引用本文
郭焕, 卢彬. 血液透析患者血液钙结合蛋白S100A12的影响因素及其与动脉硬化关系的研究. 2014, 29(9): 930-934[GUO Huan, LU Bin. The influence factors of S100A12 and its correlation with carotid artery atherosclerosis in hemodialysis patients. Labratory Medicine, 2014, 29(9): 930-934]  
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血液透析患者血液钙结合蛋白S100A12的影响因素及其与动脉硬化关系的研究
郭焕, 卢彬
济宁医学院附属医院,山东 济宁 272000

作者简介:郭 焕,女,1980年生,硕士,主管技师,主要从事临床生化检验工作。

摘要
目的

探讨血液透析患者血液钙结合蛋白S100A12(简称S100A12)水平及其影响因素,研究其与颈动脉粥样硬化之间的关系。

方法

检测150例血液透析患者血常规(白细胞总数)、肝功能[包括丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、白蛋白(Alb)]、肾功能[包括血肌酐(Cr)、尿素(Urea)]、血脂[包括甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)]、血糖、糖化血红蛋白和S100A12浓度,以100名健康体检者作为正常对照组,采用高分辨二维超声技术测量颈动脉内膜中层厚度(CIMT)。采用Person相关分析S100A12与CIMT的相关性,采用多因素逐步回归分析血浆S100A12浓度的影响因素。

结果

血液透析组血浆S100A12浓度明显高于正常对照组(P<0.05);CIMT与血浆S100A12浓度呈正相关(r=0.4,P<0.01)。多因素逐步回归分析显示高白细胞总数、低TC和低Alb是影响血浆S100A12浓度的因素。

结论

S100A12与血液透析患者的动脉粥样硬化有关。白细胞总数、TC和Alb能影响血液S100A12浓度。

关键词: 钙结合蛋白S100A12; 颈动脉内膜中层厚度; 肾功能衰竭; 晚期; 血液透析; 动脉粥样硬化
中图分类号:R446.1 文献标志码:A 文章编号:1673-8640(2014)09-0930-05
The influence factors of S100A12 and its correlation with carotid artery atherosclerosis in hemodialysis patients
GUO Huan, LU Bin
The Affiliated Hospital of Jining Medical College, Shandong Jining 272000, China
Abstract
Objective

To investigate the influence factors of plasma S100 calcium binding protein A12 (S100A12) level in hemodialysis patients and the correlation between S100A12 and carotid artery atherosclerosis.

Methods

A total of 150 hemodialysis patients and 100 healthy subjects were enrolled. The white blood cell counts, alanine transaminase(ALT), aspartate aminotransferase (AST), albumin(Alb), creatinine(Cr), urea, triglyceride (TG), total cholesterol(TC), blood glucose, glycosylated hemoglobin and S100A12 concentrations of hemodialysis patients were determined and compared with those of healthy subjects. Carotid intima-media thickness (CIMT) was measured by high-resolution B-mode ultrasonography in hemodialysis patients and also compared with that in healthy subjects. The correlation between S100A12 and CIMT was analyzed by Person correlation analysis. The multivariate regression analysis was used to analyze the influence factors of S100A12 concentration.

Results

The plasma S100A12 concentration was higher in hemodialysis patients than in healthy subjects (P<0.05). Significant positive correlation was recorded between S100A12 and CIMT (r=0.4,P<0.01). Multivariate regression analysis identified high white blood cell counts as a positive plasma independent determinant and low TC and low Alb as negative independent determinants of plasma S100A12 concentration.

Conclusions

S100A12 is related to carotid artery atherosclerosis. The white blood cell counts, TC and Alb are associated with S100A12 concentration.

