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尿毒症患者桡动脉OPN、OPG的表达和意义

作　者: 孙红山
导　师: 赵显国
学　校: 郑州大学
专　业: 泌尿外科学
关键词: 尿毒症骨桥蛋白骨保护蛋白
分类号: R692.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

研究背景及目的终末期肾脏疾病(End Stage Renal Disease,ESRD)是一个影响全球的健康难题,多数患者由于肾功能严重损害而会出现一系列的代谢紊乱综合症。虽然近半个世纪以来,血液净化技术的普及和发展使ESRD患者的生命得以延长,但多数病人的生活质量和长期生存率仍然受到严重威胁。国外统计结果表明心血管疾病(Cardiovascular Disease,CVD)是ESRD患者的第一位死亡原因,发生率高达60%,高出普通人群20-30倍;中华医学会肾脏病学会的统计资料亦显示,在我国近70%的血液透析患者死于CVD。因此,有关ESRD患者心血管并发症的原因及防治措施一直是国内外学者探讨的重点课题,ESRD患者普遍存在血管钙化,因此其相关相关研究更引人注目。血管钙化它包括两种类型:一、内膜钙化,是动脉粥样硬化性疾病的标志,发生在粥样斑块形成的晚期,常见于大动脉,可使血管的管腔阻塞、血流减少,最终导致组织的缺血和坏死。在非糖尿病和肾脏病的人群中,血管钙化主要以这一类型为特点。二、中膜钙化(Monckeberg’s中层钙质沉着),主要以大、中动脉的平滑肌层钙化为特点,可独立于动脉粥样硬化斑块存在,是ESRD患者血管钙化的主要类型,也可见于糖尿病病人;中膜钙化中有一种被称为“尿毒症性小动脉钙化病”,发生于尿毒症,特别是长期维持性透析的患者,它属于小动脉栓塞性疾病,起病急,进展速,死亡率高,通常为皮肤及皮下动脉和细动脉的中层钙化,并有内膜阻塞性增生。发生于粥样硬化斑块的钙化可增加斑块的脆中膜钙化一般不影响动脉管腔的内径,但能增加血管的硬度,降低其顺应性、使血流动力学发生变化。此类患者常表现为收缩压增高、舒张压下降、脉压增大,引起左室肥大和冠状动脉灌注下降,最终出现心肌缺血和坏死、充血性心力衰竭、心律不齐等,威胁患者生命。既往认为,血管钙化是一个被动的过程,与年龄增长或动脉粥样斑块形成有关,但目前临床及组织学的研究结果表明,一些与骨骼代谢有关的基因和蛋白质直接参与了尿毒症血管钙化的发生、发展过程,近年来最新的证据表明,血管钙化是一种类似于骨和软骨形成的主动调节过程,主要特征是血管壁的细胞,尤其是血管平滑肌细胞(VSMC)发生骨样变化的主动调节过程,呈现基质小泡、碱性磷酸酶活性增高,及细胞外非胶原基质蛋白如骨桥蛋白等成骨样细胞表型的特征。骨桥蛋白(Osteopontin,OPN)为是一种酸性磷酸化糖蛋白,能吸附羟基磷灰石,在组织矿化中起着重要作用,是成骨细胞分化的标志。最近研究发现OPN是体内异位钙化的天然抑制因子,在缺乏OPN保护的小鼠,钙化速度是野生小鼠的4-5倍。研究提示,OPN不仅能抑制钙磷酸盐的沉积,而且通过阻断羟磷灰石结晶生长,诱导碳酸酐酶Ⅱ在单核细胞的表达,促进细胞外环境的酸化,主动促进钙盐的溶解。在特定条件下,巨噬细胞、T淋巴细胞和血管平滑肌细胞、上皮细胞等都可产生OPN,以巨噬细胞最多。大多数正常软组织并不表达OPN,而在动脉粥样硬化斑块、糖尿病性病变血管、尿毒症性小动脉钙化病及钙化的动脉瓣中OPN却大量存在。OPN与尿毒症血管钙化的关系至今尚未完全清楚,有人曾对牛血管平滑肌细胞做过体外培养实验,他们发现在P—甘油磷酸创造的高磷环境下,该细胞能产生钙化,但如同时在培养基中加入低浓度的OPN(0.05 to5ug/ml),却能减少钙化沉积的产生,其他的实验也不断证明OPN有抑制钙化的作用,但具体机制仍不明确。骨保护蛋白(Osteoprotegerin,OPG)是新近发现的一种细胞因子,能特异性的抑制破骨细胞生成,属成骨与基质细胞分泌的糖蛋白。OPG的生物学作用是阻断成骨细胞表达的RANKL又称OPGL(Osteoprotegerin ligand,NF-KB受体活化因子的配体)与破骨细胞表达的RANK(Receptor activator of NF-KB,NF-KB的活化受体)结合,从而抑制破骨细胞的分化和活化。临床观察发现血管钙化往往与骨质疏松同时出现,OPG可能是血管钙化和骨质疏松共同发病机制的关键。