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腎臟病磷代謝紊亂的機(jī)制和防治

來源:泰然健康網(wǎng) 時(shí)間:2024年12月25日 09:26

一、正常磷代謝 正常人體含磷量為10g/kg,其中絕大多數(shù)(85%)與鈣結(jié)合在骨骼,14%在其他組織的細(xì)胞內(nèi),1%存在于細(xì)胞外液,極少量(約占總體重0.03%)在血漿。 血磷絕大部分以無機(jī)鹽形式存在,濃度為0. 81~1.45mmol/L(2.5~4.5mg/dl);僅15%的磷酸鹽與蛋白相結(jié)合,故血漿蛋白水平對血磷影響不大。 正常成人每天飲食攝入1~1.5g的磷,磷的吸收部位主要在空腸,吸收率是65%~70%。經(jīng)腸道吸收后的磷進(jìn)入細(xì)胞外液,進(jìn)出組織、細(xì)胞和骨骼,參與各種代謝。 機(jī)體磷的排泄主要通過腎臟,腎小球?yàn)V過的磷85%~95%能被近曲小管重吸收,腎臟重吸收磷的總量可根據(jù)身體需要而改變。正常磷代謝如圖1所示。 鈉磷協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)子(NPC)是決定小腸和腎臟磷轉(zhuǎn)運(yùn)的共同細(xì)胞通道,分為三種亞型,即I型、Ⅱ型和Ⅲ型。其中Npc-Ⅱ又分為a、b、c三種,Ⅱa型表達(dá)在腎臟近端小管的刷狀緣,Ⅱb型表達(dá)在小腸的刷狀緣,兩者均是特異性的鈉離子依賴的磷吸收通道,是生理調(diào)節(jié)的靶目標(biāo)。 血磷的短期調(diào)節(jié)主要受到飲食中磷含量、甲狀旁腺素(PTH)和活性維生素D[1,25(OH)2D3]的影響,它們均可通過改變腎小管上皮細(xì)胞或腸上皮細(xì)胞NPC的數(shù)目而調(diào)節(jié)磷平衡。很早以前就有學(xué)者猜想存在一種專門的磷調(diào)因子,并將其命名為“phosphatonin”,近來有證據(jù)顯示成纖維細(xì)胞生長因子-23(FGF-23)就是一種重要的磷調(diào)因子。 FGF-23由骨骼合成和釋放,能抑制腎臟近端小管NPC-n表達(dá),減少1,25(0H)a的合成,從而而影響磷代謝。 二、慢性腎臟病患者磷代謝異常 (一)高磷血癥的產(chǎn)生 在慢性腎臟?。–KD)患者中,礦物質(zhì)代謝可發(fā)生明顯改變,高磷血癥是最常見的并發(fā)癥之一。 早在CKD2期的患者中,磷儲(chǔ)留已經(jīng)出現(xiàn),并且成為繼發(fā)性甲旁尤的發(fā)病基礎(chǔ);CKP3期時(shí),血漿PTH水平開始升高,通過抑制腎小管鈉磷轉(zhuǎn)運(yùn)子Ⅱa、Ⅱc型表達(dá),減少1,25(OH)2D3的合成,維持血磷和血鈣的水平在正常范圍;CKD4期時(shí),隨著有效腎單位減少,腎小管對PTH的反應(yīng)能力下降,腎臟對磷的排泄發(fā)生障礙,磷開始在體內(nèi)積蓄,出現(xiàn)明顯高磷血癥;CKD5期,尤其是血液透析患者,高磷血癥已經(jīng)普遍存在。 近年越來越多證據(jù)表明FGF-23也參與了CKD患者血磷調(diào)節(jié),甚至與低1,25(OH)2D3、繼發(fā)甲旁尤有關(guān)。 其實(shí),早在高磷血癥出現(xiàn)之前,CKD患者就有血FGF-23的升高,隨著腎小球率過濾(GFR)的下降,F(xiàn)GF-23水平逐步升高。當(dāng)GFR高于80ml/min時(shí),血清1,25(OH)2D3;水平和腎小管磷的最大重吸收率與血清FGF-23呈負(fù)相關(guān);當(dāng)GFR低于30ml/min時(shí),血FGF-23水平已經(jīng)很高。 由于FGF-23能夠抑制1a羥化酶的活性,它可能是1,25(OH)2P3降低的原因,也可能是繼發(fā)性甲狀旁腺功能尤進(jìn)的早期致病因子。 然而,關(guān)于FGF-23升高的原因尚不明確,可能與腎臟清除減少、長期維生素D治療、高血磷等多因素有關(guān)。在多數(shù)透析患者中,血清FGF-23的濃度已超過正常人的100多倍,并且是透析患者心血管事件及死亡率的獨(dú)立危險(xiǎn)因子。