sST2、IL-33在维持性血液透析患者血管钙化中的表达研究

Study on Expression of sST2 and IL-33 in Vascular Calcification of Maintenance Hemodialysis Patients

摘要: 目的：探讨维持性血液透析患者血清可溶性ST2 (sST2)、白介素-33 (IL-33)表达水平与血管钙化的关系。方法：选取2018年1月~2020年7月本院收治的150维持性血液透析患者为研究对象，根据钙化评分将维持性血液透析患者分为无钙化组60例、轻度钙化组51例、重度钙化组39例。采用酶联免疫吸附(ELISA)法检测血清sST2、IL-33、甲状旁腺激素(PTH)水平；采用全自动生化分析仪检测血清生化指标钙、磷、镁、白蛋白(Alb)水平；分析维持性血液透析血管钙化患者血清sST2、IL-33与钙化评分及生化指标的相关性；分析影响维持性血液透析患者血管钙化的因素。结果：重度钙化组sST2、IL-33、钙化评分、磷、钙磷乘积、PTH水平高于轻度钙化组和无钙化组，镁、Alb水平低于轻度钙化组和无钙化组(P < 0.05)；轻度钙化组sST2、IL-33、钙化评分、磷、钙磷乘积、PTH水平高于无钙化组，镁、Alb水平低于无钙化组(P < 0.05)。维持性血液透析血管钙化患者血清sST2与IL-33呈正相关(r = 0.385；P < 0.05)；维持性血液透析血管钙化患者血清sST2、IL-33与磷、钙磷乘积、PTH、钙化评分呈正相关，与镁、Alb呈负相关(P < 0.05)。sST2、IL-33是影响维持性血液透析患者血管钙化的独立危险因素(P < 0.05)，Alb是影响维持性血液透析患者血管钙化的保护因素(P < 0.05)。结论：随着维持性血液透析患者血管钙化加重，血清sST2、IL-33表达水平呈升高趋势，二者与钙化评分呈正相关，可能对评估患者血管钙化严重程度有重要意义。

Abstract: Objective: To investigate the relationship between serum soluble ST2 (sST2), interleukin-33 (IL-33) expression levels and vascular calcification in maintenance hemodialysis patients. Methods: From January 2018 to July 2020, 150 patients with maintenance hemodialysis in our hospital were se-lected as the research objects. According to the calcification score, the patients were divided into non calcification group (60 cases), mild calcification group (51 cases) and severe calcification group (39 cases). The levels of serum sST2, IL-33 and parathyroid hormone (PTH) were detected by en-zyme-linked immunosorbent assay (ELISA); the levels of serum calcium, phosphorus, magnesium and Albumin (Alb) were detected by automatic biochemical analyzer; the correlation of serum sST2 and IL-33 with calcification score and biochemical indexes was analyzed; the influencing factors of vascular calcification in maintenance hemodialysis patients were analyzed. Results: The levels of sST2, IL-33, calcification score, phosphorus, calcium phosphorus product and PTH in severe calcifi-cation group were higher than those in mild calcification group and non calcification group, while the levels of magnesium and Alb were lower than those in mild calcification group and non calcifica-tion group (P < 0.05); the levels of sST2, IL-33, calcification score, phosphorus, calcium phosphorus product and PTH in mild calcification group were higher than those in non calcification group, while the levels of magnesium and Alb were lower than those in non calcification group (P < 0.05). There was a positive correlation between serum sST2 and IL-33 in maintenance hemodialysis patients with vascular calcification (r = 0.385; P < 0.05); serum sST2 and IL-33 were positively correlated with phosphorus, calcium phosphorus product, PTH and calcification score, but negatively corre-lated with magnesium and Alb (P < 0.05). sST2 and IL-33 were independent risk factors of vascular calcification in maintenance hemodialysis patients (P < 0.05), Alb was a protective factor of vascular calcification in maintenance hemodialysis patients (P < 0.05). Conclusions: With the aggravation of vascular calcification in maintenance hemodialysis patients, the expression levels of serum sST2 and IL-33 show an increasing trend, and they are positively correlated with the calcification score, which may be of great significance in evaluating the severity of vascular calcification in patients with maintenance hemodialysis.

1. 引言

维持性血液透析是治疗慢性肾功能不全尿毒症患者的主要方法，随着透析龄的延长，在长期维持性血液透析患者中会出现多种并发症，血管钙化是其中之一 [1] 。血管钙化会引发各种心血管事件链的发生，直接影响血液透析患者生存质量和预后，如何有效预防维持性血液透析患者血管钙化是临床医师关注的重难点之一 [2] 。可溶性ST2 (soluble ST2, sST2)是白介素-33 (interleukin-33, IL-33)的受体，二者结合后可通过影响ST2L通路，影响心肌功能的调节 [3] 。sST2、IL-33受肾功能影响较小，且在心功能不全等心脏疾病中有重要诊断价值 [4] 。然而目前关于sST2、IL-33与血管钙化的研究较少，因此，本研究通过探讨sST2、IL-33与维持性血液透析患者血管钙化的相关性，以期为临床维持性血液透析患者心血管疾病的早期发现、早期治疗提供一定的理论依据。