Keyword: S100 calcium binding protein A12; Carotid intima-media thickness; Renal failure; Advanced stage; Hemodialysis; Carotid artery atherosclerosis

动脉粥样硬化是肾功能衰竭常见的并发症,也是导致肾功能衰竭晚期患者死亡率增加的主要原因之一。据报道,肾功能衰竭晚期死于心血管疾病的概率比普通人高20~40倍[ 1],并且肾功能衰竭晚期患者如果长期透析其心血管疾病发病率和死亡率增加更明显[ 2]。因此,及时发现和治疗动脉粥样硬化对肾功能衰竭晚期患者的预后有十分重要的作用。肾功能衰竭晚期动脉粥样硬化与多种因素有关, 新发现钙结合蛋白S100A12(简称S100A12)可能参与了肾功能衰竭晚期动脉粥样硬化的发生、发展。S100A12是晚期糖基化终产物受体(receptor for advanced glycation end products,RAGE)的配体之一,主要由中性粒细胞分泌和表达,广泛参与了机体的一系列炎症性、代谢性及肿瘤性疾病的病理生理过程[ 3, 4, 5] 。S100A12和RAGE结合后在动脉粥样硬化的发病中起到重要的作用[ 6]。有研究发现肾功能衰竭晚期腹膜透析患者血S100A12浓度高于正常人[ 7]。但是肾功能衰竭晚期血液透析的S100A12浓度及其影响因素不清。动脉内层中膜厚度能早期反映心血管疾病情况,而颈动脉内膜中层厚度(carotid intimal-media thickness,CIMT)又能有效的反映其他部位动脉硬化的严重程度[ 8]。测量CIMT的大小可以有效预测个体发生心血管疾病的概率。因此,我们探讨了S100A12及其影响因素,以及S100A12与CIMT的关系,以期为临床快速检测及预防肾功能衰竭晚期的动脉粥样硬化提供理论依据。

材料和方法
一、研究对象

选取济宁医学院附属医院2009年1月至2011年9月血液透析患者150例,男83例,女67例,年龄(65±7)岁;其中糖尿病肾病83例、慢性肾小球肾炎44例、高血压肾病8例、狼疮性肾炎6例、多囊肾6例、病因不明3例。患者透析时间为(3.7±1.5)个月,每周透析2~3次,每次3~4 h。同时选取门诊健康体检者100名作为正常对照组,其中男59名,女41名,年龄(61±6)岁,既往均无恶性肿瘤、糖尿病、高脂血症、高血压、心脑血管疾病及肝、肾疾病等病史。两组之间性别、年龄均无明显差异。

二、病例入选和排除标准

1. 透析指证 (1)血浆尿素≥28 mmo1/L或每日上升9.0 mmol/L;(2)血清钾≥6.5 mmol/L或心电图检查有高钾血症表现;(3)尿毒症引起的心包炎及贫血,血红蛋白(hemoglobin, Hb)<60 g/L,红细胞压积(hematocrit, HCT)<15%;(4)代谢性酸中毒,碳酸氢根离子(HC )≤6.8 mmol/L;(5)可逆性的慢性肾功能衰竭;(6)早期有充血性心力衰竭临床表现或有液体潴留;(7)因容量负荷过重所致的肺水肿及高血压;(8)血肌酐(creatinine, Cr)≥530~840 μmo1/L;(9)有尿毒症症状,如恶心、呕吐、精神萎靡或轻度烦躁;(10)肾移植患者出现急性排斥导致的急性肾功能衰竭;(11)患者出现药物中毒、代谢性碱中毒及高钙血症,溶血时游离Hb>80 mg/L。

2. 样本选择标准 选择济宁医学院附属医院住院的肾功能衰竭血液透析患者,血液透析时间需维持1个月以上;透析液均为碳酸氢盐透析液;一般临床资料健全;能收集到血液样本,且血液无溶血;经过颈动脉超声检查有CIMT结果。

3. 排除标准 缺少性别、年龄、既往史、现病史、家族史及肾功能衰竭的原发疾病等其中任何一项者;缺少血常规、肝功能、肾功能、血脂、血糖、糖化血红蛋白(glycosylated hemoglobin A1c,HbA1c)等检测其中任何一项者;缺少CIMT检查结果者。