即骨质疏松的病人经常存在动脉粥样硬化和血管钙化,研究提示这种钙由骨骼向动脉壁转移可能是造成动脉血管硬化的重要原因。最近的研究显示除传统的危险因素如高龄、高血压、脂质代谢异常外,其它因素如血磷水平、慢性炎症、维生素K/华法令对MGP的影响、E-选择素、基因多态性、瘦索等可参与了钙化,而且这一过程受多种激素和细胞因子调节,OPG就是其中重要的因子之一。目前认为在ESRD患者,高血磷、慢性炎症可能是血管钙化的最主要促进因素,临床研究显示尿毒症患者的心血管疾病与血钙磷增高密切相关。高磷诱导的心血管钙化的分子水平的调节机制已成为目前研究的热点,而且有的研究认为,高磷是尿毒症患者血管钙化的独立危险因子。目前,关于尿毒症患者血管钙机制的研究较多,关于血磷、OPN、OPG和血管钙化的关系的研究,多集中于体外细胞培养和动物实验上,而对尿毒症患者血管钙化组织与OPN、OPG及血磷的关系的研究,尚不多见。本研究的目的是对尿毒症患者的桡动脉血管的钙化情况进行分级,分析OPN、OPG的表达情况,分析血管钙化与OPN、OPG及临床指标的关系。方法收集郑州大学第一附属医院血液净化中心2008年5月～2008年7月62例尿毒症患者行前臂桡动脉头静脉内瘘吻合术中切取的桡动脉组织,其中男性32例,女性30例,年龄17～76岁,平均年龄46.5岁。所有患者术前均由Schwartz公式计算出内生肌酐清除率＜15ml/min,1.73m~2,其中42人接受血液透析治疗,10人接受腹膜透析治疗,其中糖尿病肾病27例,非糖尿病肾病35例。开始肾脏替代治疗的持续时间从1～60个月(平均12.5±12个月),所有患者术前常规检测血钙、血磷、血脂、肝肾功、体重、身高。62例标本经10%甲醛固定,常规脱水包埋,作连续的3um切片。用茜素红染色,分析血管钙化情况,按钙化程度分级;用免疫组织化学S-P法检测OPN、OPG的表达情况。OPN、OPG、血钙、血磷、血脂、肝肾功、体重指数、透析时间等指标数据均经SPSS(10.0版)进行统计学分析处理。按照组织钙化程度分类、是否糖尿病进行分类统计,正态分布资料组间比较采用单因素方差分析,资料不符合正态分布则采用非参数检验,相关性分析采用Pearson相关(正态分布)和Spearman相关(非正态分布),率的比较采用χ~2检验。以a=0.05作为检验水准。结果1.钙化染色62例终末期肾病患者桡动脉标本中,有15例存在钙化,发生率24.2%,其中重度钙化4例,轻中度钙化11例,均发生在血管中膜。2.免疫组化15例有钙化的桡动脉血管中膜平滑肌细胞胞浆中均有OPN、OPG阳性表达,在没有钙化染色的血管标本中,仍有21例的标本至少存在OPN、OPG其中一种的阳性表达。重度钙化组OPN、OPG的表达均明显高于无钙化组,但轻中度钙化与重度钙化之间差异无统计学意义(P＞0.05)。3.钙化与临床指标的相关性血磷、钙磷乘积、体重指数与钙化程度呈正相关。重度钙化组透析时间较无钙化组显著延长(P＜0.05)。各钙化组间其它指标差异均无统计学意义(P＞0.05)。糖尿病肾病所致的尿毒症血管钙化的发生率不高于其它原发病(卡方=0.078自由度=1 p=0.780)。4.免疫组化指标与临床指标的相关性OPN与血磷、体重指数、透析时间呈显著正相关,OPG与血磷、钙磷乘积、透析时间成正相关。结论1.尿毒症患者的桡动脉血管钙化是以中膜钙化为特点的、主动地、类似成骨的钙化过程。2.尿毒症患者的桡动脉血管钙化与高血磷密切相关,钙磷的代谢异常可能是促使动脉血管主动钙化的基础。3.原发病为糖尿病的尿毒症患者血管钙化发病率与原发病为非糖尿病的尿毒症患者血管钙化发病率无明显差异。4.骨保护蛋白可能参与阻止钙化发展的过程,但不足以完全阻止钙化。

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摘要  3-7
Abstract  7-15
论文部分尿毒症患者桡动脉OPN、OPG的表达和意义  15-40
  前言  15-18
  材料和方法  18-24
  结果  24-25
  讨论  25-31
  结论  31-32
  附图  32-35
  参考文献  35-40
综述尿毒症血管钙化相关研究进展  40-59
  参考文献  52-59
英文缩写词索引  59-60
致谢  60

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