外源性磷酸肌酸對行擇期經皮冠狀動脈介入治療的冠心病患者的腎臟保護作用研究

劉春，凌明英，李雪輝，王志浩，陳煥芹，邢艷秋

本文創新點：磷酸肌酸是一種能快速改善人體能量代謝的藥物。本研究發現，磷酸肌酸除具有心肌保護作用外，應用于經皮冠狀動脈介入治療（PCI）還具有腎臟保護作用，這一發現對預防造影劑腎病具有重要意義，且有望擴大磷酸肌酸的臨床適應證。

冠心病是老年人最常見的心臟病。近年來，隨著經皮冠狀動脈介入治療（percutaneous coronary intervention，PCI）在臨床廣泛應用，冠心病患者預后及生活質量明顯改善，致殘率及病死率大幅下降，但PCI后造影劑腎病（contrast-induced nephropathy，CIN）仍是影響患者預后及困擾介入醫生的難題［1］。磷酸肌酸是心肌高能磷酸物質的主要儲存和轉運形式，可參與細胞能量代謝并具有重要作用。前期研究證實，外源性磷酸肌酸對缺血缺氧心肌細胞具有保護作用［2］。目前，關于磷酸肌酸對腎功能的影響研究尚無報道。本研究旨在探討外源性磷酸肌酸對行擇期PCI的冠心病患者的腎臟保護作用，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2016年8月—2018年6月在山東大學齊魯醫院老年心血管病科行擇期PCI的冠心病患者82例，均符合《非ST段抬高型急性冠脈綜合征診斷和治療指南》［3］中的冠心病診斷標準，并符合擇期（72 h內）PCI手術指征［4］。采用隨機數字表法并結合組間均衡原則將所有患者分為對照組和試驗組，每組41例。兩組患者年齡、男性比例、高血壓發生率、糖尿病發生率、陳舊性心肌梗死發生率、紐約心臟病協會（NYHA）分級＞Ⅱ級者所占比例及介入治療類型比較，差異無統計學意義（P＞0.05，見表1），具有可比性。本研究經山東大學齊魯醫院醫學倫理委員會審核批準，并于中國臨床試驗注冊中心注冊備案（注冊號：ChiCTRIOQ-15007475）；所有患者對本研究知情并簽署知情同意書。

表1 兩組患者一般資料比較Table 1 Comparison of general information between the two groups

1.2 排除標準 （1）合并單純嚴重瓣膜（如主動脈瓣、左房室瓣）狹窄、肥厚性或限制性心肌病者；（2）對造影劑、磷酸肌酸過敏者；（3）既往有慢性腎臟病病史或術前檢查慢性腎臟病Ⅳ期〔估算腎小球濾過率（eGFR）＜30 ml·min-1·（1.73 m2）-1〕；（4） 入 組前及研究期間需采用腎毒性藥物治療者；（5）伴有心源性休克、血容量不足或不能采用血管擴張劑治療者；（6）近3個月內參加其他臨床研究者。

1.3 樣本量計算方法 采用小樣本均數假設檢驗估算 樣 本 量：n=2σ2（tα+tβ）2/（μ1-μ2）2， 其 中α=0.05、β=0.15［5］，每組 39 例。

1.4 方法 兩組患者均于圍術期給予冠心病基礎（標準）藥物治療，主要包括抗血小板治療、硝酸酯類藥物、調脂治療、β-受體拮抗劑等，糖尿病患者術前24 h停用二甲雙胍并改為3餐前皮下注射普通胰島素。試驗組患者于PCI前30 min內給予磷酸肌酸鈉（哈爾濱萊博通藥業有限公司生產）4 g+0.9%氯化鈉注射液100 ml靜脈滴注；對照組患者于PCI前30 min給予0.9%氯化鈉注射液100 ml靜脈滴注。

