慢性肾脏病患者血清硒元素水平及其与临床指标的相关性

赵纬昊，朱小静，李 艳，任 煦，余巧玲，黄芙萌，付荣国，陈 钊，王 莉，田李芳

(1. 西安交通大学第二附属医院肾病内科，陕西西安 710004；2. 西安市第四医院肾病科，陕西西安 710004；3. 西安交通大学第二附属医院病理科，陕西西安 710004)

各种原因造成的慢性肾脏病(chronic kidney disease, CKD)在我国和全球高发，肾脏功能达3期(eGFR<60 mL/(min·1.73m2)以后，患者进入慢性肾衰竭(chronic kidney failure, CKF)期，此时患者体内存在日渐严重的氧化还原状态和免疫功能失衡，容易导致感染、肾脏病快速进展、心血管事件高发、内分泌代谢紊乱等一系列并发症，死亡率增加，这在接受血液净化的患者中更为显著。

硒是哺乳动物体内必需的微量元素，广泛分布于机体的所有组织和器官，通过25种以上的硒蛋白来发挥其重要的生物学功能。硒含量对一些重要硒蛋白的表达及功能至关重要[1]，它以硒代半胱氨酸的形式参与硒蛋白形成，在人体内发挥着对抗氧化应激、调节免疫系统、调节甲状腺素代谢及生殖等功能[2-5]。在普通人群中，体内低硒状态被报道与心血管疾病风险、冠状动脉发病率及全因死亡率、恶性肿瘤的发生发展及病毒感染性疾病有关[6-9]。国外有研究报道，CKD体内存在低硒状态[10]，但也有研究否定这一结论[11]。大部分关于硒与肾脏病关系的研究集中在血液净化治疗的患者中[12]，而CKD各期患者的血浆硒含量与疾病严重程度的关联分析尚未被充分研究，且仅有的研究结果中存在差异和争论。

在地理位置上，我国严重低硒地区东北至西南一带，与 CKD高发生率地区[13]是重合的。因此，本研究将深入研究低血硒与CKD不同阶段的关系，以及硒与临床指标、其他元素指标之间的相关性，为低硒地区人群精确补硒及CKD发病率的防治提供坚实的理论依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象本研究纳入来自西安交通大学第二附属医院肾病科及健康体检部的107名研究对象。包括84名成年CKD患者(年龄大于18岁)，其估计肾小球滤过功能(eGFR)均小于60 mL/min/1.73m2，排除标准：怀孕期或哺乳期的女性；有其他严重的肾脏病相关的并发症，如心力衰竭、肝脏病；近期有感染；有长期肾上腺皮质激素用药史或正在使用激素、细胞毒性药物、抗癫痫药物、任何剂量的免疫抑制剂治疗。研究对象中还包括23名健康对照，年龄均大于18岁，肾功能正常且排除其他慢性病史。每位受试对象均签署知情同意书且经医院伦理委员会批准。所有受试对象均经过临床接诊、体格检查和血样的实验室检测。

1.2 生化指标检测受试对象空腹12 h以上，晨起肘部采静脉血5 mL后直接送本医院检验科进行血白蛋白、血尿酸、血胆固醇、血三酰甘油、血甲状旁腺素、血尿素氮、血肌酐等项目检测。

1.3 元素指标检测受试对象空腹12 h以上，晨起肘部采静脉血5 mL后置于抗凝管内，1 000 r/min离心5 min后，将血浆分出并分装，储存于-20 ℃待检测。血浆样本收集好后，送西安市微量元素检测所进行检测，待检测血浆先用100 mg/kg的铜作为基本变性剂，用180/80zecman偏振原子吸收光谱仪检测硒、锌、铁、铜、钙、镁的含量。

1.4 统计学分析采用SPSS 20.0统计软件进行分析。计量资料以均值±标准差表示，多组样本的差异性检验采用单因素方差分析，并使用LSD-t比较组间差异；计数资料分析采用卡方检验；Pearson相关分析指标间相关性。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 CKD不同分期患者及正常对照的血浆中元素含量水平和临床指标的基本信息和比较本研究中共纳入107名研究对象，根据CKD不同阶段的诊断标准，即eGFR在30～59 mL/(min·1.73m2)为CKD3期，15～29 mL/(min·1.73m2)为CKD4期，小于15 mL/(min·1.73m2)为CKD5期，10名、11名、63名患者分别处于CKD3、CKD4、CKD5期，共有23名健康对照。在CKD5期中，45名患者尚未接受任何血液净化治疗，6名患者为腹膜透析患者，12名患者为血液透析患者。结果显示，健康对照与CKD不同肾衰竭分期的患者在肾功能、血浆白蛋白、血尿酸、血胆固醇、血三酰甘油、血甲状旁腺素、血浆硒元素、血浆钙元素、血浆磷元素指标上差异有统计学意义(表1)。

