Klotho-FGF23軸與慢性腎臟病5期未透析患者認知功能障礙的相關性研究

黃芳 王潔 譚軍華 凌海瑞

【摘要】 目的 分析慢性腎臟病（CKD）5期未透析患者血清Klotho蛋白、FGF23蛋白及其他臨床指標與認知功能障礙（CI）的相關性，為CKD5期未透析CI患者的早期診斷和治療提供理論依據。方法 選取右江民族醫學院附屬醫院腎內科住院治療符合入組標準的97例CKD5期未透析患者，運用中文版蒙特利爾（MoCA）測量認知功能，評分≥26分者為CKD5期未透析無CI組（n=30），評分<26分為CKD5期未透析有CI組（n=67）。記錄兩組的一般資料，測定所有研究對象血清Klotho蛋白、FGF23蛋白和其他臨床指標，分析兩組一般資料及各檢驗指標之間的差異，采用Pearson分析MoCA評分與各指標的相關性，使用ROC曲線分析Klotho、FGF23及Klotho-FGF23對CI的預測價值。結果 （1）97例CKD5期未透析患者中，發生CI有67例，占比69.07%，無CI有30例，占比30.93%。（2）年齡、體重指數（BMI）、性別、民族、吸煙及飲酒在兩組中比較差異均無統計學意義（P>0.05），CKD5期未透析無CI組的教育年限大于CKD5期未透析有CI組，差異有統計學意義（P＜0.001）。（3）CKD5期未透析無CI組血清Klotho蛋白及MoCA評分均大于CKD5期未透析有CI組，CKD5期未透析無CI組血清FGF23蛋白、磷（P）、全段甲狀旁腺激素（iPTH）、血肌酐（Scr）及尿素氮（BUN）均小于CKD5期未透析有CI組，差異均有統計學意義（P＜0.001）。兩組的Ca2+及VitD3比較差異均無統計學意義（P>0.05）。（4）Pearson分析結果顯示，MoCA得分與FGF23蛋白、iPTH、P、Scr、BUN呈負相關，與Klotho蛋白、VitD3呈正相關（P＜0.05）。（5）ROC曲線分析結果顯示，預測CI時，Klotho、FGF23及Klotho-FGF23的受試者工作曲線下面積分別為0.877、0.863、0.876（P＜0.001）。結論 （1）CKD5期未透析患者CI患病率高。（2）Klotho蛋白及FGF23蛋白預測CKD5期未透析患者CI的價值較高，有望成為新的預測指標。

【關鍵詞】 慢性腎臟病5期；Klotho；成纖維細胞生長因子23；認知功能障礙

中圖分類號：R692 文獻標志碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-1383.2023.05.005

【Abstract】 Objective To analyze the correlation of serum Klotho protein， FGF23 protein and other clinical indicators with cognitive impairment （CI） in stage 5 chronic kidney disease （CKD5） patients without dialysis， so as to provide theoretical basis for early diagnosis and treatment of CKD5 patients without dialysis.Methods A total of 97 CKD5 patients without dialysis who were hospitalized in the Department of Nephrology of Affiliated Hospital of Youjiang Medical University for Nationalities and met inclusion criteria were selected. Cognitive function was measured by the Chinese version of Montreal cognitive assessment （MoCA）. Those with score≥26 were selected as non-CI group of CKD5 without dialysis （non-CI group， n=30）， and those with score < 26 were selected as CI group of CKD5 without dialysis （CI group， n=67）. And then， general data of the 2 groups were recorded， serum levels of Klotho protein， FGF23 and other clinical markers were determined in all subjects， and differences between the general data and test indexes in the two groups were analyzed. Pearson was used to analyze correlation between MoCA score and each index， and ROC curve was used to analyze the predictive value of Klotho， FGF23 and Klotho-FGF23 for CI.Results （1） Among 97 CKD5 patients without dialysis， 67 （69.07%） had CI， and 30 （30.93%） had no CI. （2） There was no statistically significant difference in age， BMI， gender， ethnicity， smoking and drinking between the two groups （P>0.05）， the time of education in non-CI group was longer than that of the CI group， and the difference was statistically significant （P<0.001）. （3） The serum Klotho protein and MoCA score in the non-CI group were higher than those of the CI group， and the serum FGF23 protein， P， iPTH， Scr， and BUN in the non-CI group were lower than those in the CI group， and the differences were all statistically significant （P<0.001）. There was no statistically significant difference in Ca2+ and VitD3 between the two groups （P>0.05）. （4） Pearson analysis showed that MoCA score was negatively correlated with FGF23 protein， iPTH， P， Scr and BUN， and positively correlated with Klotho protein and VitD3 （P<0.05）. （5） ROC curve analysis showed that， when predicting CI， the area under ROC curve of Klotho， FGF23 and Klotho-FGF23 were 0.877， 0.863 and 0.876， respectively （P<0.001）.Conclusion The prevalence of CI is high in CKD5 patients without dialysis. Kloth and FGF23 had high value in predicting CI in CKD5 patients without dialysis， which are expected to be new predictive indexes.