慢性腎臟病患者磷代謝如圖2所示。 最新透析預(yù)后與實(shí)踐模式研究(POPPS)(IV)顯示在11個(gè)西方國家中大約20%-40%的血液透析患者存在高磷血癥(血磷>1.78mmol/L),在大多數(shù)發(fā)展中國家高磷血癥的控制更不理想。根據(jù)上海市透析登記報(bào)告,近五年來上海地區(qū)血液透析患者高血磷的患病率逐年增加,從2006年的44%上升至2012年的58.7%,故高磷血癥是當(dāng)今中國腎臟病醫(yī)生所面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。 (二)高磷血癥的危害 眾所周知,在CKD患者中高磷血癥可以產(chǎn)生一系列危害。首先,高磷血癥可以促進(jìn)繼發(fā)性甲旁尤的發(fā)生,目前確切的機(jī)制并未闡明。 以往研究認(rèn)為高磷與鈣結(jié)合后沉積于骨和軟組織,從而降低血鈣,同時(shí)高磷抑制腎臟1a羥化酶的活性,降低血1,25(OH)2D3水平,故高磷血癥可通過低鈣及低1,25(OH)2D3血癥間接刺激甲狀旁腺細(xì)胞增殖,促進(jìn)甲狀旁腺功能尤進(jìn)。 復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院研究團(tuán)隊(duì)近期的研究表明,高血磷可直接誘導(dǎo)甲狀旁腺細(xì)胞中花生四烯酸代謝的關(guān)鍵酶-環(huán)氧化酶2的高表達(dá),進(jìn)而激活下游的前列腺素代謝通路,直接導(dǎo)致甲狀旁腺功能尤進(jìn)和細(xì)胞增生,而阻斷環(huán)氧化酶2對甲狀旁腺功能尤進(jìn)具有明顯的治療作用。 其次,高血磷血癥可影響骨代謝。高血磷血癥可能抑制破骨細(xì)胞上NPC活性導(dǎo)致骨重塑減低,造成低動(dòng)力性骨??;高血磷血癥也可能抑制成骨細(xì)胞NPC的活性,導(dǎo)致骨礦化減低;另外高血磷血癥可抑制活性維生素D合成,間接影響骨代謝。 點(diǎn)擊查看原圖 其三,高磷血癥可加重心血管及軟組織鈣化。其機(jī)制不僅包括磷的被動(dòng)沉積,也包括直接促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞發(fā)生鈣化及凋亡。 復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院研究團(tuán)隊(duì)在臨床上應(yīng)用二維斑點(diǎn)追蹤成像能定量評價(jià)血液透析患者左室心肌的運(yùn)動(dòng)和應(yīng)變功能,發(fā)現(xiàn)高血磷與心肌病變和鈣化密切相關(guān)。 通過回顧性研究該團(tuán)隊(duì)還證實(shí)血液透析患者血磷波動(dòng)是冠脈鈣化程度的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。因此,穩(wěn)定地控制血磷可以減少腎病患者血管鈣化、改善心肌病變,從而降低心血管事件的發(fā)生率和患者死亡率。一項(xiàng)對22937例的血液透析患者隊(duì)列研究表明,連續(xù)1年維持血磷在正常水平可降低38%的死亡風(fēng)險(xiǎn)。 三、高磷血癥治療策略 (一)高磷血癥的傳統(tǒng)治療方法 與以往的腎臟病患者生存質(zhì)量(K/DOQI)指南相比,最新的改善腎臟病全球預(yù)后(KPIGO)指南對于高磷血癥的控制提出了更嚴(yán)格的要求。 建議對于CKD3期患者,血磷每6-12個(gè)月監(jiān)測1次;CKD4期患者,每3~6個(gè)月監(jiān)測1次;CKD5期的患者,每1~3個(gè)月監(jiān)測1次。 當(dāng)生化指標(biāo)出現(xiàn)異常或開始腎性骨病治療后,應(yīng)適度增加監(jiān)測頻率。對于CKD3~4期的患者血磷水平應(yīng)控制在正常范圍內(nèi)(0.81~1.45mmol/L),CKD5期患者血磷應(yīng)盡量接近正常范圍。 那么應(yīng)該如何控制血磷呢?傳統(tǒng)的辦法主要包括以下幾個(gè)方面: 1. 