血液透析患者血清成纤维细胞生长因子21与肌少症的关系及相关机制

作者：李旻; 张培; 王彬; 张梦雨; 刘舒苏; Cromwell Nikita; 杨敏^*

来源：中华肾脏病杂志, 2023, 39(03).

• 肾透析
• 成纤维细胞生长因子
• 肌减少症
• 尿毒症
• 肌, 骨骼
• 泛素蛋白酶体系统

目的探讨血液透析(hemodialysis, HD)患者血清成纤维细胞生长因子21(fibroblast growth factor 21, FGF21)与肌少症的关系, 并在细胞水平初步探索尿毒症状态下FGF21与骨骼肌代谢相关信号通路的关系。方法该前瞻性观察性研究搜集2018—2019年苏州大学附属第三医院血液净化中心接受HD的患者资料。以ELISA法检测HD患者血清FGF21浓度, 同时根据第四胸椎(the fourth thoracic vertebra, T4)及第一腰椎(the first lumbar vertebra, L1)计算机断层扫描(computed tomography, CT)平面骨骼肌指数(skeletal muscle index, SMI)将患者分为肌少症组及非肌少症组, 分析FGF21与肌少症的关系。体外培养小鼠C2C12成肌细胞, 分别给予健康人血清、健康人血清+不同浓度FGF21、尿毒症血清、尿毒症血清+不同浓度FGF21干预细胞, 并采用Western印迹法检测各组肌肉环指蛋白-1(muscle ring finger protein-1, MURF1)、肌肉萎缩相关的F-box蛋白(muscle atrophy F-box, MAFbx/Atrogin-1)、成肌分化因子(myogenic differentiation, MyoD)、肌细胞生成素(myogenin, MyoG)的表达。结果共有118例HD患者被纳入此项研究, 其中男性64例(54.2%), 女性54例(45.8%), 年龄为(52.64±15.29)岁。118例HD患者有CT T4图像, 根据T4 SMI性别特异性最低四分位数(P25)为截点值分组(男性 < 59.92 cm2/m2, 女性 < 46.75 cm2/m2), 肌少症组29例, 非肌少症组89例, 肌少症患者比例高达24.58%。82例患者有L1横断面图像, 根据L1 SMI性别特异性最低四分位数(P25)为截点值分组(男性 < 29.02 cm2/m2, 女性 < 24.50 cm2/m2), 肌少症组20例, 非肌少症组62例, 肌少症患者比例高达24.39%。根据T4 SMI分组结果显示, 肌少症组患者血清FGF21水平高于非肌少症组, 但两组间差异无统计学意义[448.52(183.96, 1 684.08)ng/L比273.65(152.83, 535.54)ng/L, Z=-1.741, P=0.082]。根据L1 SMI分组结果显示, 肌少症组患者血清FGF21水平显著高于非肌少症组[460.95(188.91, 1 276.38)ng/L比239.10(133.25, 466.36)ng/L, Z=-2.170, P=0.030]。分别根据T4 SMI及L1 SMI进行分组, 二元Logistic回归分析结果均显示FGF21升高是HD患者发生肌少症的独立影响因素(根据T4 SMI分组:OR=4.085, 95%CI 1.778～9.388, P=0.001;根据L1 SMI分组:OR=7.327, 95%CI 1.841～29.160, P=0.005)。在T4和L1平面, FGF21预测HD患者发生肌少症的受试者工作特征曲线下面积分别为0.636(95%CI 0.494～0.779, P=0.036)和0.684(95%CI 0.535～0.833, P=0.018)。细胞实验结果显示, 在尿毒症血清中给予外源性FGF21干预后, 肌管细胞MURF1、Atrogin-1表达升高, 而MyoD、MyoG表达显著降低(均P < 0.05)。结论 HD患者血清FGF21升高与肌少症风险增加相关。FGF21在尿毒症状态下可能通过调节泛素蛋白酶体系统的表达, 减少骨骼肌细胞蛋白的合成及分化, 导致肌肉萎缩的发生。

• 单位
  东南大学附属中大医院; 苏州大学附属第三医院