1.5 觀察指標

1.5.1 腎功能指標 分別于術前及術后4、8、12、24、36、48 h采集兩組患者外周靜脈血3～5 ml，4 ℃3 000 r/min離心15 min（離心半徑17 cm），分離血清并置于-80 ℃環境下保存待測。采用濕化學法檢測血清肌酐、尿素氮水平，并計算eGFR，eGFR=1.863×血清肌酐-1.154×年齡-0.203（女性×0.742）；采用酶聯免疫吸附試驗（ELISA）試劑盒（R&D公司生產，型號：DSKM 100）檢測血清腎損傷分子1（KIM-1）水平，采用免疫比濁法檢測血清胱抑素C（Cystatin C，Cys-C）水平，所用儀器為Cobas 8000全自動生化分析儀。

1.5.2 肝功能指標、血脂指標、血糖 兩組患者分別于術前及術后4、24 h檢測肝功能指標〔包括丙氨酸氨基轉移酶（ALT）、天冬氨酸氨基轉移酶（AST）、堿性磷酸酶（ALP）、總膽紅素（TBiL）、直接膽紅素（DBiL）〕、血脂指標〔包括總膽固醇（TC）、三酰甘油（TG）、高密度脂蛋白（HDL）及低密度脂蛋白（LDL）〕及空腹血糖（FPG）。采用IFCC法檢測ALT，采用比色法檢測AST、ALP、TBiL、DBiL，采用酶比色法檢測TC、TG、HDL及LDL，采用鄰甲苯胺法檢測FPG，所用儀器均為Cobas 8000全自動生化分析儀。

1.5.3 不良心血管事件 觀察兩組患者術后48 h內不良心血管事件發生情況，主要包括再發心絞痛、惡性心律失常、低血壓、ST-T段改變加重、心血管死亡、心功能惡化（NYHA分級增加≥1級）及卒中。

1.6 統計學方法 采用SPSS 20.0統計學軟件進行數據處理，計量資料以（±s）表示，組間比較采用兩獨立樣本t檢驗，重復測量數據分析采用雙因素重復測量方差分析；計數資料分析采用χ2檢驗。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 腎功能指標

2.1.1 血清肌酐、尿素氮水平及eGFR 時間與方法在血清肌酐、尿素氮水平及eGFR上無交互作用（P＞0.05）；時間、方法在血清肌酐、尿素氮水平及eGFR上主效應不顯著（P＞0.05，見表2～4）。

2.1.2 血清KIM-1、Cys-C水平 時間與方法在血清KIM-1、Cys-C水平上無交互作用（P＜0.05）；時間在血清KIM-1、Cys-C水平上主效應顯著（P＜0.05）；方法在血清KIM-1、Cys-C水平上主效應不顯著（P＞0.05）。試驗組術后4、12、24、36、48 h血清KIM-1水平低于對照組，術后36、48 h血清Cys-C水平高于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05，見表5）。

2.2 肝功能指標、血脂指標及FPG 兩組患者術前及術后 4、24 h ALT、AST、ALP、TBiL、DBiL、TC、TG、HDL、LDL及FPG比較，差異均無統計學意義（P＞0.05，見表6）。

2.3 不良心血管事件發生率 對照組患者術后48 h

內不良心血管事件發生率為24.3%，試驗組患者為17.0%；兩組患者不良心血管事件發生率比較，差異無統計學意義（χ2=0.668，P=0.414，見表7）。

表2 兩組患者手術前后不同時間點血清肌酐水平比較（±s，μmol/L）Table 2 Comparison of serum Cr level between the two groups at different time points before and after operation

表2 兩組患者手術前后不同時間點血清肌酐水平比較（±s，μmol/L）Table 2 Comparison of serum Cr level between the two groups at different time points before and after operation

組別 例數 術前 術后4 h 術后8 h 術后12 h 術后24 h 術后36 h 術后48 h對照組 41 73.72±8.14 69.29±8.84 64.29±8.23 69.61±8.31 70.69±9.01 69.13±8.52 65.00±9.38試驗組 41 67.05±7.64 70.13±8.02 69.17±7.68 68.00±8.22 65.27±8.78 70.25±8.87 59.33±9.16 F 值 F時間=1.815，F組間=1.327，F交互=3.353 P 值 P時間=0.423，P組間=0.545，P交互=0.460

