2023年我国慢性病普查慢性肾脏病(chronic kidney disease, CKD)患病率约8.2%,较过去10年下降30%,但CKD及其并发症仍严重威胁生命健康[1]。心血管疾病是CKD患者常见并发症及死亡的重要原因。一项纳入413 718例未合并心血管疾病的CKD患者的研究[2]发现，估算肾小球滤过率(estimated glomerular filtration rate, eGFR)<60 mL/(min·1.73 m2)时，eGFR每下降5 mL/(min·1.73 m2),冠心病发生风险增加14%,表明轻度肾功能减退易导致心血管疾病高风险。心血管钙化(cardiovascular calcification, CVC)是CKD患者发生心血管疾病的特征性表现，包括心脏瓣膜钙化与血管钙化，是发生于心脏瓣膜或动脉血管壁的病理性异位矿化，这种病理性钙化的主要成分为羟基磷灰石晶体。<5μm的微小钙化主要沉积于血管内膜，影响动脉粥样硬化斑块的稳定性；>50μm的钙化主要影响血管中膜与心脏瓣膜，导致管壁僵硬与瓣膜狭窄[3]。CKD引起的心脏瓣膜钙化主要发生于主动脉瓣及二尖瓣，因钙化导致“僵硬”的瓣膜影响了心脏血流量，使心房、心室重构，进一步影响心脏舒缩功能。CKD患者的血管钙化可发生于全身各处血管，2019年美国心脏病学会/美国心脏协会指南[4]强调了通过监测冠状动脉钙化(coronary artery calcification, CAC)指导心血管疾病风险评估的意义。因此，对CKD患者CVC,尤其是CAC的检测与评估是CKD患者日常管理的重要内容，早期干预与治疗可较大程度改善CKD患者预后及心血管死亡。本文就CKD患者CVC检测及评估的研究进展综述如下。

1、实验室检测

1.1钙、磷、甲状旁腺激素

以钙、磷、甲状旁腺激素为代表的矿物质代谢紊乱是CKD患者发生CVC的重要原因。因肾功能减退导致的高磷血症可上调成骨转录因子Msh同源体2及Runt相关转录因子2表达，促进血管平滑肌细胞表型向骨或软骨组织转变；也可通过诱导血管平滑肌细胞生成基质金属蛋白酶，使细胞外基质发生重构，创造有助于钙化的微环境。甲状旁腺激素由甲状旁腺主细胞分泌，通过骨、肾脏、小肠调节钙磷代谢。CKD患者表现为继发性甲状旁腺功能亢进，甲状旁腺激素水平增高促进高级糖化终产物及白细胞介素-6释放，导致血管发生重构；也可上调成纤维细胞生长因子-23(fibroblast growth factor-23, FGF-23)等钙化调节因子表达，促进钙化发生。有研究[5]发现，校正心血管疾病的传统危险因素后，甲状旁腺激素水平与主要心血管不良事件发生风险呈正相关，但未发现血清钙、磷水平与其的相关性，在校正相关生物因子后，血清磷水平也与主要心血管不良事件发生风险呈正相关。有研究[6]排除CKD、合并心血管疾病及其他原因导致的高磷血症(血清磷>1.45 mmol/L)后，结果显示血清磷水平与CAC严重程度呈正相关，且存在性别差异(男性：血清磷>1.09 mmol/L,女性：血清磷>1.37 mmol/L),提示正常范围的血清磷水平对CAC的预测和评估仍有较大意义，但需注意性别差异。

