李小庭 黃碧珍 周 晨 王文添
解放軍南部戰(zhàn)區(qū)空軍醫(yī)院血液凈化科,廣東廣州 510062
維持性血液透析(maintenance hemodialysis,MHD)[1]是終末期腎病(end-stage renal disease,ESRD)最主要替代性治療手段。然而長期的MHD會導(dǎo)致一系列并發(fā)癥的發(fā)生。骨質(zhì)疏松(osteoporosis,OP)是臨床上常見的全身性骨骼系統(tǒng)疾病,以骨組織微結(jié)構(gòu)損傷、骨量低為特點,造成骨脆性增加,從而導(dǎo)致OP患者容易發(fā)生骨折。據(jù)流行病學(xué)統(tǒng)計[2],MHD患者OP的發(fā)生率高達(dá)40%~60%,因此會嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。相關(guān)研究顯示[3],MHD患者存在氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)狀態(tài)。而過量的活性氧(reactive oxygen species,ROS)和炎癥介質(zhì)可以影響骨代謝[4-5]。本研究探討MHD患者血清氧化應(yīng)激指標(biāo)和炎癥介質(zhì)的水平與OP發(fā)生之間的關(guān)聯(lián),為MHD患者發(fā)生OP預(yù)防和治療提供研究依據(jù)。現(xiàn)報道如下。
選取2016年1月至2018年12月在南部戰(zhàn)區(qū)空軍醫(yī)院接受維持性血透的180例患者作為研究對象。其中男126例,女54例,年齡50~69歲,平均(55.27±4.83)歲。納入標(biāo)準(zhǔn):①門診血液透析患者,持續(xù)血透時間>3個月;②病情相對穩(wěn)定;③神智清晰并自愿參加本次研究。排除標(biāo)準(zhǔn):①合并心腦肺等重要臟器嚴(yán)重疾病,嚴(yán)重感染;合并惡性腫瘤,甲狀腺或甲狀腺旁腺功能亢進;②長期服用影響骨代謝的藥物,近3個月有糖皮質(zhì)激素藥物使用史;③存在語言表達(dá)不清和認(rèn)知障礙。該研究經(jīng)過醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn),所有受試者均簽署知情同意書。
1.2.1 血清標(biāo)本采集 所有研究對象于清晨空腹采集靜脈血5 ml,室溫下靜置1 h。置于高速離心機,在4°C、3000 rpm離心條件下離心20 min,取上清置于新的1.5 ml微量離心管。-70°C條件下保存待進一步實驗。
1.2.2 OP檢測判定和分組 采用美國Hologic雙能X線骨密度儀(型號:Discovery Wi)對研究對象腰椎和髖部骨密度(bone mineral density, BMD)進行檢測。BMD值降低程度等于或大于2.5個標(biāo)準(zhǔn)差即可診斷為OP[6]。根據(jù)是否診斷為OP將180例MHD患者分為OP組和non-OP組。
1.2.3 血清氧化應(yīng)激指標(biāo)檢測 用中國生工生物工程有限公司的ELISA試劑盒分別對研究對象血清中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)和總抗氧化力(total anti-oxidation capacity,T-AOC)這3種氧化應(yīng)激指標(biāo)進行檢測。所有檢測均嚴(yán)格按照試劑盒使用說明書的操作步驟進行。
1.2.4 血清炎癥介質(zhì)檢測 采用中國生工生物工程有限公司的ELISA 試劑盒分別檢測研究對象血清中炎癥介質(zhì)C-反應(yīng)蛋白(C-reaction protein,CRP)、白 細(xì) 胞 介 素 -1(interleukin-1,IL-1)和IL-6的濃度水平。所有檢測均嚴(yán)格按照試劑盒說明書步驟進行操作。
