慢性腎臟病5期患者血清BMP-2及BMP-7與頸動(dòng)脈鈣化的相關(guān)性研究

王冬梅，王　科，方　媛，劉靜靜，江潔龍，任　偉

慢性腎臟病5期患者血清BMP-2及BMP-7與頸動(dòng)脈鈣化的相關(guān)性研究

王冬梅，王科，方媛，劉靜靜，江潔龍，任偉

選取慢性腎臟病5期（CKD5期）住院患者52例，予以頸動(dòng)脈多普勒檢查，并記錄頸動(dòng)脈中膜厚度以評(píng)估血管鈣化情況，同期健康體檢人員40例為對(duì)照組。參加者均檢測(cè)血清骨形態(tài)蛋白2（BMP-2）、骨形態(tài)蛋白7（BMP-7）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、鈣（Ca）、磷（P）、全段PTH（iPTH）指標(biāo)。結(jié)果顯示病例組血清BMP-7低于對(duì)照組，BMP-2高于對(duì)照組。病例組中頸動(dòng)脈鈣化發(fā)生率高于對(duì)照組，與高BMP-2、低BMP-7相關(guān)；血清BMP-2與BMP-7呈負(fù)相關(guān)性。

慢性腎臟?。谎茆}化；頸動(dòng)脈中膜厚度；BMP-2；BMP-7

網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2016-4-19 11：04：48 網(wǎng)絡(luò)出版地址：http：//www.cnki.net/kcms/detail/34.1065.R.20160419.1104.072.html

血管鈣化（vascular calcification，VC）是慢性腎臟?。╟hronic kidney disease，CKD）常見的并發(fā)癥且其是終末期腎病患者心血管疾病發(fā)生的重要病因，CKD5期患者VC患病率高達(dá)80%～99%，較 CKD3期的40%明顯上升［1］。其中血管平滑肌細(xì)胞（vascular smooth muscle cell，VSMC）向成骨樣細(xì)胞的表型轉(zhuǎn)化在血管的鈣化中起核心作用［2］。骨形成蛋白（bone morphogenetic proteins，BMPs）廣泛表達(dá)于動(dòng)脈粥樣硬化損傷的內(nèi)皮細(xì)胞中，參與成骨細(xì)胞的生長(zhǎng)與分化。血清骨形態(tài)蛋白2（bone morphogenetic protein 2，BMP-2）與骨形態(tài)蛋白7（bonemorphogenetic protein 7，BMP-7）均為骨形成蛋白，同屬于轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β（transforming growth factor-β，TGF-β）家族，BMP-2為高效骨誘導(dǎo)因子，是動(dòng)脈鈣化強(qiáng)有力基本因素，BMP-7則可通過(guò)抑制VSMC的增殖，改善VC。該研究觀察CKD5期患者血清BMP-2及BMP-7水平與VC的關(guān)系，通過(guò)兩者水平測(cè)定來(lái)評(píng)估VC的情況，為早期干預(yù)VC提供依據(jù)。

1　材料與方法

1.1病例資料 病例組：收集安徽醫(yī)科大學(xué)附屬省立醫(yī)院2014年11月～2015年6月入住腎臟內(nèi)科治療患者52例，其中男32例，女20例；年齡22～83（50.58±13.06）歲，入選標(biāo)準(zhǔn)如下：① 年齡≥18歲；②通過(guò)計(jì)算腎小球?yàn)V過(guò)率公式，腎小球?yàn)V過(guò)率＜15 ml/min·1.732，且尚未進(jìn)入透析；③非糖尿病患者（通過(guò)病史詢問(wèn)，并行糖化血紅蛋白、葡萄糖耐量試驗(yàn)、空腹血糖檢查及5點(diǎn)血糖的監(jiān)測(cè)予以排除）；④無(wú)感染、急性心腦血管、肝臟疾病，否認(rèn)有惡性腫瘤病史；⑤近期未服用鈣劑、骨化三醇、磷結(jié)合劑、降酯藥物等影響鈣磷代謝、血脂水平藥物。對(duì)照組：同期我院健康體檢人群40例，其中男26例，女14例，年齡22～75（51.85±12.73）歲，年齡（t= 0.47，P=0.64）、性別（Χ2=0.12，P=0.83）與病例組匹配，無(wú)慢性腎臟病，體檢腎功能正常，無(wú)血尿蛋白尿。所有參與人員對(duì)本次研究知情同意并予以簽字。