三、检测方法

于持续透析1个月后采集静脉血,常规检测血常规(白细胞总数)、肝功能[包括丙氨酸氨基转移酶(alanine transaminase, ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferases, AST)、白蛋白(albumin, Alb)]、肾功能[包括血Cr、尿素(Urea)]、血脂[包括甘油三酯(triglycerides, TG)、总胆固醇(total cholesterol, TC)]、空腹血糖(fasting plasma glucose, FPG)、HbA1c。上述检测均按检验科实验室操作规范及试剂盒说明书严格执行。采用酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assya, ELISA)检测血清S100A12。试剂盒购于Abnova公司[S100A12 (Human) ELISA Kit,No. KA0091],按说明书操作。

四、颈动脉超声检查

采用美国HP-5500型彩色多普勒超声系统。固定一名专职超声科医师操作。被检查者取仰卧位,先从锁骨内侧端横向检查颈总动脉,然后向头部移动,逐节段从前、侧、后3个方向观察双侧颈总动脉和颈动脉分叉的横轴及纵轴实时二维图像。取舒张末期图像,测量管腔-内膜分界线到中层-外膜分界线的垂直距离作为CIMT大小,测量3次,取平均值。

五、统计学方法

采用SPSS 10.0软件进行统计分析。计量资料采用 ±s表示,计量资料组间比较采用非配对 t检验,计数资料组间比较采用 χ2检验,变量间的相关性采用直线相关分析,在此基础上选择S100A12和CIMT进行多因素Logistic回归分析。以 P<0.05为差异有统计学意义。

结果
一、血液透析组和正常对照组各检测项目的比较

血液透析组ALT、AST、血Cr、Urea、FPG、HbA1c、TG及血浆S100A12浓度均明显高于正常对照组( P<0.01),而Alb和TC明显低于正常对照组( P<0.01)。血液透析后S100A12浓度稍低于透析前,但差异无统计学意义( P>0.05)。

为进一步比较结果,根据1999年世界卫生组织(World Health Organization, WHO)糖尿病诊断标准把血液透析组分成糖尿病肾病(DN)组和其他肾病(non-DN)组。DN组和non-DN组与正常对照组比较,其ALT、AST、血Cr、Urea、FPG、HbA1c、TG及血浆S100A12浓度均明显升高( P<0.01),Alb和TC明显降低( P<0.01)。DN组AST、Urea、TG、TC、白细胞总数及CIMT稍高于non-DN组,ALT、Alb、血Cr稍低于non-DN组,但差异均无统计学意义( P>0.05)。DN组FPG、HbA1c及血浆S100A12浓度明显高于non-DN组( P<0.01)。见表1。

表1 血液透析组和正常对照组各检测项目结果比较( ±s)
三、S100A12 及其影响因素

以S100A12为因变量,以年龄、ALT、AST、Alb、血Cr、Urea、FPG、HbA1c、TG、TC、白细胞总数为自变量,将自变量量化,做多因素Logistic回归分析。结果显示影响S100A12的关键因素有白细胞总数、TC、Alb( P<0.05)。见表2。

表2 血清S100A12和CIMT的影响因素分析
四、CIMT及其影响因素

对年龄、ALT、AST、Alb、血Cr、Urea、FPG、HbA1c、TG、TC、白细胞总数进行多因素Logistic回归分析。结果显示影响CIMT的因素为S100A12( P<0.05),见表2。对CIMT和S100A12之间进行直线相关性分析,结果显示CIMT和S100A12之间呈明显正相关( r=0 .4, P<0.01)。