表3 兩組患者手術前后不同時間點血清尿素氮水平比較（±s，mmol/L）Table 3 Comparison of serum BUN level between the two groups at different time points before and after operation

表3 兩組患者手術前后不同時間點血清尿素氮水平比較（±s，mmol/L）Table 3 Comparison of serum BUN level between the two groups at different time points before and after operation

組別 例數 術前 術后4 h 術后8 h 術后12 h 術后24 h 術后36 h 術后48 h對照組 41 5.14±1.12 4.30±1.31 4.18±1.36 3.94±1.13 4.08±0.84 4.64±0.90 4.75±1.41試驗組 41 4.97±1.18 4.31±1.11 4.01±0.97 3.93±0.98 4.34±0.90 4.43±1.15 4.25±0.85 F 值 F時間=2.003，F組間=1.836，F交互=4.175 P 值 P時間=0.525，P組間=0.516，P交互=0.430

表4 兩組患者手術前后不同時間點eGFR比較〔±s，ml·min-1·（1.73 m2）-1〕Table 4 Comparison of eGFR between the two groups at different time points before and after operation

表4 兩組患者手術前后不同時間點eGFR比較〔±s，ml·min-1·（1.73 m2）-1〕Table 4 Comparison of eGFR between the two groups at different time points before and after operation

組別 例數 術前 術后4 h 術后8 h 術后12 h 術后24 h 術后36 h 術后48 h對照組 41 93.55±23.55 101.90±30.61 113.00±33.89 99.05±25.24 99.22±32.23 98.34±20.37 113.37±23.95試驗組 41 103.14±23.48 98.58±20.68 105.18±29.03 103.49±24.29 105.10±24.23 96.26±22.18 112.38±31.80 F值 F時間=1.856，F組間=4.375，F交互=2.184 P值 P時間=0.328，P組間=0.201，P交互=0.316

表5 兩組患者手術前后不同時間點血清KIM-1、Cys-C水平比較（±s）Table 5 Comparison of serum levels of KIM-1 and Cys-C between the two groups at different time points before and after operation

表5 兩組患者手術前后不同時間點血清KIM-1、Cys-C水平比較（±s）Table 5 Comparison of serum levels of KIM-1 and Cys-C between the two groups at different time points before and after operation

注：KIM-1=腎損傷分子1，Cys-C=胱抑素C；與對照組比較，aP＜0.05；術后8 h血清KIM-1水平缺失值較多，故未統計

KIM-1（ng/L）術前 術后4 h 術后12 h 術后24 h 術后36 h 術后48 h對照組 41 66.01±7.47 76.90±7.53 77.20±7.62 95.75±7.45b 101.56±7.52b 84.74±7.54試驗組 41 61.51±7.92 51.39±6.87a 58.49±6.67a 60.42±6.91a 83.21±8.82a 56.15±6.24a F值 F時間=4.479，F組間=2.800，F交互=1.122 P值 P時間=0.006，P組間=0.064，P交互=0.298組別 例數Cys-C（mg/L）術前 術后4 h 術后8 h 術后12 h 術后24 h 術后36 h 術后48 h對照組 0.83±0.18 0.68±0.16 0.60±0.19 0.61±0.13 0.59±0.08 0.60±0.12 0.55±0.07試驗組 0.91±0.23 0.62±0.12 0.65±0.15 0.72±0.12 0.65±0.19 0.75±0.18a 0.59±0.10a F值 F時間=9.278，F組間=1.736，F交互=2.802 P值 P時間=0.031，P組間=0.092，P交互=0.058組別

表6 兩組患者手術前后不同時間點肝功能指標、血脂指標及FPG比較（±s）Table 6 Comparison of index of hepatic function，blood lipid index and FPG between the two groups at different time points before and after operation

表6 兩組患者手術前后不同時間點肝功能指標、血脂指標及FPG比較（±s）Table 6 Comparison of index of hepatic function，blood lipid index and FPG between the two groups at different time points before and after operation

注：ALT=丙氨酸氨基轉移酶，AST=天冬氨酸氨基轉移酶，ALP=堿性磷酸酶，TBiL=總膽紅素，DBiL=直接膽紅素，TC=總膽固醇，TG=三酰甘油，HDL=高密度脂蛋白，LDL=低密度脂蛋白，FPG=空腹血糖