1.2血清學(xué)檢測(cè) 所有參加者空腹送檢靜脈血：應(yīng)用全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定血清鈣（calcium，Ca）、磷（phosphorus，P）、高密度脂蛋白膽固醇（high density lipoprotein cholesterol，HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（low density lipoprotein cholesterol，LDL-C），應(yīng)用電化學(xué)發(fā)光法測(cè)定血清全段甲狀旁腺素（intact parathyroid hormone，iPTH）。參照試劑盒（上海源葉生物技術(shù)有限公司，E10883/E10864）說(shuō)明書，應(yīng)用ELISA法測(cè)定血清BMP-2及BMP-7水平。

1.3頸動(dòng)脈超聲檢查 采用我院IU Elite彩色多普勒超聲診斷儀，探頭頻率為3～9 MHz，患者取平臥位，充分暴露雙側(cè)頸部，在舒張末期測(cè)量血管內(nèi)膜表面經(jīng)中層到中層外膜移行處距離，則為頸動(dòng)脈中膜厚度（intima-media thickness，IMT）。IMT增厚定義為：頸總動(dòng)脈＞1.0 mm或頸動(dòng)脈分叉處＞1.0 mm。突出血管內(nèi)壁表面的局限性動(dòng)脈壁增厚，其厚度超過(guò)相鄰區(qū)域至少50%，回聲不均勻或明顯增厚（IMT＞1.3 mm）定義為粥樣硬化斑塊形成。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行分析，計(jì)量資料以ˉx±s表示，病例組及對(duì)照組均數(shù)比較采用兩樣本比較的t檢驗(yàn)。多組間比較根據(jù)方差齊性檢驗(yàn)結(jié)果，先采用單因素方差分析，后根據(jù)LSD方法進(jìn)行兩兩比較方法。血管鈣化情況與各血清指標(biāo)之間的關(guān)系采用Spearman相關(guān)分析。BMP-2及BMP-7與各指標(biāo)之間的相關(guān)性采用Pearson相關(guān)分析。

2　結(jié)果

2.1病例組與對(duì)照組的血清學(xué)比較 病例組血清BMP-7、Ca、HDL-C低于對(duì)照組，BMP-2、P、iPTH、鈣磷乘積（Ca×P）高于對(duì)照組（P＜0.05）。見表1。

表1　病例組與對(duì)照組各項(xiàng)指標(biāo)的比較

表1　病例組與對(duì)照組各項(xiàng)指標(biāo)的比較

項(xiàng)目病例組（n=52）　對(duì)照組（n=40）　t值　P值年齡（歲）50.58±13.06　51.85±12.73　-0.47　0.64 iPTH（ng/L）　904.47±234.01　57.35±23.32　22.78　＜0.01 Ca（mmol/L）　2.01±0.34　2.15±0.11　-2.45　0.02 P（mmol/L）　2.27±0.53　1.32±0.11　11.21?。?.01 HDL-C（mmol/L）　1.09±0.26　1.35±0.18　-5.25?。?.01 LDL-C（mmol/L）　2.60±0.66　2.57±0.75　0.22　0.83 Ca×P（mg/dl）　54.09±13.58　34.43±3.28　8.95　＜0.01 BMP-2（ng/L）　9.68±3.64　3.0±1.08　11.20?。?.01 BMP-7（ng/L）533.20±233.73 1 013.15±245.49　-9.464　＜0.01

2.2頸動(dòng)脈超聲結(jié)果 52例尿毒癥患者中無(wú)IMT增厚的為28例，IMT增厚的為24例（其中伴有粥樣斑塊形成9例）；對(duì)照組無(wú)IMT增厚31例，IMT增厚的為9例（其中伴有粥樣斑塊形成2例）。頸動(dòng)脈超聲結(jié)果見圖1。病例組出現(xiàn)IMT增厚的陽(yáng)性率高于對(duì)照組（Χ2=5.50，P＜0.05）。在病例組無(wú)IMT增厚、存在 IMT增厚、粥樣斑塊形成3組間比較血清P、BMP-2、BMP-7、Ca×P水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表2。

