文摘

FGF-23升高的预测死亡率和与CKD LVH。或许是一个生物标志物或直接的毒素。我们评估了使用CMRI FGF-23和LVH CKD的之间的关系。体外研究磷酸的影响,FGF-23,克罗索E-selectin和HUVECs VCAM生产。FGF-23浓度与eGFR和积极与LVMI的某种关联。FGF-23在CKD LVH的独立预测因子。E-selectin和VCAM生产在HUVECs培养提升高磷酸盐FGF-23或克罗索。这种效应是减毒细胞暴露于FGF-23和克罗索。FGF-23是一个独立的LVH以CMRI预测指标。我们展示初步数据支持,FGF-23有毒导致血管内皮细胞的激活。 We do not prove causality with elevated FGF-23 and LVH. Further research should ascertain if lowering levels of FGF-23 translates to improved clinical outcomes.

1。介绍

多余的心血管疾病和死亡的风险在那些患有慢性肾脏疾病(CKD)与普通人群相比尚未充分解释(1- - - - - -5]。能够很好的证明,CKD患者内皮功能障碍和多余的心血管风险很可能是次要的结合传统心血管危险因素,包括高血压和糖尿病,和其他“非传统”的危险因素可能是惟一的CKD人口(2]。结果出现的异常骨矿物质代谢紊乱:hyperphosphataemia,甲状旁腺功能亢进,维生素缺乏D罹患心血管疾病的风险因素是“非传统”的例子(6- - - - - -9]。每个人都有独立与心血管和全因死亡率增加有关。描述的机制不佳,但在动物实验中,有证据表明,均可诱导血管钙化和内皮功能障碍(9,10]。虽然有证据表明,口服磷酸盐粘结剂可以降低血管钙化和改善生存,没有安慰剂对照试验,没有证据链接降低磷酸盐水平改善心血管结果(11]。

纤维母细胞生长factor-23 (FGF-23) phosphaturic激素,已成为一个重要的球员在血清磷酸盐和维生素D的监管。它主要由骨骼和分泌似乎需要克罗索,一种跨膜蛋白,以发挥其影响。FGF-23强有力地降低血清磷酸水平诱导肾磷酸盐浪费;FGF-23抑制钠磷酸盐转运蛋白类型活动花絮和IIc (NPT2a / 2 c)在近端小管。它还降低了肾的表达CYB27B1通过减少1.25 (OH) 2 d3合成和FGF-23减少甲状旁腺激素(素分泌(12,13]。FGF-23是一个敏感的生物标志物的异常肾磷酸盐处理和水平升高,并在更大程度上,比进步CKD的血清磷酸盐(14]。水平升高,通常超过1000倍,患者终末期肾病(ESRD)和先进的CKD, hyperphosphataemia发展尽管FGF-23水平上升。这减少了响应FGF-23可能反映了完整的肾单位数量的减少,以及由此产生的减少克罗索远曲细胞上的表达(15]。

高架FGF-23本身就是不良结果的预测包括过早死亡,慢性肾病进展,血管功能障碍,左心室肥大(9,16- - - - - -18]。然而,目前尚不清楚在高位FGF-23施加直接毒性作用在血管和心肌细胞还是仅仅是这些疾病的生物标志物。心脏磁共振成像(CMRI)扫描被公认为左心室质量(LVM)的黄金标准测量和优于超声心动图(19]。FGF-23和LVH的关系,通过测量CMRI之前还没有被研究过。本研究的目的是评估FGF-23之间的关系和CKD患者LVH使用CMRI阶段3和4。磷酸的影响,我们也评估FGF-23和克罗索E-selectin的表达和VCAM人类内皮细胞脐静脉(HUVECs)标记的内皮功能障碍与CKD[加速心血管疾病有关20.,21]。

2。材料和方法

2.1。研究设计、设置和参与者

格拉斯哥西部医院的肾单位,提供肾服务在苏格兰西部的280万名患者。我们招募了成人肾诊所求诊的患者在苏格兰西部的诊断糖尿病肾病或biopsy-proven IgA肾病和CKD 3 - 4阶段。原发性高血压患者在缺乏CKD是从格拉斯哥血压招募诊所。患者接受免疫抑制,主动感染的证据,或无法接受CMRI扫描被排除在外。书面的知情同意是来自所有患者,这项研究是由当地伦理委员会批准。

病人临床研究机构参加了格拉斯哥。人口数据包括身高、体重、腰围都记录下来。三个血压测量的最低记录。调查包括肾功能指标(估计的修改在肾脏疾病的饮食(MDRD-4)公式),骨生物化学(甲状旁腺素、维生素D、钙和磷酸盐水平),血红蛋白和c反应蛋白(CRP)。蛋白尿估计从现货蛋白质:肌酐比率(PCR), 24小时蛋白尿量化(24 h QP)。处方药都是贯穿研究。

