維生素K2對慢性腎臟病患者血管鈣化的干預研究

譚菲 羅麗花 彭娟 舒橋 何勇 盛瑤環

【摘要】 目的：探討維生素K2對慢性腎臟病（CKD）患者血管鈣化的干預效果。方法：選取2018年

9月-2019年6月本院收治的CKD患者80例，按照隨機數字表法為試驗組（n=40）和對照組（n=40）。對照組采用CKD常規藥物治療，而試驗組在對照組的基礎上給予維生素K2治療，兩組患者均治療6個月。比較兩組治療前后血清鈣磷代謝、骨代謝、炎癥因子、基質-γ-羧基谷氨酸蛋白（MGP）、生長停滯特異性蛋白6（GAS6）及冠脈鈣化積分（CACS）。結果：兩組治療前后hs-CRP、IL-6、PTH組間與組內比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。而對照組治療后GAS6、MGP、CACS較治療前均明顯升高（P<0.05），維生素K2較治療前沒有變化（P>0.05）;但試驗組治療后GAS6、MGP和CACS較治療前均明顯降低，維生素K2較治療前均升高，差異均有統計學意義（P<0.05）;試驗組治療后GAS6、MGP和CACS均低于對照組，維生素K2高于對照組，差異均有統計學意義（P<0.05）。Pearson相關性分析結果顯示，試驗組CKD患者血清維生素K2水平與GAS6、MGP及CACS均呈負相關（P<0.05）。結論：血清維生素K2水平與CKD患者血管鈣化密切相關，補充維生素K2可通過羧化血管鈣化抑制蛋白來抑制血管鈣化。

【關鍵詞】 維生素K2 慢性腎臟病 血管鈣化 基質-γ-羧基谷氨酸蛋白

Intervention Study of Vitamin K2 on Vascular Calcification in Patients with Chronic Kidney Disease/TAN Fei， LUO Lihua， PENG Juan， SHU Qiao， HE Yong， SHENG Yaohuan. //Medical Innovation of China， 2021， 18（32）： -160

[Abstract] Objective： To investigate the intervention effect of Vitamin K2 on vascular calcification in patients with chronic kidney disease （CKD）. Method： From September 2018 to June 2019， a total of 80 patients with chronic kidney disease （CKD） treated in our hospital were selected and divided into the experimental group （n=40） and the control group （n=40） according to random number table method. The control group was treated with CKD conventional drugs， while the experimental group was treated with Vitamins K2 on the basis of the control group. Both groups were treated for 6 months. The serum calcium and phosphorus metabolism， bone metabolism， inflammatory factors and matrix-γ-Carboxyglutamic acid protein （MGP）， growth arrest specific protein 6 （GAS6） and coronary artery calcium score （CACS） were compared between two groups before and after treatment. Result： Comparison of hs-CRP， IL-6 and PTH between and within the two groups before and after treatment， there were no significant differences （P>0.05）. The GAS6， MGP and CACS in the control group after treatment were significantly increased compared with those before treatment （P<0.05）， while vitamin K2 after treatment was not changed compared with that of before treatment （P>0.05）. However， the GAS6， MGP and CACS in the experimental group after treatment were significantly decreased compared with those before treatment， while vitamin K2 after treatment was increased compared with that before treatment， there were significant differences （P<0.05）. After treatment， the GAS6， MGP and CACS in the experimental group were lower than those in the control group， while vitamin K2 was higher than that in the control group， there were significant differences （P<0.05）. Pearson correlation analysis showed the serum vitamin K2 level of CKD patients in the experimental group was negatively correlated with GAS6， MGP and CACS （P<0.05）. Conclusion： Serum vitamin K2 level is closely related to vascular calcification in patients with CKD， and vitamin K2 supplementation can inhibit vascular calcification by carboxylation of vascular calcification inhibitor protein.

[Key words] Vitamin K2 Chronic kidney disease Vascular calcification Matrix-γ-carboxylic glutamate protein

First-author’s address： Ganzhou People’s Hospital， Ganzhou 341000， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2021.32.039