重視限磷飲食: 一般提倡患者在CKD2期開始限磷飲食,但患者依從性很差,國外資料表明僅有31%~35%的患者能夠配合治療。只有當(dāng)患者進(jìn)入CKP3期以后,限磷飲食才比較容易實(shí)施。 然而對于巳經(jīng)進(jìn)入維持性透析的患者,為避免出現(xiàn)營養(yǎng)不良,K/DOQI指南推薦蛋白質(zhì)攝入量應(yīng)達(dá)1.2g/(kg?d)以上,按照平均每克蛋白質(zhì)含15mg磷計(jì)算,對于60kg的患者相應(yīng)磷的攝入量就達(dá)到1000mg/d。 而一項(xiàng)對30075例血液透析患者的研究表明在未服用磷結(jié)合劑的情況下0.9g/(kg_d)的蛋白攝入就不可避免高磷血癥的發(fā)生。 因此,究竟多少蛋白的攝入量才適合血液透析患者目前仍有爭議。只有在營養(yǎng)師的指導(dǎo)下,攝入含磷低的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)同時(shí)減少食品添加劑攝入才有可能降低低蛋白血癥及高磷血癥的發(fā)生。 2. 應(yīng)用磷結(jié)合劑: 磷結(jié)合劑可減少磷從腸道的吸收。含鋁磷結(jié)合劑因有嚴(yán)重的副作用(如骨軟化病、腦病、貧血等)已不推薦常規(guī)使用。 碳酸鈣是目前中國市場上使用最廣泛的磷結(jié)合劑,醋酸鈣螯合磷的能力比碳酸鈣高,但醋酸鈣的胃腸道反應(yīng)發(fā)生頻繁,患者的依從性不如碳酸鈣,該類藥物都有增加血鈣的風(fēng)險(xiǎn),在使用活性維生素D治療時(shí)尤為顯著。 當(dāng)患者反復(fù)出現(xiàn)高鈣血癥、血管鈣化、低動(dòng)力型骨病及低PTH血癥時(shí),不推薦使用含鈣的磷結(jié)合劑。新型磷結(jié)合劑鹽酸司維拉姆是一種陽離子聚合物,其降磷效果與含鈣磷結(jié)合劑相同,但其還有降低血脂、減少炎癥、降低尿酸、減少氧化應(yīng)激、改善骨病等作用,不易造成高鈣血癥。 碳酸鑭是另一種新型的磷結(jié)合劑,在胃或十二指腸和空腸均能與磷高效結(jié)合,形成不溶性的、不易被消化道吸收的鑭鹽,然而也有文獻(xiàn)報(bào)道吸收的碳酸鑭能沉積在肝臟、骨骼、肌肉、腎臟、大腦等,并且呈時(shí)間依賴性,因此長期服用碳酸鑭的安全性仍未得到評價(jià)。 點(diǎn)擊查看原圖 與含鈣磷結(jié)合劑相比,新型磷結(jié)合劑價(jià)格非常昂貴,其中司維拉姆需要服較大的劑量,這些均限制了其在國內(nèi)臨床的推廣應(yīng)用。國外很多臨床研究顯示新型磷結(jié)合劑最主要的優(yōu)勢是高血鈣的副作用低,在降低血磷方面并沒有顯著超越最常用的廉價(jià)藥物碳酸鈣。 復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院腎病科研究團(tuán)隊(duì)通過薈萃分析也發(fā)現(xiàn)鹽酸司維拉姆與碳酸鈣相比,在降低血磷方面沒有顯著差異,并且在降低血管鈣化方面也沒有顯著差異。因此,控制血磷并不能完全依賴于新型磷結(jié)合劑。 3.強(qiáng)化透析: 當(dāng)患者進(jìn)入CKD5期后,透析成為清除磷的主要方法之一。研究證明,透析前血磷、PTH水平越高、透析膜面積越大、透析頻率越高、透析時(shí)間越長,每次透析治療對于磷的清除就越多。 而透析膜材料、透析緩沖液的種類、血流速度、尿素清除指數(shù)、透析液流速并不能明顯影響透析磷的清除。年齡越大、血紅蛋白水平越高,透析磷清除越少。 國外研究報(bào)道高通量血液透析4h能清除700~1000mg磷,每周透析3次,可清除2.1-3g磷。假設(shè)透析患者每日攝入的磷為1000mg,那么每周腸道吸收磷高達(dá)4.2g,而常規(guī)每周3次,每次4h透析清除的磷遠(yuǎn)不及攝入的磷總量,可見透析除磷能力仍有限。 據(jù)報(bào)道,每日短時(shí)透析(5~6次/周,1.5~2.5h/次)或每天夜間透析(5-7晚/周,每晚6-8h)能控制血磷達(dá)到目標(biāo)水平,但這些治療方法不僅受到資源的限制而且有導(dǎo)致低血磷的風(fēng)險(xiǎn)。 