【Key words】 chronic kidney disease stage 5 （CKD5 ）; Klotho; FGF23; cognitive impairment （CI）

近年研究發現，慢性腎臟病（chronic kidney disease，CKD）5期患者普遍存在認知功能障礙（cognitive impairment，CI），影響患者日常生活和工作，降低了患者服藥、治療的依從性，增加住院率，引起社會的廣泛關注［1］。目前國內外主要使用蒙特利爾認知評估量表（Montreal cognitive assessment，MoCA）進行認知功能的篩查和評定［2］，MoCA易操作但易受教育水平等影響，且耗時相對較長［3］，故尋求更敏感和簡便的方法評估和預測CKD5期非透析患者認知功能，對治療及預后具有重要價值。Klotho-FGF23軸已被證實在CKD進展中起重要作用，主要參與鈣磷代謝通路，與血管鈣化有關，是目前研究的熱點，但其與認知功能的關系尚無定論，且國內外關于CKD5期非透析患者的認知功能與Klotho-FGF23軸的相關性研究較少。本研究前瞻性地納入97例CKD5期非透析患者為研究對象，采用MoCA量表來評估其認知功能，初步探討Klotho-FGF23軸與CKD5期未透析患者認知功能障礙的相關性，為臨床提供參考依據，現將結果報告如下。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取2020年10月至2021年8月期間在右江民族醫學院附屬醫院住院的97例CKD5期未透析患者，其中CKD5期未透析無CI組（n=30）和CKD5期未透析有CI組（n=67）。納入標準：①依據2009年慢性腎臟病流行病學合作研究組（chronic kidney disease epidemiology collaboration，CKD-EPI）公式估算腎小球濾過率（estimated glomerular filtration rate， eGFR）；②符合美國腎臟病生存質量指導（kidney disease outcome quality initiative， K/DOQI） 中CKD5期的診斷標準：估計eGFR<15 mL/min且病程>3個月；③既往未接受過血液透析、腹膜透析、腎移植等腎臟替代治療；④教育年限≥6年，神志清楚，視聽功能正常，能夠自愿按要求完成所有的測評；⑤資料完整可靠。排除標準：①年齡小于18歲或大于65歲。并發腦卒中、腦外傷、腦腫瘤、癲癇、精神分裂癥等其他中樞神經系統疾病或精神疾病；②因視力、聽力障礙等原因不能配合完成神經心理測評量表；③近6個月服用過抗膽堿酯酶藥物、鎮靜催眠藥、葉酸、維生素B、干擾素等影響抑郁的藥物；④不同意參與本課題研究者；⑤資料收集不全者。本研究經過右江民族醫學院附屬醫院倫理委員會批準后實施。

1.2 主要試劑與儀器

主要試劑：Klotho和FGF23檢測試劑盒（酶聯免疫吸附試驗法 ）；武漢伊萊瑞特生物科技股份有限公司，貨號E-EL-H5451c、E-EL-H1116c。主要儀器：SpactraMaxi3x型多功能酶標儀，美國Molecular Devices公司。

1.3 方法

1.3.1 采用自動生化分析儀測定生化指標

采集兩組患者清晨空腹靜脈血，部分靜脈血采用我院全自動生化分析儀檢測，包括血尿素氮（blood urea nitrogen，BUN）、血肌酐（serum creatinine，Scr），VitD3（vitamin D3，VitD3）、全段甲狀旁腺激素（intact parathyroid hormone，iPTH），磷（phosphorus，P），鈣離子（calcium，Ca2+）。采用CKD-EPI公式計算eGFR值。