2.2。FGF-23测量

FGF-23在EDTA浓度测定血浆样品冷冻和储存在−80°C。样本以复制一个解冻后,根据制造商的指示,使用第二代人类c端FGF-23 ELISA (Immunotopics Inc .,圣克莱门特、钙、美国)。重组人类FGF-23用作标准0.18.50.150.445和1500俄文/毫升的浓度。试验的敏感性为1.5俄文/毫升。

2.3。细胞ELISA

HUVECs从PromoCell汇集捐赠者获得,德国海德堡。细胞被播种到组织文化对待75毫升玻璃瓶(美国纽约康宁合并)和生长在标准内皮细胞基底中磷酸盐浓度的0.5毫米或自定义制定媒体磷酸盐浓度的3毫米。媒体都从PromoCell和补充获得内皮细胞生长介质2混合和补充100毫克/毫升青霉素和链霉素。所有的文化都孵化有限公司37°C的5%₂。2日和4日之间的细胞被使用。每口井的18000个细胞被添加到96孔板。24小时的细胞,然后处理FGF-23 (3.5 e⁻⁷)和克罗索(2 e⁻¹⁰)单独或组合;控制治疗。四个小时后孵化FGF-23和克罗索,有些井也接受白介素1β(摘要意思),剩下盘子进一步6个小时。井与磷酸盐缓冲盐水洗(PBS),然后与多聚甲醛固定细胞(4%溶解在5%蔗糖溶液)和孵化一夜之间在4°C。井与PBS和0.1% BSA溶液洗一小时阻止非特异性蛋白质绑定。E-selectin,鼠标反人类的抗体(AbD Serotec,牛津大学,英国)1/2000稀释被添加到每个。VCAM羊反人类的抗体(研发系统、牛津大学、英国)在1/2000稀释被添加到每个。一小时孵化后,井被洗和二级抗体(辣根过氧化物酶加上鼠标为VCAM E-Selectin和山羊,Sigma-Aldrich,密苏里州,美国)。这是洗后孵化一小时和开发人员添加从Sigma-Aldrich(三甲)。井被阅读630吸光度标(SpectraMax平方米,分子器件、桑尼维尔,美国)。剥离缓冲区添加到井然后鼠标反GAPDH探测。细胞ELISA E-Selectin和VCAM执行三个独立的实验,每一组代表在每个实验和结果一式三份GAPDH规范化。

2.4。心脏磁共振成像扫描

我们的CMRI协议曾被描述22,23]。短暂,41 CMRI进行确定左心室质量指数(LVMI)使用8毫米厚极震区电影片1.5特斯拉的西门子(报道)CMRI扫描仪,和快速成像与稳态精度(FISP)序列。LVM是分析被观察者从极震区电影循环使用手动跟踪心外膜、心内膜收缩末期和舒张末期的轮廓。收缩末期容积(ESV),舒张末期容积(类别),和LVM使用商业软件计算(Argus;西门子)。值调整的身体表面积(BSA Mosteller公式,LVH是定义为LVMI > 84.1 g / m²对于男人和> 76.4 g / m²为女性;左室收缩功能障碍定义为LV射血分数(LVEF) < 55%24]。

2.5。统计分析

统计分析进行了使用IBM SPSS统计软件包版本18.0(美国IL)。正常的数据确定使用Kolmogorov-Smirnoff分析与正态分布的数据表示为均值和SD和非正态的分布数据中位数和四分位范围(差)。参数相关性计算使用皮尔逊的相关性,使用枪兵的非参数。正态分布变量对数转换获得。比较了使用学生的以及,曼惠特尼测试和方差分析的方法之一。多变量分析了使用二进制逻辑回归来确定LVH的独立预测指标。

对于细胞ELISA比较,不同群体使用双向方差分析和比较事后与图基进行了分析测试。

3所示。结果

48例CKD患者包括在分析中。62% (糖尿病肾病的诊断,18%有IgA肾病。50% ()LVH。原发性高血压患者27“控制”但没有CKD也包含在分析;56% ()的LVH。没有CKD患者之间的比较如表所示1。有一个类似的年龄分布(年和年)和类似的男性比例(75%和74%)。两组LVMI也相似(81.2 g / m²iqr70.2 - 97.6和86 g / m²差71.6 - -99.6)。CKD患者有显著较高的磷、甲状旁腺激素和FGF-23浓度(237.9俄文/毫升差109.6 - -393.3和12.5俄文/毫升差1.5 - -35.9,)。

图1显示了FGF-23浓度中位数分层的患者分成4组根据LVH与CKD的存在与否。那些与CKD和LVH FGF-23浓度最高,其次是CKD患者没有LVH(283.4俄文/毫升差166.4 - -414.8和118.4俄文/毫升差61.5 -295年,)。

