395.

[4] 中華醫學會糖尿病學分會微血管并發癥學組.糖尿病腎病防治專家共識（2014版）[J].中華糖尿病雜志，2014， 6（11）：792-801.

[5] 李國剛，劉惠蘭，段曉峰，等.維持性血液透析患者血清OPN及ucMGP濃度與心血管鈣化的關系[J].首都醫科大學學報，2009，30（2）：130-132.

[6] 高明杰，華揚，賈凌云.2型糖尿病患者顱內、頸部、下肢動脈粥樣硬化性病變的超聲研究[J].中華醫學超聲雜志，2010，7（10）：1691-1698.

[7] Levey AS，Stevens LA，Schmid CH，et al. A new equation to estimate glomerular filtration rate[J]. Ann Intem Med，2009，9（150）：604-612.

[8] 王莉，李貴森，劉志紅，等.中華醫學會腎臟病學分會《慢性腎臟病礦物質和骨異常診治指導》[J].腎臟病與透析腎移植雜志，2013，6（22）：554-559.

[9] Shea MK，Holden RM，Vitamin K. Status and vascular calcification：Evidence from observational and clinical studies[J].AdvNutr，2012，3（2）：158-165.

[10] Shea MK，Christopher JO，Donnell CV，et al. Circulating uncarboxylated matrix gla protein is associated with vitamin K nutritional status，but not coronary artery calcium，in older adults[J]. Nutr，2011，8（141）：1529-1534.endprint

[11] Schurgers LJ，Spronk HM，Skepper JN，et al. Post-translational modification sregulate matrix gla protein function：Importance for inhibition of vascular smooth muscle cell calcification[J]. Thromb Haemost，2007，5（12）：2503-2511.

[12] Leon JS，Kirsten JF，Marjo HJ，et al. Novel conformation-specific antibodies againstmatrix -carboxyglutamic acid（Gla）protein undercarboxylated matrix gla protein as marker for vascular calcification[J]. Arterioscler Thromb Vasc Biol，2005，2（25）：1629-1633.

[13] Dalmeijer GW，Vander SY，BarretoFC，et al. Matrixgla protein speciesandriskof cardiovascular events in type 2 diabetic patients[J]. Diabetes Care，2013，11（36）：3766-3771.

[14] Solberg OG，Vermeer C，Schurgers LJ，et al. Undercarboxylated matrix Gla protein is associated with indices of heart failure and mortality in symptomatic aortic stenosis[J].Intern Med，2010，11（268）：483-492.

[15] Hermans MM，Vermeer C，Schurgers LJ，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，2007，9（259）：395-401.

[16] Sophie Liabeuf，Bourron Olivier，Cees Vemeer，et al. Vascular calcification in patients with type 2 diabetes：The involvement of matrix Gla protein[J]. Cardiovascular Diabetology，2014，4（13）：885-891.

[17] Leon JS，Barreto DV，Barreto FC，et al. The circulating inactive form ofmatrixgla protein is a surrogate marker for vascular calcification in chronic kidneydisease：A preliminary report[J]. Clin Am Soc Nephrol，2010，5（4）：568-575.

[18] Liv M Vossen，Leon J Schurgers，Bernard Jvan Varik，et al. Menaquinone-7 Supplementation to Reduce Vascular Calcification in Patients with Coronary Artery Disease： Rationale and Study Protocol（VitaK-CAC Trial）[J]. Nutrients，2015，7（11）： 8905-8915.

[19] Mabel Aoun，Maha Makki，Hiba Azar，et al. High Dephosphorylated-Uncarboxylated MGP in Hemodialysis patients：Risk factors and response to vitamin K2，A pre-post intervention clinical trial[J]. BMC Nephrology，2017， 7（18）：191-200.

[20] Fang-Fei Wei，Nadja EA Drummen，Lutgarde Thijs，et al. Vitamin-K-Dependent Protection of the Renal Microvasculature：Histopathological Studies in Normal and Diseased Kidneys[J].Pulse，2016，8（24）：85-91.

（收稿日期：2017-10-27）endprint