1.3.2 ELISA法測定血清Klotho、FGF23蛋白

采集兩組患者清晨空腹靜脈血，部分靜脈血用ELISA法測定Klotho、FGF23蛋白。

1.3.3 認知功能評分

認知測評由受過專業培訓的同一研究員在單獨的房間和患者一對一進行，均在上午安靜不受打擾的情況下測評，以減少疲勞對測評的影響。符合入組標準的成員在充分休息后，在清醒狀態下用MoCA對其進行總體認知功能評估，MoCA［4］包括注意與集中、執行功能、記憶、語言、視結構技能、抽象思維、計算和定向力8個認知領域的10個檢查項目（交替連線、復制立方體、語言流暢性、句子復述、抽象力、畫鐘、命名力、延遲回憶、注意力及定向力） ，總分為30分，測量總分≥26分，判斷為認知功能正常，總分＜26分，則視為認知功能障礙，對于受教育年限≤12年的人增加1分。根據 MoCA評分結果分組，CKD5期未透析無CI組，MoCA評分得分≥26 分，CKD5期未透析有CI組，MoCA評分得分＜26分。

1.4 統計學方法

采用SPSS 25.0統計軟件進行統計學分析，正態分布計量資料以均數±標準差（±s）表示，非正態分布計量資料以中位數及四分位數［M（P25，P75）］表示，計數資料用頻數（n）表示，采用卡方檢驗、兩獨立樣本檢驗、Mann-Whitmey U檢驗比較兩組一般資料和血生化指標。采用Pearson分析患者的MoCA評分與各指標的相關性。根據實驗室檢測結果繪制血清Klotho、FGF23及Klotho-FGF23預測認知功能障礙的受試者工作特征曲線（ROC），根據ROC曲線下面積（AUC）評價Klotho、FGF23及Klotho-FGF23的預測價值，據此得到其最佳閾值，計算其靈敏度、特異度與Youden指數，Youden指數越大，預測的真實性越大。檢驗水準：α=0.05，雙側檢驗。

2 結 果

2.1 兩組一般資料比較

共97例CKD5期未透析患者納入研究，其中發生CI有67例，占比69.07%；無CI有30例，占比30.93%。CKD5期未透析無CI組與CKD5期未透析有CI組在年齡、體重指數（BMI）、性別、民族、吸煙及飲酒等方面比較差異均無統計學意義（P>0.05），CKD5期未透析無CI組的教育年限大于CKD5期未透析有CI組，差異有統計學意義（P＜0.001）。見表1。

2.2 兩組對象其他指標水平比較

CKD5期未透析無CI組血清Klotho蛋白、MoCA評分大于CKD5期未透析有CI組，CKD5期未透析無CI組血清FGF23蛋白、P、iPTH、Scr、BUN小于CKD5期未透析有CI組，差異均有統計學意義（P＜0.001），兩組的Ca2+和VitD3 比較差異均無統計學意義（P>0.05）。見表2。

2.3 MoCA評分與血液指標水平相關性分析

MoCA評分與FGF23、iPTH、P、Scr、BUN呈負相關，與Klotho、VitD3呈正相關（P＜0.05）。見表3。

2.4 Klotho、FGF23及聯合檢測對CKD5期未透析患者認知功能障礙的預測價值

Klotho預測CKD5期未透析患者認知功能障礙的靈敏度、特異度和AUC分別為88.1%、83.3%、0.877。FGF23預測CKD5期未透析患者認知功能障礙的靈敏度、特異度和AUC分別為91.0%、83.3%、0.863。Klotho-FGF23預測CKD5期未透析患者認知功能障礙的靈敏度、特異度和AUC分別為92.5%、83.3%、0.876。見表4、圖1。

3 討 論

本研究采用MoCA評估量表評估CKD5期未透析患者的認知功能，該量表是由簡易精神狀態量表（mini-mental state of examination，MMSE）修改而來，與MMSE相比，MoCA評估量表靈敏性和特異性相對較高，應用更廣泛［5］。評估結果表明CKD5期未透析患者發生CI患病率為69.07%，這與多數研究結果相近［6］，進一步證實了CKD5期未透析患者容易發生CI。一般資料分析提示認知功能障礙組的教育年限小于認知功能正常組，這與國內外研究結果一致［7-8］，提示高等教育對認知功能具有保護作用。實驗室檢查結果提示認知功能障礙組的血清Scr、BUN均高于認知功能正常組。MoCA評分與實驗室指標相關性分析提示MoCA評分與Scr、BUN呈負相關，這與本課題組前期研究一致［9］，提示體內Scr、BUN等尿毒癥毒素水平升高可影響中樞神經系統，導致精神神經癥狀。認知功能障礙組的血清FGF23蛋白、P、iPTH均高于認知功能正常組，血清Klotho蛋白低于認知功能正常組。MoCA評分與實驗室指標相關性分析提示MoCA評分與FGF23、iPTH呈負相關，與Klotho、VitD3呈正相關。ROC曲線預測認知功能提示，Klotho、FGF23及Klotho-FGF23的受試者工作特征曲線下面積分別為0.877、0.863、0.876，預測價值均較高，提示Klotho-FGF23軸與認知功能密切相關。