散点图FGF-23浓度和LVMI CKD患者图所示2展示2(之间存在显著的正相关,)。图3显示了与FGF-23浓度和肾功能负相关(,)。也有正相关与磷酸(,)(数据未显示)。进一步对比CKD患者和无LVH表所示2。表皮生长因子受体显著低于那些LVH(27.5毫升/分钟和34.3毫升/分钟±11.7±11.3)和收缩压和PCR显著提高(与,19.8和82.5差-218和67.4差12.5 -196,)。多变量分析包括肌酐、FGF-23收缩压、和泌尿PCR透露,除了肌酐,LVH的独立预测指标(表3)。肌酐计算而不是使用eGFR MDRD 4因为LVH已经考虑体重,觉得它是使用肌酐更合适。我们试过和表皮生长因子受体模型,这不是LVH的重要决定因素。

在我们研究的第二部分,我们看着改变磷酸浓度的影响存在和没有FGF-23,克罗索和摘要意思生产的细胞粘附分子E-selectin和VCAM。而细胞刺激只有摘要意思,E-selectin和VCAM生产显著升高HUVECs培养高磷媒体(3毫米)FGF-23和摘要意思或克罗索和摘要意思。这种效应是细胞暴露于FGF-23和减毒与摘要意思克罗索。图4实验结果显示代表E-selectin生产从一个实验在一式三份。之间没有显著差异看到细胞与摘要意思没有刺激。

4所示。讨论

在这项研究中,我们研究了在CKD FGF-23和血管结构的关联,与额外的体外研究底层机制。这是第一个研究来评估与CMRI FGF-23和LVH测量之间的关系。我们确认的其他研究发现使用不敏感LVH的措施;FGF-23水平是一个独立的预测患者LVH CKD 3和4继发于糖尿病或IgA肾病。

病人没有CKD的水平低得多FGF-23无论存在与否LVH(13.8俄文/ -38 mL差1.5和20.7俄文/毫升差1.5 - -42.2)。左心室壁厚增加心脏适应慢性压力超负荷与合成LVH [25]。LVH是发现在25%的重要高血压药物没有终末器官损害其他地方,和高达60%的终末器官损害其他地区(26]。FGF-23的低水平在我们的原发性高血压组与LVH表明FGF-23既不是生物标志物对LVH也不贡献显著的发展没有CKD患者LVH。

多达75%的患者LVH存在开始透析。师等人研究了影响因素CKD患者LVH 3和4。他们证明,它影响大约50%的患者这种级别的CKD和更先进更常见慢性肾病(27]。收缩期和舒张期血压都是形容在文献中没有CKD患者LVH的独立预测指标(28,29日]。有在CKD患者LVH的患病率增加,短接触后可能出现高血压和可能在较低的值。在动物模型中,高血压LVH的发展在CKD即使没有重大(30.]。这支持论点,额外的因素对LVH的发展作出贡献。还有许多其他因素可能导致CKD LVH包括年龄、贫血、蛋白尿,FGF-23水平(9,22,26,31日]。在我们研究阶段5 CKD的患者,血压是LV质量的主要决定因素。然而磷酸氢钙产品是一个额外的因素LVH符合假设CKD矿物骨病失调有牵连在CKD [LVH的发病机制23]。LVH是一个主要的心血管死亡率的预测在先进的CKD和潜在的危险因素,透析(32]。回归LVH因此代表一个可能的策略为提高心血管慢性肾病患者的结果。

在目前的研究中,我们表明,FGF-23水平是LVH的独立预测指标在慢性肾病和显示水平显著高于那些没有LVH与慢性肾病。CKD患者LVH发展以来降低血压水平比没有CKD的患者,其他一些因素在慢性肾病可能参与其中。我们的数据支持了这样的观点,即FGF-23可能是负责任的。

支持FGF-23病理生理作用,有必要表明FGF-23要么直接作用于心脏细胞的增长或矩阵生产(或其他血管细胞),或者它有可能提高血压。我们检查了FGF-23对内皮细胞的影响,表明FGF-23刺激生产的细胞粘附分子,E-selectin和VCAM。更高水平的E-selectin VCAM,显示激活的患者存在血管内皮和原发性高血压患者内皮功能障碍的人(20.]。在克罗索的存在,这种效果是减毒克罗索符合既定的角色作为一个抗衰老的蛋白质(33]。因此,FGF-23可能导致激活和血管内皮功能障碍和导致高血压和慢性肾病患者LVH。这是一个很小的试点研究和细胞ELISA结果需要确认与免疫印迹。此外,基因表达E-selectin和VCAM需要评估细胞磷酸处理,FGF-23,克罗索。

还有待证明是否有直接作用于心脏细胞相似,但我们的研究结果支持假设FGF-23不仅仅是一个生物标志物的异常肾磷酸盐处理和可能是一个治疗目标phosphate-binding药物减少FGF-23水平(34]。

5。结论

在这个小、单中心,初步研究,我们已经表明,FGF-23与CKD LVH的发展,以“黄金标准”的方法衡量CMRI并提供初步证据的直接影响体外可能导致内皮功能障碍和LVH。我们不能证明因果关系和高架FGF-23 LVH的进一步研究是必要的,以确定如果降低FGF-23水平提供效益的改善临床结果。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

研究支持从肾研究Darlinda的慈善资金。k·k·史蒂文斯和e . p . McQuarrie贡献同样这项工作。