采用SPSS 19.0軟件對實驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)分析。計量資料用()來表示。組間計量資料比較分析采用t檢驗,采用Pearson相關(guān)性分析MHD患者發(fā)生OP與血清氧化應(yīng)激指標(biāo)和炎癥介質(zhì)之間的相關(guān)性,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
根據(jù)骨密度儀檢測結(jié)果,按是否患有OP將180例MHD患者分為OP組(n=92)和non-OP組(n=88)。本研究中,MHD患者OP患病率51.11%。兩組患者一般資料比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P> 0.05),見表 1。
表1 兩組患者一般資料比較
OP組患者血清SOD和T-AOC濃度值均較non-OP組低,而MDA濃度值則高于non-OP組,兩組間比較差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表2。
表2 兩組患者血清氧化應(yīng)激指標(biāo)比較()
組別 n SOD(U/ml) MDA(nmol/ml) T-AOC(U/ml)OP 組 92 78.73±6.64 8.05±0.91 7.44±1.05 non-OP組 88 84.35±5.72 7.26±0.85 8.53±0.92 t值 2.836 2.726 3.128 P值 0.014 0.019 0.006
OP組患者血清IL-1、IL-6和 CRP濃度值均高于non-OP組,兩組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P< 0.05),見表 3。
表3 兩組患者血清炎癥介質(zhì)比較()
表3 兩組患者血清炎癥介質(zhì)比較()
組別 n IL-1(ng/L) IL-6(ng/L) CRP(mg/L)OP 組 92 65.91±5.26 30.75±2.82 11.65±1.41 non-OP 組 88 59.38±4.80 26.52±2.39 9.47±1.18 t值 2.807 3.076 3.724 P值 0.016 0.007 0.003
MHD患者BMD值與血清SOD和T-AOC呈明顯正相關(guān),與血清IL-1、IL-6、CRP和MDA存在明顯負(fù)相關(guān),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表4。
表4 Pearson相關(guān)性分析結(jié)果
MHD是一種挽救ESKD患者生命的方法。隨著透析治療技術(shù)的不斷發(fā)展,目前MHD患者的生存期大大延長。然而,MHD患者大多伴有不同程度的骨質(zhì)代謝紊亂,且隨著透析治療時間的延長,OP的發(fā)生率也越來越高[7]。研究表明[8],MHD患者的骨量丟失進展速度及骨折風(fēng)險明顯大于普通人群。據(jù)流行病學(xué)統(tǒng)計[9],MHD患者OP的發(fā)生率約為20%~50%。而來自美國腎臟病數(shù)據(jù)系統(tǒng)(USRDS)的數(shù)據(jù)顯示[10],MHD患者的髖部骨折風(fēng)險大約高出普通人群4倍,且與年齡和性別無關(guān)。OP會導(dǎo)致骨脆性增加和骨折風(fēng)險增加,最終會影響MHD患者的生存質(zhì)量和預(yù)后。因此,及時預(yù)測其發(fā)生OP的風(fēng)險并采取規(guī)范的防治措施是非常有必要的。本研究中,采用雙能X線骨密度儀對納入研究的MHD患者骨密度進行檢測來判定是否患OP。雙能X線吸收法(ualenergy X-ray absorptiometry,DXA)是目前國際公認(rèn)的骨密度檢測方法,其測定值被WHO認(rèn)為是診斷骨質(zhì)疏松的金標(biāo)準(zhǔn)[11]。結(jié)果顯示180例MHD患者中92例患有OP,這與相關(guān)報道的數(shù)據(jù)是一致的。