1.2骨调节蛋白

与CKD患者CVC相关的骨调节蛋白包括骨桥蛋白、骨保护素、基质Gla蛋白(matrix Gla protein, MGP)等。骨桥蛋白是由314个氨基酸组成的高度磷酸化糖蛋白，广泛分布于人体各种组织器官，在骨代谢中起关键作用。骨桥蛋白依赖整合素αvβ3黏附破骨细胞并调控破骨细胞功能，促进骨破坏并抑制过度矿化，起抑制钙化的作用。骨保护素是一种分泌蛋白，其配体包括核因子-κB受体激活因子配体和肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体。骨保护素与核因子-κB受体激活因子竞争核因子-κB受体激活因子配体靶点，共同组成骨保护素/核因子-κB受体激活因子/核因子-κB受体激活因子配体轴参与骨代谢。GCKD研究[5]将5 217例CKD患者骨保护素水平按五分位数法进行分组，发现骨保护素水平更高组年龄较大，eGFR较低，合并高血压、糖尿病比率较高；骨保护素是CKD患者心血管死亡、主要心血管不良事件、充血性心力衰竭导致住院的影响因子，骨保护素水平每增加1个标准差，这3种临床结局的风险分别增加118%、38%、105%;提示骨保护素是与CKD患者心血管事件相关的独立影响因子。MGP是依赖维生素的分泌蛋白，需依赖维生素K羧化与磷酸化发挥生理作用。MGP是钙化抑制因子，通过直接与羟基磷灰石晶体结合或与骨形成蛋白2结合间接抑制钙化的发生。近年无羧化、去磷酸化MGP(dephospho rylated-uncarboxylated MGP, dp-ucMGP)与钙化或心血管疾病关系的研究越来越多。Potjewijd等[7]研究发现，dp-ucMGP>634 pmol/L的系统性硬化患者发生心血管事件或死亡的风险在任何时间均大于dp-ucMGP<634 pmol/L者，表明dp-ucMGP对心血管疾病和死亡有良好预测价值。Shea等[8]发现，dp-ucMGP 300～449 pmol/L的CKD患者发生CAC进展的概率较dp-ucMGP≥450 pmol/L者低49%。

1.3钙蛋白颗粒与胎球蛋白A

钙蛋白颗粒是一种胶体纳米颗粒，是人体矿物质代谢异常的产物。胎球蛋白A是肝脏组织分泌的相对分子质量55 000～60 000的糖蛋白，与碳酸钙有高度亲和性，是一种钙化抑制因子。血清游离钙和磷酸盐与胎球蛋白A、白蛋白等血清蛋白结合即为初级钙蛋白颗粒(primary calciprotein particles, CPP1),CKD患者血清钙、磷过载可使CPP1形成次级钙蛋白颗粒(secondary calciprotein particles, CPP2)。相较于CPP1,CPP2体积更大，稳定性更好。CPP2除通过激活肿瘤坏死因子-α/肿瘤坏死因子受体1途径或上调氧化应激诱导血管平滑肌细胞发生钙化外，还通过减少内皮细胞一氧化氮的生物利用率诱导钙化的发生。研究[9]发现，维持性血液透析患者CPP2大小与胎球蛋白A水平呈负相关，与骨保护素、全因死亡率呈正相关，但未发现CPP2大小与CAC、胸主动脉钙化相关，可能是钙蛋白颗粒主要诱导血管中膜层血管平滑肌细胞矿化，而使用的影像学技术无法准确检测血管中膜层钙化。T50是指CPP1向CPP2转化的时间，反映钙化倾向。Bundy等[10]测定CKD 2～4期患者T50,发现低水平T50预示严重CAC风险，T50值每降低1个标准差，CAC严重程度增加21%。但T50与钙化的关系目前尚无定论，T50测定也较复杂。