2.2 CKD各期患者血浆硒水平的比较比较硒元素含量正常对照和CKD各期患者血浆中的水平，结果显示，随着患者肾功能不全的不断进展，患者血浆中的硒元素水平不断下降，尤其在终末期患者中(图1A)。进一步比较终末期患者中的非透析患者、血液透析和腹膜透析患者血浆中硒含量水平，结果发现，与其他两组相比，腹膜透析患者血浆中硒含量水平最低，而硒含量在非透析组和血液透析组未见统计学差异(图1B)。

2.3 血浆硒含量水平与CKD不同分期患者的临床指标的相关性处于各个分期的CKD患者血浆硒含量与血白蛋白、血总胆固醇、血三酰甘油水平呈正相关，而与血尿酸无相关性。慢性肾脏病患者血浆硒含量与甲状旁腺素、血尿素氮及血肌酐水平呈负相关(图2)。

表1 CKD不同分期患者及正常对照的血浆中元素含量水平和临床指标的比较

项目健康对照CKD3期CKD4期CKD5期CKD5D期P例数(男/女)23(10/13)10(5/5)11(6/5)45(27/18)18(10/8) 0.780年龄(岁)53.00±14.7057.80±18.90∗55.60±22.90∗56.60±15.30∗48.80±17.00 0.228白蛋白(g/L)43.70±3.8038.50±8.10∗39.20±5.80∗36.80±6.40∗36.40±6.70∗0.001血尿酸(μmol/L)258.90±86.40381.70±99.10∗468.30±107.50∗377.40±144.10∗$402.10±79.70∗<0.001三酰甘油(mmol/L)4.47±1.014.75±1.204.85±0.954.13±1.15$3.82±0.56&$0.038胆固醇(mmol/L)1.75±1.272.67±1.79∗1.94±0.571.27±0.70&$1.15±0.52&$<0.001PTH(ng/L)34.40±7.7053.30±29.70105.00±54.40255.60±134.00∗&$369.80±303.90∗&$<0.001尿素氮(mmol/L)4.19±1.0411.10±7.40∗14.25±3.25∗23.36±7.75∗&$18.77±8.28∗&#<0.001血肌酐(μmol/L)63.70±11.30152.10±22.00256.80±89.20∗833.70±279.80∗&$462.20±95.70∗&$#<0.001硒(μg/mL)0.06±0.010.05±0.02∗0.05±0.01∗0.04±0.01∗$0.04±0.01∗$<0.001铁(μg/mL)1.38±0.641.59±0.451.53±0.841.32±0.531.47±0.450.576铜(μg/mL)1.31±0.441.37±0.511.31±0.641.34±0.431.33±0.390.998钙(μg/mL)80.00±5.5078.10±5.6080.20±4.2070.00±10.90∗&$69.60±10.80∗&$<0.001钾(mmol/L)4.38±0.514.39±0.544.75±0.684.55±1.004.90±1.090.507磷(mmol/L)1.27±0.211.06±0.261.25±0.211.69±0.69∗&$1.82±0.52∗&$0.001

PTH：甲状旁腺素；与对照组比较，*P<0.05；与CKD3期组比较，&P<0.05；与CKD4期组比较，$P<0.05；与CKD5期组比较，#P<0.05。

图1 血浆硒含量在健康对照、慢性肾脏病各分期患者及接受不同血液净化方式患者中的比较

Fig.1 Comparison of plasma selenium levels among healthy controls, patients with CKD at different stages and receiving different blood purification methods

A：慢性肾脏病各分期患者的血浆硒水平的比较；B：慢性肾脏病5期患者与不同透析方式患者的血浆硒水平的比较。PD为腹透组，HD为血透组。与对照组比较或组间比较，*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001。