組別 例數 ALT（U/L） AST（U/L） ALP（U/L）術前 術后4 h 術后24 h 術前 術后4 h 術后24 h 術前 術后4 h 術后24 h對照組 41 19.1±5.1 15.5±3.9 14.1±4.9 22.7±4.6 18.9±5.8 21.1±6.1 69.0±13.2 70.9±11.5 71.7±9.6試驗組 41 17.1±4.7 17.7±6.0 16.8±5.9 26.8±5.6 29.9±9.6 23.3±4.8 69.4±9.1 63.1±8.7 64.8±7.1 t值 0.38 -0.14 -0.04 -0.69 -1.43 -0.02 -0.04 0.16 0.36 P值 0.70 0.89 0.96 0.49 0.16 0.99 0.97 0.87 0.72組別 TBiL（μmol/L） DBiL（μmol/L） TC（mmol/L） TG（mmol/L）術前 術后4 h 術后24 h 術前 術后4 h 術后24 h 術前 術后4 h 術后24 h 術前 術后4 h 術后24 h對照組 9.6±1.5 8.3±1.1 10.0±1.5 3.4±0.6 2.8±0.3 4.4±0.4 3.05±0.31 2.93±0.32 3.03±0.46 1.67±0.42 1.75±0.45 1.77±0.42試驗組 8.6±1.3 7.2±1.5 8.0±1.0 3.1±0.4 2.8±0.5 3.0±0.4 3.31±0.29 2.86±0.29 3.02±0.25 1.89±0.71 1.56±0.68 1.93±0.85 t值 0.39 0.29 0.82 0.49 0.25 1.20 -0.05 0.29 0.31 -0.31 0.26 -0.08 P值 0.70 0.77 0.42 0.63 0.80 0.24 0.96 0.77 0.76 0.76 0.79 0.94組別 HDL（mmol/L） LDL（mmol/L） FPG（mmol/L）術前 術后4 h 術后24 h 術前 術后4 h 術后24 h 術前 術后4 h 術后24 h對照組 0.80±0.11 0.76±0.11 0.94±0.15 2.01±0.25 1.82±0.24 2.01±0.21 5.89±0.89 8.16±0.47 8.67±1.67試驗組 0.92±0.11 0.89±0.12 0.84±0.08 2.08±0.22 1.88±0.24 1.93±0.23 5.30±0.81 7.37±1.42 7.97±1.49 t值 -0.17 -0.57 0.28 -0.28 -0.19 0.59 0.61 0.68 0.99 P值 0.87 0.57 0.78 0.79 0.85 0.56 0.55 0.50 0.33

表7 兩組患者術后48 h內不良心血管事件發生情況〔n（%）〕Table 7 Incidence of adverse cardiovascular events within 48 hours after operation in the two groups

3 討論

冠心病指冠狀動脈粥樣硬化引起冠狀動脈管腔狹窄或閉塞，導致心肌缺血缺氧或壞死而引發的心臟病。據統計，我國每年約75萬新發冠心病患者，其已成為我國居民死因構成中上升最快的疾病［6］，其中急性冠脈綜合征仍是目前致死率最高的疾病之一。近年來隨著PCI不斷發展，及時再灌注治療降低了冠心病患者病死率，縮小了梗死面積，改善了患者左心室功能，但隨之而來的CIN影響著PCI患者的預后。

CIN又稱對比劑致急性腎損傷（contrast-induced acute kidney injury，CI-AKI），是PCI的常見嚴重并發癥之一［7］，其主要發生機制與腎髓質缺血缺氧和氧化應激、碘造影劑滲透壓及黏度等有關［8-9］。造影劑對腎臟內皮細胞和小管上皮細胞具有直接損傷作用，具體作用機制如下：（1）等滲性造影劑可迅速作用于內皮細胞，如碘克沙醇可使細胞內熱休克蛋白60（HS60）氧化及增加其向細胞膜轉移的速度；（2）造影劑可通過影響線粒體酶活性和線粒體膜電位而促進活性氧簇（ROS）產生，進而對近端小管細胞產生毒性作用，此外其還可直接或通過缺氧損傷而促進遠端小管細胞凋亡［10-11］；（3）造影劑可使細胞連接打開，進而影響細胞極性；（4）造影劑可誘導線粒體自噬的發生［12］。

