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慢性肾脏病矿物质及骨代谢紊乱与FGF23、Klotho、BMP-7、铁调素研究进展


标呈负相关,与1,25(OH):D成正相关,推测Klotho
也可作为早期诊断CKD—MBD有力指标。现今对
诊断为慢性肾衰竭患者检测肾脏Klotho受体表达及
血清Klotho蛋白发现,所有慢性肾衰竭患者Klotho mRNA表达及Klotho蛋白产生均显著下降,且并发
Klotho基因及相关蛋白治疗作用的初步研究业已开 展,将为早期干预CKD—MBD发生提供新线索。
三醇合成下降。骨骼作为一种内分泌器官,通过与
其他器官相互作用维持体内矿物质平衡¨J。
DOI:10.3760/cma.j.issn.16734416.2014.04.039
作者单位:225001江苏,扬州江苏省苏北人民医院肾内科 通信作者:徐道亮Email:yzxdl@126.com
万方数据
国际泌尿系统杂志2014年7月第34卷第4期International Jounaal
2a)]与钠磷共转运蛋白一2c[sodium—phosphate
contransporter
type一2c(Npt一2c)]在近端肾小管刷
磷、甲状旁腺素和维生素D代谢异常;骨转化、矿化 和强度异常以及血管或其他软组织钙化。长期骨代 谢紊乱会产生骨折、骨畸形,甚至增加肾脏病患者致 畸率及致死率。目前甲状旁腺素、钙、磷及维生素D 等指标作为评价CKD—MBD状态在临床已广泛应 用,但早期预测性不强,数值异常者多已至晚期。临
通路…1。Klotho蛋白通过பைடு நூலகம்活离子通道介导肾远曲
小管及肾间质内皮细胞对钙的重吸收及促进钾排 泌,同时也可直接与FGFR结合激活肾脏及小管内
降下调FGFR与FGF23亲和力,增加循环FGF23水 平致使小管刷状绒毛膜Npt2a转运受体高表达,肾
小管对磷的重吸收增加,血磷水平升高。多项临床
PKC及CAMP信号通路,从而抑制细胞内胰岛素/ IGF一1信号级联反应,发挥抗衰老作用。不仅如此

重组骨形态发生蛋白一7(bone
morphogenetic
症发生后下降更为明显;日本研究者【l纠也发现 Klotho蛋白下降能减少成骨细胞数量,干扰骨矿化
protein,BMP一7)
重组骨形态发生蛋白作为一种多功能细胞因
万方数据
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of Urology and
Nephrology,Jul 2014,V01.34 NO.4
子,是转化生长因子一B超家族调控生长及分化的 重要成员。成熟重组骨形态发生蛋白一7(bone
phogenetic
mor-
慢性肾脏病患者在出现骨代谢及矿物质紊乱相关并 发症时,除应用碳酸钙、维生素D、甲状旁腺切除等 治疗措施外,仍旧没有很行之有效的方法来延缓和 逆转该进程。目前这些新指标(FGF23、Klotho、BMP 一7、铁调素)在多种肾病模型动物实验中均取得了 良好进展,于临床诊断及治疗CKD—MBD的应用前 景极其可观。不论是作为临床药物的治疗靶标或是 本身在一些直接治疗中作为疗效变化的一种预测因 子,均能大大提高慢性。肾脏病患者相关矿物质及骨 代谢并发症的治疗疗效及预后水准,为CKD—MBD
不仅如此,在慢性肾脏病患者中随着肾小球率过滤 下降,Klotho蛋白逐渐缺失体内循环FGF23量可达 数千倍之多。Olauson等¨钊研究者对Klotho一/一小
鼠及肾小管远端Klotho一/一小鼠(Ksp—KL(一/
基酸,主要表达于肾脏及脉络膜,尤以肾皮质小管上
皮细胞表达强烈。目前Klotho基因表达蛋白分为两 种类型:其一为分泌型,其二为系膜转化型。前者为
慢性肾脏病矿物质及骨代谢紊乱(chronic
Kidney disease minerM and bone disorder,CKD—
MBD)是慢性肾脏病晚期常见并发症,极大影响慢性肾脏病患者的生活质量。研究发现,在慢性。肾脏病中,有 些骨代谢指标如:甲状旁腺素(integral
parathyroid
减少PTH分泌及下调PTH mRNA表达。在不同年
者将Klotho cDNA探针注入Klotho杂合大鼠模型后
检测肾脏Klotho基因在炎症应激病理状态下表达,
龄透析患者中,FGF23水平与骨代谢异常有相关性。 对长期透析儿童行骨活检发现拍J:儿童体内FGF23
水平越高骨质越薄,成骨分化时间越短,且血管转移 性钙化也越明显,成人亦如此。Kanda等一。对105 例未行血液透析,未使用钙、维生素D及磷结合剂治 疗的老年CKD患者研究发现FGF23水平与髋部骨
分泌型klotho蛋白与慢性肾脏病进程及氧化应激状 态也存在相关性。Koh等¨引学者利用酶保护分析 法、蛋白质印迹法及免疫组化法为10例临床及病理