Klotho-FGF23軸主要成分包括Klotho蛋白、FGF23蛋白、P、Ca2+、VitD3、iPTH等［10］。Klotho是一種“抗衰老”基因，在腎臟的遠曲小管、甲狀旁腺細胞、腦內脈絡叢上皮細胞中表達。近年來研究發現，Klotho除了發揮抗衰老作用外，還有調節鈣磷代謝、抑制血管鈣化、抗炎、抗氧化、抑制腎臟纖維化、參與Wnt信號轉導等生物學功能及多種與腎臟損傷密切相關的作用機制，在腎臟病及其并發癥的發生發展中發揮重要作用［11］。 FGF23是一種由骨細胞和成骨細胞合成的具有內分泌功能的蛋白質，是成纖維細胞生長因子家族中的成員，來源于骨細胞、成骨細胞合成及分泌［12］。現已證實FGF23在骨-腎-甲狀旁腺軸中起重要作用，參與調控骨礦物質代謝。研究表明，Klotho是能夠激活FGF23受體的輔助因子， Klotho蛋白的低表達可以增加FGF23與細胞表面的親和力，提高FGF23的表達水平，在Klotho的幫助下，FGF23可以通過增加尿磷排泄來減少磷酸鹽的重吸收，抑制羥化酶活性調節磷和維生素D3的代謝。同時，FGF23直接作用于甲狀旁腺，并通過MAPK途徑降低血清甲狀旁腺激素水平［13-15］。Klotho-FGF23軸在腎臟疾病中有重要作用，其與CKD患者認知功能的關系尚未完全確定，但越來越多的研究表明其與認知功能有關，黃玲玲等人［16］在一項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研究中發現，FGF23是動脈粥樣硬化和腦梗死的危險因素，而Klotho蛋白是動脈粥樣硬化和腦梗死的保護因素。MCGRATH等人［17］在一項對1537名社區健康成人長期隨訪中，跟蹤這些參與者癡呆的發生發展中發現，血清FGF23水平的升高與癡呆發生風險的增加相關。 分析其機制可能有：（1）Klotho-FGF23軸通過調控鈣磷代謝影響全身血管鈣化、硬化和狹窄，導致大腦局部供血區血流中斷，加劇腦組織供血供氧不足，并可導致不同程度的神經細胞病變，引發神經組織退行性變，容易誘發CI和AD等癥狀的發生。（2）FGF23主要在骨中表達，但在腦和腦脊液中也有高濃度表達，產生于丘腦腹外側核［18］，它對神經元形態和突觸密度有影響。Klotho也存在于腦實質的脈絡膜叢中，是抗衰老基因，保護初級神經元免受淀粉樣蛋白β寡聚體［19］的傷害，在體外和體內具有神經保護作用。（3）klotho水平升高可能導致N-甲基- D-天冬氨酸（NMDA）受體相關功能增強，海馬和皮質NMDA受體的GluN2B亞基突觸后富集，在學習和記憶［20］中發揮關鍵作用。由于本研究樣本量較小，采用神經心理檢查可能存在未測量的因素和殘余混雜因素，更確信的結果需要進一步的大規模研究來證實。

綜上所述，CKD5期非透析患者認知功能障礙與Klotho-FGF23軸有關，Klotho蛋白及FGF23蛋白預測CKD5期未透析患者CI的價值較高，有望成為新的預測指標。

參 考 文 獻

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（收稿日期：2022-04-17 修回日期：2022-07-21）

（編輯：王琳葵 梁明佩）

基金項目：廣西自然科學基金（2019JJA14011）

作者簡介：黃芳，女，在讀碩士研究生，研究方向：慢性腎臟病臨床與基礎。E-mail：1970612706@qq.com

通信作者：王潔。E-mail：yyfywj@126.com