慢性腎臟病（chronic kidney disease，CKD）由于具病程有長、并發癥多且病情呈不可逆性進展的特點，現已成為嚴重威脅人類健康的重要疾病，40%～50%的CKD終末期腎衰患者由于心血管疾病而死亡，其中血管鈣化是導致心血管疾病發生的重要危險因素[1-2]。但目前CKD患者出現血管鈣化的確切機制仍不太清楚，除可能與CKD礦物質和骨異常導致患者體內鈣（Ga）、磷（P）等礦物質代謝紊亂、甲狀旁腺功能亢進以及骨轉化、礦化異常等有關外，還存在其他一些因素影響其鈣化，其中維生素K2是近些年來被認識到的一個重要因素，還有維生素K依賴蛋白，如基質-γ-羧基谷氨酸蛋白（matrix Gla protein，MGP）和生長停滯特異性蛋白6（growth arrest-specific protein 6，GAS6）也得到越來越多的關注[3]。有研究顯示，血管鈣化患者體內的維生素K2水平普遍較低[4]，而能否通過補充維生素K2輔助治療CKD患者降低其血管鈣化程度，值得探討。因此本研究主要目的是分析維生素K2對CKD患者血管鈣化的干預效果，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年9月-2019年6月本院收治的80例CKD患者作為研究對象。（1）納入標準：①腎臟結構或功能異常超過3個月;②符合腎臟病預后質量倡議（KDOQI）工作組關于CKD分期中的3～5期的標準[即腎小球濾過率（GFR）<60 mL/（min·1.73 m2）];③無嚴重感染、肝功能損傷及未控制的慢性炎癥。（2）排除標準：①近1個月內有服用鈣磷代謝藥物史或者維生素K拮抗藥物史;②接受過冠狀動脈旁路移植術或冠狀動脈支架植入;③治療前合并心血管疾病;④治療前有嚴重肝臟疾病或惡性腫瘤;⑤妊娠期或哺乳期婦女。采用隨機數字表法將患者分為試驗組（n=40）和對照組（n=40）。本研究已經醫院倫理學委員會批準，患者及家屬均知情同意并簽署知情同意書。

1.2 方法 對照組采用CKD常規藥物治療，治療6個月;而試驗組在對照組的基礎上給予維生素K2（生產廠家：上海禾健營養食品股份有限公司，批號：國食健字20211001，規格：0.36 mg/粒），1粒/次，2次/d，餐后0.5 h溫水吞服，治療6個月。

1.3 觀察指標與判定標準 兩組治療前后均進行血生化指標檢查、冠脈鈣化CT檢查及計算冠脈鈣化積分（coronary artery calcium score，CACS），并在治療過程中監測不良反應發生情況。（1）血生化指標檢查。早晨空腹抽取4 mL靜脈血，離心靜置后取上清液置于含肝素的試管中于-70 ℃下保存待測。采用日立HITACHI7060型自動生化分析儀檢測血清Ca、P、堿性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）、甲狀旁腺激素（parathyroid hormone，PHT）水平，檢測試劑來自上海信帆生物有限公司。采用酶聯免疫法檢測血清骨保護素（osteoprotegerin，OPG），采用免疫比濁法檢測超敏C反應蛋白（hypersensitive C-reactive protein，hs-CRP）;采用酶聯免疫法檢測白細胞介素-6（interleukin-6，IL-6），采用酶聯免疫吸附測定法（ELISA）檢測GAS6、MGP和維生素K2，檢測試劑來自上海江萊生物科技有限公司。（2）冠脈鈣化CT檢查及CACS計算。使用美國GE多層螺旋CT機進行冠狀動脈掃描，采用Agatston評分法計算冠脈鈣化積分（coronary artery calcium score，CACS），計算公式為鈣化密度賦分×鈣化灶面積（mm2），鈣化密度根據病變的CT值進行賦分，CT值130～199 HU為1分，200～299 HU為2分，300～399 HU為3分，≥400 HU為4分，分別測算左主干、左前降支、左回旋支、右主干及其分支的CACS，最后將CT所有截面中各個冠脈的評分相加，得到總的CACS。

1.4 統計學處理 采用SPSS 22.0軟件對所得數據進行統計分析，計量資料用（x±s）表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗，組內比較采用配對t檢驗;計數資料以率（%）表示，比較采用字2檢驗;相關性分析采用Pearson線性相關分析法。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組一般資料比較 兩組性別、年齡、CKD分期、基礎性疾病等一般臨床資料比較，差異均無統計學意義（P>0.05），具有可比性，見表1。另外兩組患者在整個治療過程中均未出現嚴重不良反應事件。

