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编号:10253429
慢性肾衰继发甲状旁腺功能亢进的发病机制和治疗现状
http://www.100md.com 《肾脏病与透析肾移植杂志》 1999年第6期
     作者:季大玺 谢红浪

    单位:南京军区南京总医院 解放军肾脏病研究所 (南京,210002)

    关键词:尿毒症;继发性甲状旁腺功能亢进;高磷血症

    肾脏病与透析肾移植杂志990620

    慢性肾功能衰竭(chronic renal failure,CRF)早期,就可发生肾性骨病、继发性甲状旁腺功能亢进(secondary hyperparathyroidism,SHPT)。一般认为1,25(OH)2D3(calcitriol)缺乏和高磷血症是SHPT的主要原因,事实上GFR 60~80 ml/min的患者口服大剂量含磷制剂将导致低磷血症而不是高磷血症,说明磷的排泄高于正常,而此时甲状旁腺素(parathyroid hormone,PTH)水平已经升高;随着肾功能恶化,GFR接近20 ml/min时才逐渐发生高磷血症。故CRF早期PTH水平升高的主要原因是1,25(OH)2D3水平低下,接近终末期肾衰时,高磷血症将成为加重SHPT的重要因素[1]。本文就慢性肾功能衰竭SHPT的发病机制和治疗现状作一简述。
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    1 SHPT 发病机制的研究进展

    1.1 维生素D3受体密度和结合力降低 体外研究发现1,25(OH)2D3能直接抑制甲状旁腺细胞PTH-mRNA转录;1,25(OH)2D3水平低下使PTH-mRNA水平升高,PTH合成增加。1,25(OH)2D3通过胞浆受体复合物发挥作用,人类维生素D受体(VDR)为427个氨基酸组成的多肽,25~112氨基酸残基是DNA结合区,200~400氨基酸残基是配体结合区[2]

    VDR属于核受体超家族,该家族还包括类固醇激素、甲状腺素和维甲酸受体。VDR的DNA结合区具备核受体特征的超级结构,有两个含锌的指状突起部位,介导VDR与维生素D反应性基因(vitamin D responsive genes)DNA 5端的调节促进区(即维生素D反应区,vitamin D responsive element,VDRE)的结合,维生素D-VDR复合体与这个片段结合后,使VDR特异性前体DNA转录为mRNA。尿毒症时VDR的密度和结合力均降低,提高1,25(OH)2D3水平能使VDR上调,反之则使之下调。
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    VDR数量和功能降低使1,25(OH)2D3对甲状旁腺抑制作用减低。服用1,25(OH)2D3后,VDR-mRNA转录增加并使VDR半衰期延长,上调小肠和甲状旁腺细胞上VDR数量[3]。近来有研究资料表明,高钙饮食本身即可上调VDR,低钙饮食和低钙血症则使之下调。此外,维生素D缺乏性大鼠饲以高钙饮食能避免甲状旁腺细胞上VDR减少,从而预防SHPT的发生,提示1,25(OH)2D3上调VDR的作用是通过提高血钙水平而介导[4]。1,25(OH)2D3和血钙水平同步升高使VDR浓度增高的作用更显著,故在应用1,25(OH)2D3同时给予足够钙剂,VDR升高更快,透析患者合理使用1,25(OH)2D3,并使血钙维持在理想水平是治疗成功的关键。
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    1.2 1,25(OH)2D3抵抗 研究发现,血钙、磷和1,25(OH)2D3水平均正常的患者同样有发生SHPT的可能,轻度肾功能不全大鼠尽管VDR正常,仍有SHPT的生化异常和组织学改变,说明此时机体对生理水平1,25(OH)2D3已有抵抗作用,PTH水平业已升高。同样,1,25(OH)2D3水平正常不足以抑制透析患者发生SHPT,还必需间歇性静脉注射1,25(OH)2D3,使之在短时间内达到超生理浓度,与VDR的结合力更强,更有效地抑制PTH分泌。Hsu等发现,尿毒症患者的超滤液有减少小肠VDR与DNA的作用,提示尿毒症时不仅干扰1,25(OH)2D3的合成和清除,还能影响VDR的合成、细胞核对1,25(OH)2D3-VDR复合体的摄取及其与VDRE的结合[5]
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    此外,SHPT的特点为甲状旁腺细胞增生,而且多表现为结节性增生。结节性增生与弥漫增生相比,VDR密度更低,对1,25(OH)2D3的反应性可能更差。有研究认为基因突变导致了结节性增生,部分尿毒症患者染色体上抑癌基因失活,使单克隆甲状旁腺细胞自主性增生形成结节。HPT严重程度也是影响1,25(OH)2D3疗效的一个原因。有研究认为,对1,25(OH)2D3抵抗者,腺体通常较大,故腺体越大,发生1,25(OH)2D3抵抗的概率也越高。