在MHD患者中,骨量丟失最終導(dǎo)致OP是由于多種因素共同作用的結(jié)果,其具體機制目前尚不明確。臨床觀察顯示[12],全身性O(shè)P與全身炎癥發(fā)病周期存在一致性,局部性O(shè)P與局部炎癥區(qū)也存在共定位的情況。相關(guān)流行病學(xué)研究也報道在各種炎癥條件下發(fā)生OP的風(fēng)險增加。新近的數(shù)據(jù)表明[13],骨生物學(xué)和炎癥生物學(xué)之間存在重疊的途徑。某些促炎性細(xì)胞因子在正常骨重建過程中以及在圍絕經(jīng)期和晚期OP的發(fā)病機制中都發(fā)揮著潛在的關(guān)鍵作用。IL-6能促進破骨細(xì)胞分化和活化,IL-1則是另一種強有力的骨吸收刺激因子。它們在體內(nèi)的高表達(dá)會加速骨丟失,與特發(fā)性和絕經(jīng)后OP的發(fā)生有關(guān)[14]。CRP是全身炎癥的敏感標(biāo)志物,能夠被IL-1、IL-6和腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor-α,TNF-α)激活分泌。研究發(fā)現(xiàn)[15],機體內(nèi)CRP的水平與骨密度之間存在關(guān)聯(lián),高表達(dá)的CRP在體外能夠抑制成骨細(xì)胞功能,促進成骨細(xì)胞凋亡。以上的研究報道表明,促炎性細(xì)胞因子參與了成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞的調(diào)節(jié),也是引起OP發(fā)病的因素。本研究中,OP組患者血清IL-1、IL-6和CRP濃度值均高于non-OP組,且MHD患者BMD值與血清IL-1、IL-6 和CRP存在明顯負(fù)相關(guān)(P<0.05)。以上研究結(jié)果提示體內(nèi)高表達(dá)的IL-1、IL-6和CRP水平與MHD患者OP發(fā)生之間存在關(guān)聯(lián)。
人體正常狀態(tài)下的抗氧化機制是完善的,可以通過酶催化和酶自由基催化作用消除氧自由基,從而起到抗氧化作用。當(dāng)機體防御系統(tǒng)功能低下時,氧化還原反應(yīng)將失去平衡,導(dǎo)致ROS的積累,氧化與抗氧化之間失衡,其中氧化占主導(dǎo)地位,導(dǎo)致氧化應(yīng)激的發(fā)生。體內(nèi)外研究顯示[16],高水平的ROS能夠誘導(dǎo)NF-kB受體激活劑配體(receptor activator of nuclear factor kappa-B ligand,RANKL)表達(dá)增強,抑制骨保護素(osteoprotegerin,OPG)的表達(dá),導(dǎo)致 RANKL/OPG比值增加,阻斷并降低成骨細(xì)胞的活性和分化,誘導(dǎo)成骨細(xì)胞和骨細(xì)胞凋亡。氧化應(yīng)激改變了骨重建過程,導(dǎo)致破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞活性失衡,這可能導(dǎo)致代謝性骨疾病,并導(dǎo)致骨骼系統(tǒng)疾病的發(fā)病,包括以骨密度低和骨量減少為特征的OP的發(fā)生[17]。本研究采用ELISA檢測受試者血清中SOD、MDA和T-AOC水平。SOD是人體最主要的抗氧化酶,反映機體清除自由基的能力。MDA為脂質(zhì)氧化終產(chǎn)物,直接反映氧自由基水平。T-AOC代表抗氧化物質(zhì)和抗氧化酶等構(gòu)成總抗氧化水平。本研究結(jié)果顯示,OP組患者血清SOD和T-AOC濃度值均較non-OP組低,而MDA濃度值則高于non-OP組。但是相關(guān)分析結(jié)果顯示MHD患者BMD值與血清SOD和T-AOC存在正相關(guān),而與MDA MDA存在明顯負(fù)相關(guān)(P<0.05)。以上研究結(jié)果提示MHD患者體內(nèi)氧化應(yīng)激反應(yīng)會對骨代謝會產(chǎn)生影響,進而促進OP的發(fā)生。
綜上所述,MHD患者易發(fā)生OP,其炎癥程度和氧化應(yīng)激反應(yīng)狀態(tài)與OP的發(fā)生密切相關(guān)。進一步探討氧化應(yīng)激和炎癥狀態(tài)在OP中的相關(guān)作用機制對于防治MHD患者發(fā)生OP而言具有重要意義。