2.2 兩組治療前后鈣磷代謝、骨代謝指標比較 兩組治療前后鈣磷代謝、骨代謝指標組間與組內比較，差異均無統計學意義（P>0.05），見表2。

2.3 兩組治療前后hs-CRP、IL-6、PTH、GAS6、MGP、CACS、維生素K2比較 兩組治療前hs-CRP、IL-6、PTH、GAS6、MGP、CACS、維生素K2比較，差異均無統計學意義（P>0.05），兩組治療后hs-CRP、IL-6、PTH比較，差異均無統計學意義（P>0.05）;兩組治療后上述指標與治療前比較，差異均無統計學意義（P>0.05）;而對照組治療后GAS6、MGP、CACS較治療前均明顯升高（P<0.05），維生素K2較治療前沒有變化（P>0.05）;但試驗組治療后GAS6、MGP和CACS較治療前均明顯降低，維生素K2較治療前升高，差異均有統計學意義（P<0.05）;試驗組治療后GAS6、MGP和CACS均低于對照組，維生素K2高于對照組，差異均有統計學意義（P<0.05）。見表3。

2.4 試驗組CKD患者維生素K2與GAS6、MGP、CACS的相關性分析 Pearson相關性分析結果顯示，CKD患者血清維生素K2水平與GAS6、MGP及CACS均呈負相關（P<0.05），見表4。

3 討論

CKD是指腎臟結構或功能異常超過3個月，且腎小球濾過率出現明顯降低的一種臨床常見腎臟疾病，且大多數患者最終可因出現心血管事件而死亡，可嚴重威脅人類健康[5]。

心血管鈣化是心血管事件發生的重要危險因素，是高血壓、糖尿病、血管損傷以及CKD發生發展中的重要病理過程[6-7]。有研究顯示CKD血液透析治療患者中有60%～80%可出現中重度血管鈣化[8-9]。以往多數研究結果均顯示CKD的礦物質與骨異常是導致患者血管鈣化的重要發生機制[10]。PTH是調節人體鈣磷代謝的重要激素，OPG系統是調節骨代謝的重要系統，而ALP是鈣鹽形成過程中的重要酶類。有研究顯示CKD鈣化組患者較非鈣化組患者PTH、OPG、ALP均有明顯升高[11]。另外炎癥因子如hs-CRP和IL-6也被證實可促進血管鈣鹽沉積[12]。

雖然這么多因素可參與CKD血管鈣化過程，但仍不能完全闡釋其原因，目前多數研究結果顯示攝入適量維生素K2可明顯緩解冠狀動脈鈣化[13]，近年有研究發現，CKD患者體內維生素K2水平較健康人群低，且絕大多數CKD患者都有冠狀動脈鈣化，尤其是CKD透析患者，其血管鈣化程度更為嚴重[14-15]，補充維生素K2是否能預防CKD患者發生血管鈣化，減緩其鈣化過程以及其相應機制仍不太明確。因此本研究旨在探討維生素K2對CKD患者心血管鈣化的干預效果。

雖然有研究顯示相當部分的CKD患者存在鈣磷代謝、骨代謝以及炎癥等危險因素，但是在隨訪中并未發生血管鈣化[16]，因此認為上述危險因素可能并不是導致CKD患者發展鈣化的決定因素，而可能與機體的多種保護機制如鈣化抑制因子異常有關。本研究通過分組比較CKD常規治療患者與輔助維生素K2治療患者治療前后血生化指標水平及CACS的變化，結果顯示兩組患者治療后血清中鈣磷代謝指標、骨代謝指標（ALP、OPG）、炎癥因子（hs-CRP、IL-6）以及PTH水平均較治療前無明顯差異，而治療后，未給予維生素K2治療的患者中血清GAS6、MGP水平和CACS均較治療前明顯升高，而給予維生素K2治療的患者中血清GAS6、MGP水平和CACS分別較治療前明顯降低，說明CKD患者僅采取常規的方式進行治療不能有效抑制血管鈣化過程，而輔助維生素K2治療可明顯改善患者冠狀動脈鈣化程度，維生素K2是CKD患者發生鈣化的保護因素，其治療作用可能與維生素K依賴性蛋白如MGP、GAS6有關。