回顾性研究Ⅲ’18 o均证实Klotho在CKD2期开始则随 CKD进展表达逐渐下降,且随肾小球率过滤下降而
下降;同时klotho与FGF23、PTH、血磷及血管钙化指
血症,且较后者更能阻止血管及异位钙化,降低小鼠 死亡率,从而推测高磷血症而非维生素D活性增高 是引起血管及异位钙化的主要因素。目前大量慢性 肾脏病患者现况调查研究均发现FGF23水平是
CKD发生的早期指标。在慢性肾脏病早期(可早至
就其研究进展作一综述。
1成纤维生长因子23(fibroblast FGF23) 成纤维生长因子23是由骨细胞与骨成纤维细 胞分泌的一种32一kDa蛋白(内含251个氨基酸), 属于内分泌成纤维细胞生长因子家族。其特异性作 用于肾脏表达的Klotho—FGFR致血磷水平及骨化
促进骨形成,降低血磷,阻止血管钙化。纤维性骨炎
是导致肾性骨营养不良最常见因素,而BMP一7减 少及继发性甲状旁腺激素增多则是导致纤维性骨炎 形成的重要原因。BMP一7产生减少会使部分骨髓
内骨祖细胞及骨髓源性成骨细胞在分化过程中终止 于幼稚成骨细胞,成熟成骨细胞数量减少,终致骨量
[2] [1]
Rodriguez M,Lopez 1,Munoz J,et a1.FGF23 and mineral metab—
血清游离型,主要调控细胞表面离子通道及蛋白类
酶活性,其中包括钙离子瞬时通道5(TRPV5)一』、钾 离子通道ROMKl¨…、蛋白酶C(PKC)及CAMP信号
一)mice)比较研究就证实了上述观点,Ksp—KL
(一/一)小鼠更易并发高磷酸血症引起血管及肾小 管钙化,其原因主要为远曲小管Klotho蛋白表达下
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滤呈反比,且在早期肾病敏感性优于PTHH o。然而
过程,加速血管钙化及异位钙沉积,从而进一步证实 klotho与慢性肾脏病及并发症的相关性。同时研究
最近体内外实验晡。却显示甲状旁腺作为FGF23靶 器官,可通过磷酸化ERKl/2激活MAPKK信号途径
olism,implications in 275—278. Zhang S,Gillihan R,He N,et a1.Dietary phosphate restriction suppresses phosphaturia but does mouse model of chronic kidney
not
CKD—MBD[J].Nefrologia,2012,32:
减少;同时过多的甲状旁腺激素分泌一方面增强破
honnone,胛H)、钙、磷、维生素D等在诊断晚期CKD—MBD
中广泛应用,而成纤维生长因子23(FGF23)、Klotho、骨形态发生蛋白一7(BMP一7)、铁调素等作为预示骨代 谢及矿物质紊乱的新指标令人关注。
【关键词】
肾疾病;矿物质;成纤维细胞生长因子23;骨形态发生蛋白质类
[中图分类号]R692[文献标识码]A[文章编号]1673-4416(2014)04-0600-04
growth factor一23,
2期),FGF23随肾小球过滤下降而上升,且较血清 磷及胛H升高更早且明显。Fliser等p1对177例非 糖尿病慢性肾脏病患者长达53个月的调查分析发 现FGF23水平升高与CKD患者病情进展一致,而这 些患者血清磷水平正常。而且慢性肾脏病患者 FGF23水平与血清trFH浓度成正比,与肾小球率过
该结论有待进一步大样本临床研究证实。因此 FGF23独立于甲状旁腺激素及磷作为早期判断CKD
—MBD进程的指标,若能早期进行干预并辅以低磷
性钙化及肺气肿等),以达到延长寿命目的。同时它
也能结合FGF23形成一种共受体而发挥作用。
FGF23由骨组织产生,其靶向器官为肾脏,受体主要 由膜性Klotho和FGF受体(FGFRs)共同表达决定; Klotho与FGFR结合形成复合物可显著上调FGF23 与其受体亲和力。目前已有研究证实Klotho一/一
小鼠表型与FGF23一/一小鼠表型相似¨5|,主要是 由于FG砣3不能脱离Klotho而发挥生物学活性。
饮食将延缓慢性肾脏病患者骨代谢及矿物质紊乱。
2 Klotho
Klotho(KI)基因一直被视为“年龄抑制型”基 因,由Kuro—O等在1997年研究自发性高血压时发 现。其长50 kb,位于染色体13q12区域,由5个外 显子和4个内含子组成,分泌性蛋白大约549个氨
MBD患者预后的活性维生素D类似物也能增加血 清磷及FGF23水平,加速血管及软组织钙化呻J,但
它表达于相对数量组织中(主要是肾脏),通过参与 细胞内许多生物途径,包括一氧化氮合成、窦房结起 搏点激活、胰岛素/胰岛素样生长因子形成,以及其 他细胞内信号传导途径,阻止动物几乎所有器官和
组织表现年龄相关性改变(如:骨质疏松、血管转移
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