讨论

动脉粥样硬化是晚期肾功能衰竭长期血液透析患者的主要死因之一,其发病机制复杂,至今仍未完全清楚。近年来发现RAGE在动脉粥样硬化的发生、发展中起着十分重要的作用[ 9]。RAGE需与配体结合后才能发挥作用。S100A12是新发现的胞外RAGE配体之一。有研究发现血液透析患者血中S100A12在动脉粥样硬化的发病中起了重要的作用,S100A12可能参与了血液透析患者动脉粥样硬化的发病[ 10, 11]。本研究发现血液透析患者血液中S100A12的浓度远高于正常人,是正常人的2倍多。但是血液透析患者血液中S100A12浓度升高机制尚不清楚。有学者用ELISA检测慢性肾脏疾病患者和正常人的尿液,未检测到S100A12。这说明肾脏排泄不是S100A12的一个重要的代谢途径。因此长期透析患者血液中S100A12的升高并不能简单的归于尿液排泄的减少,增加的原因可能是在尿毒症状态或血液透析状态下激活了白细胞,S100A12产生增多,或者透析患者体内细胞因子和其它分子激活上调了S100A12的产生和释放,从而导致血液透析患者血浆S100A12浓度升高。

S100A12和糖尿病的发病有很大关系[ 12]。本研究发现DN透析患者的血浆S100A12高于其它肾病患者。血液透析患者的FPG和HbA1c高于正常人群,且DN患者的FPG和HbA1c高于其它肾病患者。但是多因素回归分析发现FPG和HbA1c并不是透析患者血浆S100A12浓度增高的独立影响因素。原因可能是肾功能衰竭晚期患者的氧化应激、血管紧张素系统激活以及一氧化氮系统紊乱可能比FPG对S100A12的影响更大[ 13, 14, 15]。

血液透析患者的白细胞总数稍高于正常人群,但差异无统计学意义( P>0.05)。多因素回归分析发现白细胞总数是血浆S100A12的独立影响因素。中性粒细胞和单核细胞可能是S100A12的产生源泉。尿毒症和透析可能会活化白细胞,导致S100A12产生增加。另一个原因可能是肾功能衰竭晚期患者由细胞因子介导的S100A12合成或释放增加。

本研究发现,血液透析患者的血Cr与Urea明显高于正常人群,这与透析患者的肾功能有关。另外,血液透析患者的肝功能也受到了影响,其AST和ALT浓度都明显高于正常人群,是其2倍左右。

本研究发现血液透析患者的TC和Alb明显低于正常人群( P<0.01),且TC和Alb是S100A12的影响因素,与S100A12呈负相关。原因可能是肾功能衰竭晚期患者普遍存在蛋白能量营养不良和慢性炎症,炎症因子(如白细胞介素6或肿瘤坏死因子α)活化和释放的增加可以抑制食欲,导致肌肉蛋白水解,因此产生低蛋白血症和低胆固醇血症[ 16]。

CIMT不仅反映了颈动脉结构的改变,而且也反映了其它部位动脉损害的严重程度[ 17]。动脉壁厚度是心血管疾病的重要预测因素[ 8]。因此CIMT是公认的可反映早期动脉粥样硬化的标志,并且可以预测心血管事件发生的危险性。测量CIMT的大小可以有效的预测患者发生心血管疾病的可能。逐步多重回归分析证明血液S100A12是CIMT的显著影响因素,相关分析发现S100A12与CIMT呈明显正相关( r=0 .4, P<0.01)。因此血液S100A12可能也能反映患者发生心血管疾病的概率。