維生素K依賴性蛋白MGP和GAS6均為血管鈣化抑制蛋白，MGP可由破骨細胞、軟骨細胞以及血管平滑肌細胞分泌，含有大量的Glu殘基[17]。GAS6是分子量為75 kDa的分泌性蛋白，廣泛分布于人體肺、心臟、腎臟等各組織臟器并高表達于血管平滑肌細胞和巨噬細胞中[18]。而維生素K2是維生素K依賴性蛋白激活羧化過程中所必需的輔助因子，維生素K依賴性蛋白需可在維生素K2以及γ谷氨酸羧化酶共同作用下產生γ羧基谷氨酸才能夠強烈地結合和抑制鈣晶體生長，從而發揮抗動脈鈣化作用[19]，而一般在健康的動脈血管中的彈力纖維蛋白中存在著羧化的MGP和GAS6，他們在機體處于健康生理狀態時具有抗血管鈣化的作用，若血清中未羧化的MGP和GAS6水平升高時表明機體血清維生素K可能不足，無法使它們羧化正常發揮作用。而CKD患者出現維生素K2缺乏的原因可能是CKD血管鈣化發展過程中需要更多的維生素K2來激活MGP和GAS6來調節鈣化過程，導致機體消耗較多的維生素K2[17]。本研究使用ELISA法測定血清MGP和GAS6分別是未羧化的MGP和未羧化的GAS6，且Pearson相關性分析結果顯示，試驗組CKD患者血清中維生素K2水平與GAS6、MGP及CACS均呈負相關（P<0.05），表明體內維生素K2水平與GAS6、MGP水平密切相關，對患者血管鈣化程度具有一定的預測作用。

綜上所述，CKD患者血管鈣化與血清維生素K2水平密切相關，維生素K2可通過影響患者體內血管鈣化抑制蛋白水平達到血管鈣化治療目的，補充維生素K2有助于抑制CKD患者心血管鈣化，降低心血管事件的發生率。

參考文獻

[1]周海珊，李本義.慢性腎臟病患者血管鈣化的防治研究進展[J].醫學理論與實踐，2019，32（12）：1829-1831.

[2]王善志，朱永俊，唐文莊，等.中國成人及老年人群慢性腎臟病患病率Meta分析[J].中國老年學雜志，2017，37（21）：5384-5388.

[3]劉東偉.慢性腎臟病流行病學和危險因素變遷及其系統評價[D].鄭州：鄭州大學，2015.

[4]楊學穎，趙培佐，陳杰鵬，等.維生素K2對心血管疾病作用的研究進展[J].中國微生態學雜志，2019，31（9）：1110-1116.

[5]余毅，郭芳.CKD患者血管鈣化與鈣磷代謝紊亂[J].中國中西醫結合腎病雜志，2015，16（10）：847-850.

[6]王林，劉先雙，劉亞楠.慢性腎臟病患者心血管事件相關預測因子[J].醫學綜述，2016，22（2）：248-251.

[7]王云丹.血管平滑肌細胞參與慢性腎臟病血管鈣化的研究進展[J].國際泌尿系統雜志，2018，38（2）：329-332.

[8]李丹.高通量血液透析對維持性血液透析終末期慢性腎臟病患者血清學指標的影響[J].中國醫學創新，2019，16（22）：122-125.

[9]張曉華，李靜，王利華.近5年維持性血液透析患者的流行病學調查分析[J].中國血液凈化，2015，14（11）：698-702.

[10]周婷婷，馮正平.骨代謝指標在慢性腎臟病-礦物質骨代謝紊亂中的研究進展[J].中華骨質疏松和骨礦鹽疾病雜志，2019，12（3）：311-316.

[11]林赟，馮韻霖.血維生素K水平與慢性腎臟病血管鈣化相關性研究[J].成都醫學院學報，2017，12（4）：461-465.

[12]吳金慶.慢性腎臟病患者不同分期血清鈣、磷、IL-6及hs-CRP相關性研究[D].合肥：安徽醫科大學，2015.

[13]劉倩，孟曉燕，羅春明，等.維持性血液透析患者血管鈣化與維生素K2攝入關系的研究[J].中國醫藥導報，2017，14（6）：88-91.

[14]高清，譚競.維生素K2在慢性腎臟病患者中的應用進展[J].臨床腎臟病雜志，2017，17（5）：316-319.

[15]王蟬，羅朋立.維生素K在終末期腎病中預防血管鈣化的作用[J].醫學信息，2015，28（8）：360.

[16]崔立文，徐金升，白亞玲，等.終末期腎臟病患者冠狀動脈鈣化的影響因素[J].中華醫學雜志，2015，95（38）：3133-3137.

[17]朱杰，王中群，王昭軍，等.維生素K2抑制血管鈣化作用與機制研究進展[J].中華老年心腦血管病雜志，2016，18（1）：94-96.

[18]劉倩，陽延松，莫薇薇，等.血透患者血管鈣化與維生素K2及Gas6關系研究[J].中國中西醫結合腎病雜志，2017，18（3）：222-224.

[19]邱翠婷，呂安林，李寰，等.維生素K依賴蛋白抑制血管鈣化研究進展[J/OL].中華臨床醫師雜志（電子版），2014，（13）：2499-2501.

（收稿日期：2020-12-21） （本文編輯：程旭然）