2. 资料与方法

2.1. 一般资料

选取2018年1月~2020年7月本院收治的150例维持性血液透析患者为研究对象。其中55例为糖尿病肾病患者、33例为慢性肾小球肾炎患者、50例为高血压肾损害患者、12例为多囊肾患者。根据钙化评分将维持性血液透析患者分为无钙化组60例、轻度钙化组51例、重度钙化组39例。其中无钙化组平均年龄(58.23 ± 13.16)岁，轻度钙化组平均年龄(56.86 ± 11.74)岁，重度钙化组平均年龄(60.24 ± 13.62)岁。另收集受试者性别、体质量指数(body mass index，BMI)、透析时间等一般资料。

纳入标准：① 维持性血液透析 ≥ 6个月者；② 病例资料齐全，研究经本院伦理委员会批准，且患者均自愿参加者；③ 一个月内未使用免疫抑制剂、抗炎、干扰素、血液制品治疗者。排除标准：① 近期接受过手术治疗或行冠状动脉支架植入术者；② 有先天性心血管疾病、恶性肿瘤、自身免疫性疾病、肝硬化者；③ 妊娠或哺乳期妇女；④ 存在精神意识障碍者。

2.2. 主要试剂与仪器

sST2 ELISA试剂盒(货号：XFH11102)购自上海信帆生物科技有限公司；IL-33 ELISA试剂盒(货号：EH0198)购自武汉菲恩生物科技有限公司；PTH ELISA试剂盒(货号：ABE11790)购自上海瓦兰生物科技有限公司。全自动生化分析仪(型号：Cobas 6000)购自瑞士罗氏公司；全波长酶标仪(型号：Multiskan GO)购自北京赛百奥科技有限公司。

2.3. 研究方法

2.3.1. 样品采集及保存

采集维持性血液透析患者透析6个月后随机清晨空腹静脉血，3000 r/min离心15 min后收集血清，置于−80℃保存待测。

2.3.2. 血清sST2、IL-33及生化指标水平检测

采用酶联免疫吸附(enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)法检测受试者血清sST2、IL-33、甲状旁腺激素(parathyroid hormone, PTH)水平，采用全自动生化分析仪检测血清钙、磷、镁、白蛋白(albumin, Alb)水平，检测步骤严格按照试剂盒及仪器说明书进行。

2.3.3. 钙化评分

采用X光片检查各患者骨盆、双手、腰椎侧位等，参考Adragao等及刘莉等 [5] [6] 方法对其进行钙化评分。本研究由两位经验丰富的放射科医师采用双盲法进行阅片并评分。钙化评分共10分，其中0 ≤无钙化 < 1分，1分 ≤ 轻度钙化 < 4分，4分 ≤ 重度钙化 ≤ 10分。

2.4. 统计学分析

利用SPSS 23.0对数据进行统计学分析，计量资料以均数 ± 标准差( $\bar{x}\pm s$ )表示，三组间比较采用单因素方差分析，进一步两两比较采用SNK-q检验；计数资料以n表示，组间比较行卡方检验；采用Pearson法分析维持性血液透析血管钙化患者血清sST2、IL-33与钙化评分及生化指标的相关性；采用多因素Logistic回归分析影响维持性血液透析患者血管钙化的因素。P < 0.05，代表差异有统计学意义。

3. 结果

3.1. 无钙化组、轻度钙化组和重度钙化组一般资料比较

无钙化组、轻度钙化组和重度钙化组年龄、性别、BMI、透析时间比较，差异无统计学意义(P > 0.05)。见表1。

Table 1. The general date from severe calcification group, mild calcification group and non calcification group ( $\bar{x}\pm s$ )

表1. 无钙化组、轻度钙化组和重度钙化组一般资料比较( $\bar{x}\pm s$ )

3.2. 无钙化组、轻度钙化组和重度钙化组生化指标水平比较

无钙化组、轻度钙化组和重度钙化组钙水平比较，差异无统计学意义(P > 0.05)；重度钙化组磷、钙磷乘积、PTH水平高于轻度钙化组和无钙化组，镁、Alb水平低于轻度钙化组和无钙化组，差异有统计学意义(P < 0.05)；轻度钙化组磷、钙磷乘积、PTH水平高于无钙化组，镁、Alb水平低于无钙化组，差异有统计学意义(P < 0.05)。见表2。

Table 2. Comparison of the levels of biochemical indexes from severe calcification group, mild calcification group and non calcification group ( $\bar{x}\pm s$ )

表2. 无钙化组、轻度钙化组和重度钙化组生化指标水平比较( $\bar{x}\pm s$ )

注：与无钙化组比较，^*P < 0.05；与轻度钙化组比较，^&P < 0.05，下同。

3.3. 无钙化组、轻度钙化组和重度钙化组血清sST2、IL-33水平及钙化评分比较

重度钙化组sST2、IL-33、钙化评分高于轻度钙化组和无钙化组，轻度钙化组sST2、IL-33、钙化评分高于无钙化组，差异有统计学意义(P < 0.05)。见表3。