    1.3 钙传感器受体基因突变 最近Brown等[6]从甲状旁腺和肾脏细胞上克隆出钙传感器受体(calcium sensor receptor,CaR)。该受体是一种分布于细胞膜的蛋白质,不仅能结合钙离子,还能与其它二价、三价和多价阳离子结合。钙离子通过CaR发挥作用:在甲状旁腺内与G蛋白偶联的CaR感受到钙离子浓度降低,导致预先合成的PTH分泌释放;细胞外钙离子水平增高则激活CaR,抑制PTH的分泌。CaR不仅介导了钙离子抑制PTH分泌,可能还影响PTH基因表达和甲状旁腺细胞增生[7]
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    对起源于CaR基因突变遗传性疾病的认识,更加深了对CaR了解。家族性低钙尿高钙血症、新生儿重症甲旁亢和常染色体显性遗传性甲旁亢均与CaR异常有关,在散发性甲状旁腺腺瘤或SHPT患者中也发现了CaR基因突变现象。但研究发现,CaR拮抗剂(calcimimetics)可抑制CRF动物甲状旁腺细胞增生[8]。由于CRF发生SHPT与细胞外钙浓度的感受异常有关,有作者认为CaR变异在SHPT早期就起作用。研究发现,原发性甲状旁腺腺瘤和SHPT的尿毒症患者,CaR在mRNA和蛋白质水平表达均下降,结节性增生的腺体处CaR-mRNA表达,比邻近的非结节性增生处降低更为明显。但各项研究的结果并非完全吻合。CaR拮抗剂的问世可能是SHPT治疗的重要进展。初步研究表明,calcimimetic类制剂能有效降低原发和继发性甲旁亢的PTH水平,但作用是一过性的[9]

    2 SHPT 的临床表现

    由于早期采取预防和治疗SHPT的措施,使近30年来SHPT的临床表现发生了显著变化,以往常见的骨痛、肌痛、肌无力、瘙痒、骨骼外钙化、自发性肌键撕裂、钙化防御和骨骼变形等现象已非常罕见,仅见于持续、严重高磷血症和(或)1,25(OH)2D3缺乏者,PTH升高十分显著,并伴有生化异常。高磷血症和钙化防御是临床上亟待解决的两大难题。
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    2.1 高磷血症

    高磷血症是透析患者十分常见且严重的并发症,发生率50%以上。Block等[10]根据血磷水平把透析患者分为五组,发现患者血磷越高,死亡率也越高,>2.1 mmol/L组死亡率已明显升高(P=0.03),>2.6 mmol/L组死亡率更高(P<0.0001);而高钙血症却不影响死亡率,显然其临床意义不同于高磷血症(图1,2)。

    图1 不同血磷水平患者的死亡相对风险(n=6407例)

    图2 不同血钙水平患者的死亡相对风险(n=2669)