综上所述,血液透析患者血浆S100A12浓度高于正常人群。TC、Alb和白细胞总数是S100A12的影响因素,TC、Alb与S100A12呈负相关,而白细胞总数与S100A12呈正相关。血液透析患者S100A12浓度与CIMT呈正相关。因此血液透析患者血浆S100A12升高增加了其发生动脉粥样硬化的可能性,但是两者之间的具体机制尚待深入研究。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
[1] Collins AJ. Cardiovascular mortality in end-stage renal disease[J]. Am J Med Sci, 2003, 325(4): 163-167. [本文引用:1] [JCR: 1.334]
[2] Nasri H, Baradaran A, Naderi AS, et al. Close association between parathyroid hormone and left ventricular function and structure in end-stage renal failure patients under maintenance hemodialysis[J]. Acta Med Austriaca, 2004, 31(3): 67-72. [本文引用:1] [JCR: 0.279]
[3] Goyette J, Geczy CL. Inflammation-associated S10proteins: new mechanisms that regulate function[J]. Amino Acids, 2011, 41(4): 821-842. [本文引用:1] [JCR: 3.914]
[4] Perera C, McNeil HP, Geczy CL. S10calgranulins in inflammatory arthritis[J]. Immunol Cell Biol, 2010, 88(1): 41-49. [本文引用:1] [JCR: 3.661]
[5] 郑海涵, 吴正祥, 杨 枫, 等. 炎症性肠病中S100A12抗体的表达及临床意义[J]. 安徽医科大学学报, 2012, 47(3): 295-298. [本文引用:1]
[6] Gawdzik J, Mathew L, Kim G, et al. Vascular remodeling and arterial calcification are directly mediated by S100A12(EN-RAGE) in chronic kidney disease[J]. Am J Nephrol, 2011, 33(3): 250-259. [本文引用:1] [JCR: 2.623]
[7] Uchiyama-Tanaka Y, Mori Y, Kosaki A, et al. Plasma S100A12 concentrations in peritoneal dialysis patients and subclinical chronic inflammatory disease[J]. Ther Apher Dial, 2008, 12(1): 28-32. [本文引用:1] [JCR: 1.391]
[8] Brzosko S, Lebkowska U, Malyszko J, et al. Intima media thickness of common carotid arteries is associated with traditional risk factors and presence of ischaemic heart disease in hemodialysis patients[J]. Physiol Res, 2005, 54(5): 497-504. [本文引用:2] [JCR: 1.531]
[9] Lee D, Lee KH, Park H, et al. The effect of soluble RAGE on inhibition of angiotensin Ⅱ-mediated atherosclerosis in apolipoprotein E deficient mice[J]. PLoS One, 2013, 8(8): e69669. [本文引用:1] [JCR: 3.73]
[10] Nakashima A, Carrero JJ, Qureshi AR, et al. Effect of circulating soluble receptor for advanced glycation end products (sRAGE) and the proinflammatory RAGE ligand (EN-RAGE, S100A12) on mortality in hemodialysis patients[J]. Clin J Am Soc Nephrol, 2010, 5(12): 2213-2219. [本文引用:1]
[11] Shiotsu Y, Mori Y, Nishimura M, et al. Plasma S100A12 level is associated with cardiovascular disease in hemodialysis patients[J]. Clin J Am Soc Nephrol, 2011, 6(4): 718-723. [本文引用:1]
[12] Zhao P, Wu M, Yu H, et al. Serum S100A12 levels are correlated with the presence and severity of coronary artery disease in patients with type 2 diabetes mellitus[J]. J Investig Med, 2013, 61(5): 861-866. [本文引用:1] [JCR: 1.746]
[13] Wu T, McGrath KC, Death AK. Cardiovascular disease in diabetic nephropathy patients: cell adhesion molecules as potential markers[J]. Vasc Health Risk Manag, 2005, 1(4): 309-316. [本文引用:1]
[14] Inaba M, Okuno S, Kumeda Y, et al. Glycated albumin is a better glycemic indicator than glycated hemoglobin values in hemodialysis patients with diabetes: effect of anemia and erythropoietin injection[J]. J Am Soc Nephrol, 2007, 18(3): 896-903. [本文引用:1] [JCR: 8.987]
[15] Schiffrin EL, Lipman ML, Mann JF. Chronic kidney disease: effects on the cardiovascular system[J]. Circulation, 2007, 116(1): 85-97. [本文引用:1] [JCR: 15.202]
[16] Kalantar-Zadeh K, Stenvinkel P, Pillon L, et al. Inflammation and nutrition in renal insufficiency[J]. Adv Ren Replace Ther, 2003, 10(3): 155-169. [本文引用:1] [JCR: 2.077]
[17] Allan PL, Mowbray PI, Lee AJ, et al. Relationship between carotid intima-media thickness and symptomatic and asymptomatic peripheral arterial disease. The Edinburgh Artery Study[J]. Stroke, 1997, 28(2): 348-353. [本文引用:1] [JCR: 6.158]