Table 3. Comparison of the levels of sST2, IL-33 and calcification scores in severe calcification group, mild calcification group and non calcification group ( $\bar{x}\pm s$ )

表3. 无钙化组、轻度钙化组和重度钙化组血清sST2、IL-33水平及钙化评分比较( $\bar{x}\pm s$ )

3.4. 维持性血液透析血管钙化患者血清sST2、IL-33与钙化评分及生化指标的相关性

Pearson法分析结果显示，维持性血液透析血管钙化患者血清sST2与IL-33呈正相关(r = 0.385; P < 0.05)，见图1。维持性血液透析血管钙化患者血清sST2、IL-33与磷、钙磷乘积、PTH、钙化评分呈正相关，与镁、Alb呈负相关(P < 0.05)。见表4。

Figure 1. The correlation of serum sST2 and IL-33 in maintenance hemodialysis patients with vascular calcification

图1. 维持性血液透析血管钙化患者血清sST2与IL-33的相关性

Table 4. The correlation of serum sST2 and IL-33 with calcification score and biochemical indexes in maintenance hemodialysis patients

表4. 维持性血液透析血管钙化患者血清sST2、IL-33与生化指标的相关性

3.5. 影响维持性血液透析患者血管钙化的多因素Logistic回归分析

将维持性血液透析患者是否发生血管钙化作为因变量，以sST2、IL-33、磷、钙磷乘积、PTH、镁、Alb为自变量进行Logistic回归分析，结果显示sST2、IL-33是影响维持性血液透析患者血管钙化的独立危险因素(P < 0.05)，Alb是影响维持性血液透析患者血管钙化的保护因素(P < 0.05)。见表5。

Table 5. The multifactorial Logistic regression analysis of factors affecting vascular calcification in maintenance hemodialysis patients

表5. 影响维持性血液透析患者血管钙化的多因素Logistic回归分析

4. 讨论

维持性血液透析患者最主要的致死原因是心血管疾病，而血管钙化通常与维持性血液透析患者心血管疾病发病及死亡相关 [7] 。血管钙化是由钙磷等在血管壁细胞外基质中过量沉积引起的，同时伴随平滑肌细胞、血管内皮细胞分化为类软骨/成骨细胞并分泌有机质 [8] 。血管钙化的发生发展可能与高磷血症、脂代谢异常、慢性炎症等有关，且近期研究表明，血管钙化可预防、可逆转，且高度可调控 [9] 。临床中早期发现、早期预防血管钙化，对降低维持性血液透析患者心血管事件发生率可能有重要意义。

ST2存在sST2和ST2L两种形式，sST2是白介素I受体家族成员之一，当心肌细胞受到成纤维负荷变化及机械刺激后ST2L的分泌量增加，ST2L与其配体IL-33特异性结合从而激活下游通路，进而发挥保护心肌、抑制心肌重塑的作用 [10] 。而sST2会通过竞争性地抑制IL-33与ST2L结合，抑制ST2L发挥心肌保护作用 [11] 。本研究结果显示，随着维持性血液透析患者血管钙化加重，血清sST2、IL-33表达水平呈上升趋势，与徐力 [12] 及何剑等 [13] 研究中sST2在血液透析患者中的表达趋势相近；且二者均是影响维持性血液透析患者血管钙化的独立危险因素。提示sST2、IL-33的高表达可能与血管钙化的发生、发展有关，推测随着维持性血液透析时间延长，其体内慢性炎症加重，血清IL-33表达水平升高，且因代谢产物累积、透析膜相容性差等原因，透析患者血管压力增加，血管钙化加重，而机体毒素和不同容量超负荷均可造成心脏毒副作用，使得血清sST2水平增加，而sST2水平升高后会与IL-33特异结合，抑制ST2L通路，进一步削弱ST2L/IL-33对心肌的保护作用，易引发心血管事件。研究表明，血管钙化患者血磷、钙等显著升高，PTH、Alb等水平异常，各指标变化均与血管钙化发生、发展有关 [14] [15] 。而本研究中，血清sST2、IL-33与磷、PTH、Alb等均呈明显的相关性，进一步提示血清sST2、IL-33也可能在血管钙化的发展中发挥重要作用，在临床中应对维持性血液透析患者血清sST2、IL-33、Alb等水平进行检测，及早介入治疗，减少血管钙化的发生，进而控制病情进展，预防心血管事件发生。

综上所述，血清sST2、IL-33在维持性血液透析血管钙化患者中表达水平升高，且与钙化评分、血磷等呈明显相关性，提示sST2、IL-33可能与血管钙化的发生、发展密切相关。sST2、IL-33对维持性血液透析患者血管钙化评估可能有重要的辅助作用，但因收集患者数量有限，二者具体作用机制仍不十分明确，其在临床指导治疗中的具体作用仍需进一步验证。

基金项目

山东省医药卫生科技发展项目(2017WS564)；青岛市市南区科技计划项目(2018-4-025-YY)。

NOTES

^*通讯作者。