    CRF时实施低磷饮食不影响离子钙和1,25(OH)2D3水平,但能降低PTH水平,改善SHPT,说明低磷能减少PTH分泌。体内和体外研究都证实,高磷可直接刺激PTH分泌和甲状旁腺细胞增生,大鼠饲以低磷饮食,PTH在mRNA转录后的水平降低,高磷和低磷饮食分别增加和降低甲状旁腺细胞的增生。早期CRF大鼠限磷能减少PTH-mRNA的表达,而肾功能正常大鼠饲以高磷饮食,尽管血钙、1,25(OH)2D3和VDR均正常,但甲状旁腺细胞肥大,PTH-mRNA表达增加。在体外培养的甲状旁腺细胞培养基中加入磷使PTH分泌增加,可能发生于转录后水平;而低磷时甲状旁腺细胞基质蛋白与PTH-mRNA 3’端的非转录区结合力减低,使mRNA稳定性下降。高磷血症能加重SHPT,并导致甲状旁腺对1,25(OH)2D3作用发生抵抗,降低1,25(OH)2D3疗效。
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    2.1.1 病因 高磷血症的原因是多方面的(图3)。饮食摄磷过多是最常见的原因,降低血磷必需控制磷摄入量。此外还需要使用磷结合剂,包括大剂量碳酸钙和醋酸钙等,但可能导致高钙血症。透析不充分也是高磷血症的主要原因,研究证实每周夜间血液透析(NHD)与传统血液透析(CHD)相比,磷清除更充分,治疗6个月后,两组血磷分别为1.29 mmol/L和2.10 mmol/L,且NHD组磷摄入增加50%,无一例服用磷结合剂[11]。另外,有极少数严重SHPT患者,破骨细胞骨质吸收增加,骨钙和骨磷向外释放,加重了高磷血症。

    图3 影响血磷水平的因素

    2.1.2 临床意义 持续高磷血症可产生严重后果。首先,高磷血症使钙磷乘积升高可导致软组织钙化,同时直接作用于甲状旁腺,刺激PTH合成,促进甲状旁腺细胞增生,从而加重SHPT。严重SHPT的透析患者,血磷越高,PTH水平也越高,PTH-钙的乙状曲线向右移,高磷血症得到控制之后,PTH水平下降,曲线再度左移,血磷越低,PTH水平也越低。此外,高磷血症还可导致1,25(OH)2D3抵抗。血磷超过2.26~2.42 mmol/L时,不管是口服还是静脉注射1,25(OH)2D3,都达不到降低PTH的目的,最终需要手术切除甲状旁腺(PTX)。故1,25(OH)2D3治疗要获得成功,必需先控制高磷血症。
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    高磷血症是透析患者SHPT治疗失败的根本原因,Yudd等[12]给42例SHPT患者用1,25(OH)2D3静脉治疗3年,PTH从初始1570 ng/L降至105ng/L,其中12例(30%)伴高磷血症,5例为一过性增高,PTH水平增加了820 ng/L,通过饮食指导而得到控制;其余7例属难治性高磷血症,PTH居高不下,不得不多次中断1,25(OH)2D3治疗,最终5例行PTX。而8例患者发生过16次高钙血症(平均2.93 mmol/L),仅需暂时减少1,25(OH)2D3,调整磷结合剂用量,或改用碳酸镁,最终SHPT得以控制。

    2.2 钙化防御(calciphylaxis)

    2.2.1 临床表现 钙化防御通常见于维持透析或肾移植术后患者,表现为双侧对称性浅表部位的病灶,病灶远端可触及持续搏动,常见疼痛性斑点状皮疹,酷似网状青斑,在指(趾)尖、踝、膝或臀部表面可见紫色结节,进一步可发展为出血灶;病情进展发生皮肤坏疽后,可出现手指皮肤疼痛,部分患者出现手指坏疽。皮肤结节活检,可见小动脉壁钙沉积伴小叶状脂肪坏死、钙化和中性粒细胞、淋巴细胞及巨噬细胞浸润。早期报道的病灶多位于肢体远端,并伴有SHPT,行PTX后,病变迅速改善也进一步支持两者之间的联系[13]
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    2.2.2 发病机制 Seyle等1962年首次在动物模型发现,钙化防御与二价离子代谢异常有关。Seyle认为,发生全身性异位钙化需要两个条件,首先要具备某些因素(如PTH、维生素D或饮食中钙、磷摄入过多等),组织敏感性提高;其次需要某些触发条件(如皮下注射),2~3天后在皮下注射部位和全身出现微小钙沉着(显微镜下可见)。经数年之后,临床上出现周围组织缺血、坏死和皮肤溃烂表现为主的综合征,与Seyle的动物模型十分相似,被命名为钙化防御。值得一提的是,钙化防御表现为全身浅表部位血管的钙化,与Seyle的动物模型只是相似而已,后者表现为全身转移性钙化,而局部血管没有钙化灶。钙化防御的发病机制目前尚未明确,可能与以下原因有关:

    钙磷乘积升高是发生钙化防御最首要因素;其次要求皮肤钙含量增高,降低透析液钙离子浓度可很大程度地逆转钙化防御。再则服用碳酸钙过量导致高钙血症也会触发钙化防御,停药之后可以逆转。由于绝大多数透析患者都服用含钙的磷结合剂,由此摄入过多元素钙,有作者认为这也是导致钙化防御的一个重要原因。
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    PTH水平升高是钙化防御另一个好发因素。早年Gipstein等描述了一组钙化防御的患者行PTX后,指端溃疡愈合;同样值得重视的是,这些患者出现钙化防御之前较长时间内都伴有明显的高磷血症,降低PTH水平、限制磷的摄入之后,钙化防御可以逆转[14]。但近10年来,有作者报道部分低PTH患者也伴有钙化防御,随着1,25(OH)2D3时代到来以及二价离子代谢异常的控制,严重肥胖,特别是白人妇女,也成为重要的好发因素。

    钙化防御患者预后很差,多死于败血症或缺血性疾病。由于发病机制认识不充分,故其治疗方案也不明确。首先要降低钙磷乘积,并控制SHPT;其次要加强对病变部位的护理以及全身使用抗生素。PTH极高者才能行PTX,对低PTH则绝对不能施行。有报道47例钙化防御患者中,31例行PTX,其中50%在术后9周内死亡[15]。透析液钙离子浓度尽可能不超过1.25 mmol/L,慎用含钙的磷结合剂,或选用碳酸镁等制剂。
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    3 SHPT 的治疗策略

    1,25(OH)2D3的问世成为治疗SHPT的重要进展。1,25(OH)2D3在体内有多种靶细胞,VDR分布于小肠、甲状旁腺、肾脏、骨骼、白细胞、表皮细胞等处,1,25(OH)2D3的效应也取决于所作用组织:在肠道促进钙和磷吸收,在骨骼促进骨形成和骨吸收,在甲状旁腺则抑制PTH的合成。

    高磷和高钙血症是使用1,25(OH)2D3最大障碍,口服治疗时高磷和高钙血症的发生率分别达70%和75%,静脉用药时发生率相对较低。导致高钙和高磷的重要原因是剂量过小,初始剂量应根据HPT浓度而定,PTH越高,1,25(OH)2D3剂量也越大:1,25(OH)2D3剂量不足,不但不能抑制PTH分泌,反而促进胃肠道的钙、磷吸收。其次,研究发现治疗高磷血症多发生于PTH水平接近正常时,治疗初期发生率很低,因为PTH和碱性磷酸酶(AKP)接近正常时,骨质再矿化率降低,缓冲钙、磷代谢能力下降,如此时饮食中钙、磷摄入过多,或磷结合剂使用不当,或钙摄入过多,均可导致高磷血症或高钙血症。
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    对于CRF伴SHPT者,最理想的维生素D制剂应该只抑制PTH分泌而不影响肠道和骨骼,避免高钙和高磷血症,paricalcitol[19-nor-1α,25(OH)2D2]可能就是这样一个制剂。

    小结 总之,SHPT是透析患者最常见并发症,对其发病机制已有较深入了解。1,25(OH)2D3治疗时应先纠正高磷血症,合理使用磷结合剂;HPT程度越重,1,25(OH)2D3剂量也越大,剂量要足,并建议静脉用药。此外,临床上正在寻找没有高钙和高磷副作用的维生素D制剂。

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    (1999-07-15收稿), http://www.100md.com