2.4 慢性肾脏病不同分期患者的血浆硒含量与其它元素的相关性分析慢性肾脏病患者血浆硒含量与其他元素包括钙、铁、铜、钾、磷间的相关性，结果显示，慢性肾脏病不同分期患者的血浆硒含量水平与钙元素呈正相关，而与其他元素无相关性(图3)。

3 讨 论

从硒元素到硒代半胱氨酸，再到硒蛋白[14]，硒元素以无机化合物或有机氨基酸形式被人体从小肠吸收，由肝脏合成功能性硒蛋白，主要在肝、肾、肌肉、骨骼、血液代谢后经由尿液或呼吸排出体内。硒元素在体内含量是动态平衡的过程，摄入减少或排出增加会引起机体内硒缺乏，从而导致相应的生理功能紊乱。

本研究结果表明：CKD患者血浆及全血中的硒含量与正常对照相比下降，且肾功能越差，其体内硒含量越低。在慢性肾脏病患者中，与血液透析相比，腹膜透析患者的硒含量尤为低，可能与腹透液长期丢失营养物质有关。造成慢性肾脏病患者体内低硒状态的可能原因：疾病的氧化应激状态改变使得硒元素的需要量增加；患者食欲减退、恶心、呕吐导致饮食中硒元素摄取减少；肾脏病导致患者肠道水肿及菌群紊乱造成硒元素吸收减少；大量蛋白尿和透析导致硒蛋白流失增加。这种硒缺乏状态在以大量蛋白尿、低蛋白血症为主的糖尿病肾病患者中明显存在[15]。肾脏是人体内含硒最为丰富的器官之一，肾脏固有细胞能表达多种硒蛋白[16]，低血硒可能通过调节氧化应激以及免疫功能等途径来参与到CKD的病情进展及接受血液净化治疗患者的不良事件中[17-19]。

硒元素具有多种生物学功能，低血硒与多种临床疾病和生化结果相关，包括克山病、大骨节病、心血管疾病、糖尿病及营养不良性疾病。硒元素首先以硒代半胱氨酸的形式插入硒蛋白发挥其生物学功能，蛋白是硒元素在体内的存在形式和功能形式，所以，血浆中蛋白水平的高低直接影响硒元素水平的高低，正如结果所示，血硒与血浆白蛋白呈正相关。因为硒的抗氧化功能，它会减少细胞内外的氧化应激产物，从而影响体内脂质代谢，所以，本研究中血浆硒水平与三酰甘油及胆固醇间的正相关关系也是合理的。本研究中血浆硒含量与血尿素氮、血肌酐水平呈负相关，表明硒缺乏状态随着CKD的进展而愈发严重，低硒促进了CKD的进展，硒与CKD可能是互为因果关系。

图2 慢性肾脏病患者血浆硒水平与临床指标的相关关系Fig.2 Correlation between plasma selenium concentrations and clinical in-dicators in CKD patients

图3 慢性肾脏病患者血浆硒含量与其他元素指标的相关关系

Fig.3 Correlation between plasma selenium concentrations and other element concentrations in CKD patients

随着CKD的不断进展，肾小球滤过率不断下降，肾脏清除磷的能力下降，在甲状旁腺素的调节下，血钙水平降低，继发性的甲状旁腺素亦升高，血硒水平亦不断降低，因此，血硒和血钙间的正相关、血硒和甲状旁腺素间的负相关得以解释。为什么血磷和血硒间的负相关关系无统计学意义，而仅有负相关趋势，这可能与患者长期低磷饮食和服用降磷药物有关。

我们的研究亦有一些局限性：首先，本研究中受试对象所处地域环境中是否低硒，这一点未进行验证；其次是研究对象只在本医院肾病科住院部和血液净化中心，可能存在区域性偏倚存在；患者数量较少，使得统计分析结果的检验力稍弱；目前我们缺乏低血硒与患者不良后果之间的直接临床研究证据。基于这些局限性，在后期的研究中，我们应该在CKD患者中开展以硒为主的微量元素和其造成临床结果的前瞻性研究，扩大样本量，联合其他地区医院，形成较为完善的多中心研究，并将补充微量元素摄入，更科学、更有力地阐明以硒为主的微量元素异常在CKD患者疾病进展、心血管事件、感染和死亡风险中的作用及治疗后患者的获益情况。