1.4 FGF家族与Klotho

FGF家族有3个成员作为内分泌因子参与人体代谢，分别为FGF-19、FGF-21、FGF-23,其受体不是FGF受体(FGF receptor, FGFR),而是Klotho与FGF受体复合物。Klotho家族包括α-Klotho、β-Klotho、γ-Klotho,最早在缺失相应基因的小鼠中发现其有抗衰老的特性。Klotho主要由肾脏产生，也可由大脑、甲状旁腺、胰腺等组织器官产生。Klotho可被蛋白酶水解为可溶性Klotho,作为一种内分泌激素进入体液循环发挥多种功能。在肾脏α-Klotho以单层跨膜蛋白的形式与FGF受体1c共同成为FGF-23受体，参与磷、维生素D等物质代谢。FGF-23是一种相对分子质量为30 000的分泌蛋白，主要由骨细胞产生，参与矿物质代谢。FGF-21最早作为一种新型降糖激素应用于临床糖尿病的治疗，主要在白色脂肪和肝脏中产生，与FGF受体1c、β-Klotho复合物结合参与糖和脂肪的分解与代谢，也可穿透血脑屏障，参与人体应激反应。FGF-19主要由肠上皮产生，调控胆汁酸合成，其受体为FGF受体4与β-Klotho复合物。CKD患者除表现为血清FGF-23水平升高、Klotho缺失，FGF-21水平也呈明显升高状态[11]。研究[12]发现，维持性血液透析患者血清骨保护素、FGF-23水平与CAC严重程度呈正相关，但未发现Klotho与CAC有关，血清FGF-23、Klotho水平与病死率也无相关性，可能与受试者缺乏临床研究代表性、失访比率(55%)较高有关。FGF-21对钙化的预测作用是近年研究热点。研究[13]发现，维持性血液透析患者血清FGF-23水平与胸主动脉钙化积分呈正相关，FGF-21与胸主动脉升部钙化积分、主动脉弓钙化积分及胸主动脉降部钙化积分均呈正相关，FGF-21通过增强甲状旁腺激素诱导钙沉积的作用促进钙化发生。Sayanthan等[14]检测5 792例受试者FGF-21水平，发现FGF-21与胸主动脉降部钙化积分、胸主动脉降部钙化体积和密度均呈正相关，表明FGF-21对评估胸主动脉降部钙化的发生及进展有较大意义。Klotho作为FGF因子的共同受体对钙化的预测及评估有重要意义。有研究[15]发现，CKD早期小鼠及患者Klotho水平下降出现在FGF-23水平升高之前，表明Klotho对CKD并发症的早期诊断有较大价值。研究[16]发现，与健康人群相比，维持性血液透析患者钙化积分较高，血清Klotho水平较低，维持性血液透析患者血清Klotho水平与钙化严重程度呈负相关，Klotho低水平患者合并心血管疾病比率高于Klotho高水平者。

1.5可溶性尿激酶型纤溶酶原激活物受体(soluble urokinase plasminogen activator receptor, suPAR)

suPAR是尿激酶型纤溶酶原激活物受体(urokinase plasminogen activator receptor, uPAR)的可溶性形式。uPAR是由纤溶酶原激活剂、尿激酶受体基因表达的广泛存在于免疫细胞、内皮细胞等各种细胞表面的膜结合蛋白，其通过糖基磷脂酰肌醇锚定在细胞膜上，在炎性反应等刺激下裂解并释放形成suPAR进入体液循环。uPAR除参与纤溶系统外，还与表皮生长因子受体、胰岛素样生长因子1受体等相互作用，影响细胞凋亡、组织重构、信号传导等多种生物学过程。suPAR水平对肾脏病的发生风险有预测作用，有研究[17]检测未合并肾脏疾病的29 088例急诊患者suPAR水平，发现eGFR<60 mL/(min·1.73 m2)者suPAR水平高于eGFR>60 mL/(min·1.73 m2)者，suPAR水平每增加1倍，发生急性肾损伤、CKD的风险分别增加2.51、1.57倍。Hindy等[18]关于动脉粥样硬化的研究发现，CAC积分>0分者suPAR水平高于CAC积分为0分者，随访后再次测定CAC,发现suPAR<2.0μg/L者CAC严重程度较基线水平增加103%,而suPAR>3.0μg/L者CAC严重程度增加229%,suPAR水平与心血管事件发生风险呈正相关，提示suPAR对评估CAC进展及预测心血管疾病风险有重要价值。Diederichsen等[19]研究发现，suPAR与CAC呈正相关，对心血管事件有预测作用，对女性及60岁以上患者的诊断价值较大。