2.3相關(guān)性分析 病例組利用Spearman相關(guān)分析提示VC程度與血清BMP-2呈正相關(guān)性（rs=0.77， P＜0.05），與血清P、iPTH、Ca×P及年齡呈正相關(guān)性（P＜0.05），而與血清BMP-7呈負(fù)相關(guān)性（rs=-0.48，P＜0.05）。利用Pearson相關(guān)分析可見血清BMP-2與血P、Ca×P呈正相關(guān)性，血清BMP-2與BMP-7呈負(fù)相關(guān)性（rs=-0.47，P＜0.05）。見表3。

圖1　頸動(dòng)脈多普勒彩超結(jié)果A：無(wú)頸動(dòng)脈中膜增厚；B：IMT增厚；C：IMT明顯增厚伴粥樣斑塊形成

3　討論

CKD 5期患者VC的發(fā)生率顯著增高。人體中存在天然 VC抑制因子，如血清基質(zhì)Gla蛋白、胎球蛋白A、BMP-7等。BMP-7廣泛表達(dá)于腎臟組織中，在胚胎腎臟的發(fā)育及成體腎臟功能維持上密切相關(guān)。Davies et al［3］用BMP-7處理動(dòng)慢性腎衰竭伴有動(dòng)脈硬化的大鼠，結(jié)果顯示其能維持VSMC表型，降低血磷水平，有效改善VC程度。但目前國(guó)內(nèi)外對(duì)BMP-7抑制VC的機(jī)制尚不清楚，研究［4］報(bào)道，BMP-7可能通過(guò)誘導(dǎo)p21蛋白和上調(diào)smad6和smad7基因的表達(dá)來(lái)阻止VSMC表型的分化，從而抑制細(xì)胞鈣化的發(fā)生。本研究顯示CKD5期患者BMP-7較正常人明顯減低，并與頸動(dòng)脈鈣化程度呈負(fù)相關(guān)性，提示BMP-7能有效抑制CKD患者VC的發(fā)生發(fā)展。

表2　病例組不同　VC的血清學(xué)指標(biāo)比較

表2　病例組不同　VC的血清學(xué)指標(biāo)比較

與無(wú)　IMT增厚組比較：*P＜0.05；與IMT增厚組比較：#P＜0.05

項(xiàng)目無(wú)IMT增厚（n=28）　IMT增厚（n=15）伴有粥樣斑塊形成（n=9）　F值　P值年齡（歲）　48.11±14.44　50.27±10.40　58.78±9.89*2.40　0.101 iPTH（ng/L）　867.10±249.24　879.69±197.98　1 062.01±192.09*　2.64　0.081 Ca（mmol/L）　2.05±0.34　1.98±0.28　1.94±0.45　0.43　0.65 P（mmol/L）　2.0±0.52　2.43±0.34*　2.87±0.68*#　16.12＜0.01 HDL-C（mmo/L）　1.18±0.25　1.05±0.23　0.91±0.23　4.66　0.14 LDL-C（mmol/L）　2.54±0.66　2.78±0.52　2.50±0.85　0.753　0.476 Ca×P（mg/dl）　48.62±11.79　57.51±7.61*　65.40±18.31*　7.32　0.02 BMP-2（ng/L）　7.56±2.30　10.10±1.22*　15.56±3.05*#　45.27＜0.01 BMP-7（ng/L）　591.53±236.91　571.08±222.08　288.61±51.57*#7.21　0.02

表3　病例組血清　BMP-2、BMP-7與其他血清學(xué)指標(biāo)的相關(guān)性分析

表3　病例組血清　BMP-2、BMP-7與其他血清學(xué)指標(biāo)的相關(guān)性分析

*P＜0.05

項(xiàng)目年齡iPTH　Ca　P　HDL-C　LDL-C　Ca×P　BMP-2　BMP-7 VC積分　0.382*　0.28*　-0.11　0.69*　-0.40　0.04　0.47*　0.77*　-0.48*BMP-2　0.11　0.29　-0.15　0.61*　-0.25　0.07　0.42*　1.00　-0.47*BMP-7　0.87　0.06　-0.13　-0.15　0.26　0.35　-0.19　-0.47*1.00