近年來，CIN預防措施如PCI圍術期采用水化或擴容、減少造影劑劑量、選擇造影劑種類、采用藥物保護末梢器官、造影后監測及護理等使CIN發生率降低約50%［13］。但目前臨床上依賴造影劑的操作明顯增加，因此CIN患者數量并未減少，尤其是有基礎腎功能不全及心臟造影者，CIN發生率更高。

磷酸肌酸是肌酸和磷酸借助N-P鍵結合形成的一種天然高能磷酸化合物，是機體最適宜儲存和做功時最易被動員的高能物質，其參與組成機體能量穿梭系統，充當細胞空間和時間能量緩沖劑［14］。目前，磷酸肌酸在心肌缺血、心力衰竭、急性心肌炎等心血管疾病及心臟停搏液中廣泛應用，可發揮心肌細胞保護作用［15］。既往研究表明，外源性磷酸肌酸不僅可為細胞提供能量，還能減輕ROS損傷、保護細胞線粒體結構和功能［16］。鑒于此，筆者所在課題組探究了外源性磷酸肌酸對行PCI的冠心病患者腎功能的影響。

本研究結果顯示，時間與方法在血清肌酐、尿素氮水平及eGFR上無交互作用，且時間、方法在血清肌酐、尿素氮水平及eGFR上主效應不顯著，提示術前補充外源性磷酸肌酸對行PCI的冠心病患者傳統腎功能指標無明顯影響。但肌酐、尿素氮及eGFR等傳統腎功能指標受年齡、性別、藥物、蛋白攝入、肌肉代謝等諸多腎前性因素影響，且出現異常時間較晚、敏感性較低［17］，如血清肌酐水平常在術后3～5 d達峰值［18］。因此，本研究又選取了KIM-1和Cys-C兩個新型腎功能損傷標志物。Cys-C每日分泌量較恒定，能自由透過腎小球濾膜且幾乎不再重吸收回血液中，因此能較好地反映腎小球濾過功能［19］。與血肌酐、尿素氮相比，Cys-C能更靈敏且特異地判斷早期腎功能損傷［20-21］。KIM-1是一種跨膜糖蛋白，屬于免疫球蛋白基因超家族中的一員，常表達于受損的腎近曲小管上皮細胞，腎缺血10 min時其表達明顯升高，且與腎小管損傷程度密切相關［22］。KIM-1在正常腎組織中不表達，但在急慢性腎損傷患者血清及尿液中呈高表達，且穩定性較好［23-24］，因此其被認為是診斷急性腎損傷及CIM的較理想標志物。本研究結果顯示，試驗組患者術后4、12、24、36、48 h血清KIM-1水平低于對照組，術后36、48 h血清Cys-C水平高于對照組，提示術前補充外源性磷酸肌酸對PCI后冠心病患者腎功能具有保護作用。本研究結果還顯示，兩組患者術前及術后4、24 h ALT、AST、ALP、TBiL、DBiL、TC、TG、HDL、LDL、FPG，術后48 h內不良心血管事件發生率間均無統計學差異，提示術前補充外源性磷酸肌酸未增加行PCI的冠心病患者不良心血管事件發生風險，且安全性較高。

綜上所述，術前補充外源性磷酸肌酸對行擇期PCI的冠心病患者具有腎臟保護作用，未增加不良心血管事件發生風險，且安全性較高。但本研究為單中心研究，樣本量較小，結果結論仍有待多中心研究進一步證實。

作者貢獻：邢艷秋進行文章的構思與設計，研究的實施與可行性分析，對文章整體負責，監督管理；劉春、李雪輝進行數據收集、整理、分析；劉春、凌明英進行結果分析與解釋，負責撰寫論文；王志浩、陳煥芹負責文章的質量控制及審校。

本文無利益沖突。