1.6钙卫蛋白(calprotectin, CP)

CP又被称为S100A8/A9复合二聚体，是一种相对分子质量为24 000的钙结合蛋白，主要由中性粒细胞衍生而来，与Toll样受体4或晚期糖基化终产物受体等模式识别受体结合，参与人体病理生理过程。中性粒细胞等髓系细胞的生长环境使其特异性与炎性反应密切相关，在炎症性肠病等自身免疫性疾病中有较大诊断价值。CKD 3～4期及CKD 5期合并心血管事件患者血清CP水平升高，CP对其心血管事件发生的预测价值较大；CKD小鼠模型在高磷饮食诱导钙沉积后给予CP抑制剂，血管钙化得到明显改善[20],提示CP对血管钙化与心血管事件有较大预测价值，CP抑制剂有可能成为钙化的潜在治疗靶点。

1.7生长与分化因子-15

生长与分化因子-15(growth differentiation factor 15, GDF-15)是转化生长因子β家族成员，最早于1997年由Bootcov等发现并命名为巨噬细胞抑制因子-1。前体GDF-15由308个氨基酸组成，不具有生物活性。去除N端信号肽并进一步蛋白水解后形成含有112个氨基酸的成熟GDF-15,通过二硫键连接2条成熟GDF-15单链形成的同源二聚体即为GDF-15的主要循环形式。正常人体中，GDF-15主要在胎盘表达，但在肝脏、肾脏等组织器官中也存在低表达，参与炎性反应等多种病理生理过程。Laucyte-Cibulskiene等[21]对230例未行肾脏替代治疗的终末期肾脏病患者的研究发现，男性患者GDF-15水平与CAC严重程度呈正相关，而女性患者无此相关性，但男性和女性患者GDF-15水平与全因死亡率均有关。Kiss等[22]研究发现，GDF-15水平与CAC严重程度呈正相关，且不受性别影响。GDF-15影响钙化的发生机制目前尚不明确，相关基础或临床研究较少，GDF-15有可能成为未来检测与评估CVC的新标志物。

2、影像学检查

2.1 X线检查

钙化的X线表现为规则或不规则阴性斑块。Adragao等[23]应用X线对维持性血液透析患者骨盆及手部血管钙化进行评估，并提出简易血管钙化积分(又称Adragao评分),将骨盆及两侧手部划分为8个部位，根据每个部位有无钙化记录为0或1分，总分为0～8分；应用CT检查评估血管钙化，发现骨矿物质含量每增加1%,简易血管钙化积分≥3分的概率下降13.7%,且简易血管钙化积分与Agatston评分有一致性，建议应用X线检查测定简易血管钙化积分这一简单、经济的方法来评估骨矿物质含量及血管钙化。2017年改善全球肾脏病预后组织(KDIGO)指南[24]推荐CKD 3～5期患者行X线检查，尤其是腰椎外侧X线检查以诊断血管钙化。但为获取更高的准确性，临床更倾向于应用CT检查评估钙化情况。