VC過(guò)去一直被認(rèn)為是被動(dòng)的過(guò)程，但研究［5］顯示，VC類似于骨鈣化，有主動(dòng)性、可逆性、高度可控性的生物學(xué)特點(diǎn)。VSMC介導(dǎo)的主動(dòng)調(diào)節(jié)過(guò)程是其發(fā)生發(fā)展的主要機(jī)制之一［6］。進(jìn)入終末期腎衰竭后，VSMC受上調(diào)的細(xì)胞核結(jié)合因子（Cbfa-1）/ Runx2的影響轉(zhuǎn)化為軟骨或骨樣細(xì)胞，轉(zhuǎn)分化的VSMC能夠主動(dòng)沉積羥基磷灰石，促進(jìn)VC的發(fā)生。研究［7］顯示，BMP-2可通過(guò)下調(diào)多個(gè) mincoRNA，從而增加Cbfa-1/Runx2在冠狀動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞表達(dá)，導(dǎo)致細(xì)胞鈣化。BMP-2亦可活化還原型輔酶Ⅱ氧化酶，提高氧化應(yīng)激，使得Runx2表達(dá)增加［8］，促進(jìn)鈣化發(fā)生。本研究對(duì)CKD5期患者頸動(dòng)脈鈣化程度與BMP-2水平進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果顯示兩者呈正相關(guān)性，提示BMP-2在終末期腎病患者VC過(guò)程中起到重要的作用。

BMP-2及BMP-7同屬于TGF-β家族，且都參與動(dòng)脈鈣化的發(fā)生發(fā)展，兩者在不同鈣化組水平差異有統(tǒng)計(jì)意義。本研究對(duì)兩者血清學(xué)水平進(jìn)行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)兩者呈負(fù)相關(guān)性，但國(guó)內(nèi)外對(duì)兩者相關(guān)性的研究鮮有報(bào)道。TGF-β家族主要通過(guò)smad蛋白參與信號(hào)傳導(dǎo)，從而產(chǎn)生一系列的生物學(xué)效應(yīng)［9］。其中smad6為BMP-7信號(hào)通路的調(diào)節(jié)因子，屬于抑制性smad［10］，可競(jìng)爭(zhēng)性與BMP-I型受體結(jié)合，從而負(fù)性調(diào)控BMP-2的表達(dá)。當(dāng)出現(xiàn)腎功能損害時(shí)，BMP-7分泌減少，其對(duì)BMP-2負(fù)性調(diào)控減弱，而BMP-2又可競(jìng)爭(zhēng)抑制影響B(tài)MP-7的表達(dá)，通過(guò)一系列復(fù)雜的反饋調(diào)節(jié)最終導(dǎo)致兩者血清學(xué)不同的變化。

目前，國(guó)外已將BMP-7用于骨科疾病的治療，但對(duì)于腎病的方面的研究尚處于實(shí)驗(yàn)室階段。文獻(xiàn)［11］報(bào)道BMP-2的抑制劑對(duì)于VC有很好的抑制作用。希望通過(guò)對(duì)BMP-2與BMP-7的研究，能夠找到對(duì)終末期腎病患者VC更好的治療措施。

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Correlation between serum concentrations of BMP-2 and BMP-7 and calcification of carotid artery in patients w ith CKD5

Wang Dongmei，Ren Wei，Wang Ke，et al
（Dept of Nephrology，Affiliated Provincial Hospital of Anhui Medical University，Hefei 230001）

52 patientswith CKD5（experimental group）were recruited in nephrology department，while 40 people in good health（control group）were included as control.The color Doppler ultrasonographywas conducted in 52 patientswith CKD5 stage and the carotidmedia thicknesswas recorded to evaluate the carotid artery calcification.The serum concentrations of bonemorphogenetic protein 2（BMP-2），bonemorphogenetic protein 7（BMP-7），HDL-C，LDL-C，Ca，P，and iPTH were all included as items of inspection.The concentration of BMP-7 in experimental group was lower than that in control one.On the contrary，the concentration of BMP-2 was higher in experimental group.The incidence of carotid artery calcification in experimental group was higher than that in control one.This phenomenon was associated with the higher concentration of BMP-2 and the lower of BMP-7.Serum BMP-2 is negatively correlated with BMP-7.

chronic kidney disease；vascular calcification；IMT；BMP-2；BMP-7

R 692.5；R 543.4

A

1000-1492（2016）05-0762-03

2016-02-22接收

安徽省衛(wèi)生廳醫(yī)學(xué)科研課題（編號(hào)：2010C040）

安徽醫(yī)科大學(xué)附屬省立醫(yī)院腎臟內(nèi)科，合肥 230001

王冬梅，女，碩士研究生；

任 偉，男，教授，主任醫(yī)師，碩士生導(dǎo)師，責(zé)任作者，E-mail：renweisn@163.com