2.2 CT检查

CT利用人体对X射线的吸收特性进行断层成像，分辨率较高。X线、CT检查识别主动脉钙化的灵敏度分别为52.2%、96.2%,CT对微小钙化的识别率更高[25]。《2017年欧洲心脏病学会/欧洲心胸外科协会心脏瓣膜病管理指南》[26]强调应用心脏CT评估瓣膜病变，对有症状的主动脉瓣狭窄患者，如心脏CT显示主动脉瓣重度钙化，临床应考虑进行干预。CT不仅可识别CVC,还对CVC有量化的优势，Agatston评分因其简易仍是目前CVC分级的参考标准，根据CVC积分为0、1～100、101～400、>400诊断为无、轻度、中度、重度钙化。研究[27]发现，对未患动脉粥样硬化性心血管疾病的患者，如存在冠状动脉重度钙化等同于已合并心血管事件，应启动心血管风险二级预防，避免主要心血管不良事件的发生。Pawade等[28]测定主动脉瓣狭窄患者钙化积分，发现女性>1 300分，男性>2 000分即可诊断为严重主动脉瓣狭窄。冠状动脉CT血管造影是诊断冠状动脉疾病的有效方法，但对CKD患者，造影剂加快肾功能损伤进展，严重血管钙化和支架植入影响冠状动脉CT血管造影结果的准确性。超高分辨率光子计数CT对包括CAC在内的冠状动脉疾病的诊断价值更高，其灵敏度为93%,准确率为83%[29]。

2.3超声与血管内超声

超声独特的显像原理有助于检测血管和心脏瓣膜的矿物质沉积，尤其是心脏瓣膜钙化，但超声结果受检测者主观影响较大，超声虽可识别一定体积以上的钙化，但部分钙化易被超声的反射技术干扰而难以识别。血管内超声是一种侵入性超声技术，对微小钙化与点状钙化的识别有较高特异度，可同时监测斑块形成过程，分析斑块成分。但血管内超声仅可测量钙化的弧度，无法评估钙化厚度和面积。血管内超声下根据钙化弧度<90°、90°～180°、>180°分为轻度钙化、中度钙化、重度钙化，血管内超声被应用于评估冠状动脉疾病的发生风险，但有导致斑块脱落的风险，因此，临床尚未广泛开展。

2.4冠状动脉造影

与无创冠状动脉CT血管造影相比，冠状动脉造影有创，主要应用于冠状动脉疾病的诊断与治疗。与血管内超声一样，冠状动脉造影可直观观察血管腔内情况，但冠状动脉造影仅可发现血管内膜层钙化，无法发现中膜层钙化，因此，对血管钙化诊断的特异度较高，但灵敏度较低。由于冠状动脉造影需使用造影剂，一般不作为诊断CKD患者血管钙化的首选方法。近年冠状动脉造影下冠状动脉血管内碎石术已成为治疗严重冠状动脉钙化的新技术。

2.5正电子发射断层显像结合计算机断层扫描(positron emission computed tomography, PET)

PET与CT结合的PET/CT是核医学领域的显像技术，利用特定的放射性示踪药物对人体进行成像，反映组织代谢水平。PET/CT对肿瘤分期与评估、心脏淀粉样变性等疾病有较大诊断价值。18F-氟化钠(18F-NaF)作为一种正电子发射标记物对钙化沉积物有良好的亲和性，微小钙化因其表面积与体积的比值更大，18F-NaF对微小钙化的亲和性更高。18F-NaF可用于诊断钙化的主动脉瓣疾病，评估其治疗效果[30]。PET也可与MRI结合评估动脉粥样硬化情况。

3、结 语

心血管疾病是CKD的常见并发症及重要的死亡原因，其中CVC是CKD患者发生心血管疾病的特征性表现，因此，临床上对CKD患者CVC的诊断与评估有重要意义。但CVC发生过程复杂，目前临床检测与评估CVC的方法有多种，除传统钙化调节因子外，一些新生物因子如Klotho、CP等对钙化也有诊断价值，但尚需更多研究以证实。影像学技术有助于CVC的诊断与评估，但单独一种检查方法诊断与评估CVC还有一定困难。因此，需寻求更准确、便捷、安全的检测方法早期识别CKD患者CVC,这些方法也有可能成为CVC治疗的潜在靶点，从而减少CKD患者并发症，延长生存时间。

基金资助:上海市科学技术委员会科研计划项目西医引导类项目(19411968000);

文章来源:彭沛栅,陆玮.慢性肾脏病患者心血管钙化检测与评估研究进展[J].中华实用诊断与治疗杂志,2024,38(06):644-648.