復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院研究團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)透析廢液中磷濃度在透析2h后基本維持在某水平不變,因此對于無法增加透析次數(shù)的機(jī)構(gòu),適當(dāng)?shù)难娱L每次透析時(shí)間也可能達(dá)到降低血磷的目的。 (二)高磷血癥的治療進(jìn)展 總之,國內(nèi)透析患者飲食磷攝入過多、新型磷結(jié)合劑的缺乏、低通量透析以及醫(yī)患對高磷血癥的危害及防治方法均存在認(rèn)識上的不足是造成高磷血癥的主要原因。 復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院腎病科研究團(tuán)隊(duì)近十年來密切關(guān)注了這一問題,量化分析了透析患者磷代謝的各個(gè)環(huán)節(jié),從中國實(shí)際出發(fā)推出了個(gè)體化的治療策略,使血液透析患者高磷血癥的患病率降至35%,以下是該團(tuán)隊(duì)的一些相關(guān)經(jīng)驗(yàn)可供國內(nèi)同行分享。 首先,他們對血透患者高磷血癥的原因進(jìn)行了分析。通過多元回歸分析,他們發(fā)現(xiàn)在有殘腎功能(尿量大于200ml/d)的血液透析患者中,性別和GFR是決定血磷水平的獨(dú)立因素;而對于喪失殘腎功能的患者,血PTH、FGF-23以及每日蛋白質(zhì)攝入量是決定血磷的獨(dú)立因素。 因此,殘腎功能的有無決定了臨床不同的降磷治療方案。他們評估了殘佘腎功能的除磷能力,發(fā)現(xiàn)血液透析患者殘佘腎單位具有很強(qiáng)的排磷能力,在尿量介于300-900ml/d、GFR介于1.8~5.4ml/(min?1.73m2)的患者中尿磷排泄可達(dá)到300-1500mg/周,并且尿磷排泄率與FGF-23成顯著正相關(guān),故保護(hù)殘腎功能是控制血磷的首要策略。 對于無殘佘腎功能的血液透析患者,他們開展了下列工作:(1)進(jìn)行飲食磷攝入評估,通過3d飲食曰記及飲食計(jì)算器進(jìn)行計(jì)算,發(fā)現(xiàn)血液透析患者飲食磷的攝入介于600-1400mg/d,大部分患者集中在800~1000mg/d。 (2)計(jì)算低通量血液透析的除磷量,他們根據(jù)165例每周3次、每次4h維持性血液透析患者的透析數(shù)據(jù)推導(dǎo)出“單次血透治療清除磷總量”的簡單計(jì)算公式:Tpo4(mmol/4h)=80.3X透析45min時(shí)透析液磷濃度(mmol/L)-0.024X年齡(歲)+0.07x干體重(Kg)+0.06X透析器對磷的清除率(ml/min)-8.14。 該公式簡單無創(chuàng),只需在透析進(jìn)行至45min時(shí)收集透析廢液進(jìn)行磷濃度測定,結(jié)合透析器廠家提供的透析器對磷的清除率即可估算單次4h透析清除的磷總量。 該公式與收集所有透析液的金標(biāo)準(zhǔn)方法得到的結(jié)果十分接近(95%的誤差不超過3mmol)。通過該公式計(jì)算發(fā)現(xiàn)國內(nèi)常用的4h低通量血液透析對的磷清除量介于310~930mg之間,個(gè)體差異較大,平均為669.6mg。 (3)假定骨骼和細(xì)胞磷代謝處于平衡狀態(tài),他們做了一個(gè)簡單的計(jì)算:按照K/DOQI營養(yǎng)指南推薦血液透析患者每日蛋白質(zhì)攝入量為1.2g/kg體重,一個(gè)50kg體重的患者每日磷攝入量約為1000mg(該院血液透析中心很多患者磷的攝入也是這個(gè)水平)。 如果胃腸道吸收60%,每周有效的磷攝入量將達(dá)到4200mg。減去每周碳酸鈣治療螯合的磷550mg以及常規(guī)3次血液透析每周清除的磷2100mg,每周將蓄積1550mg磷于體內(nèi)。 顯然,國際指南推薦的蛋白質(zhì)攝入所造成的磷酸鹽攝入量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國內(nèi)現(xiàn)有的治療手段所能清除的磷,導(dǎo)致高磷血癥難以避免。如果減少蛋白攝入會(huì)有怎樣的后果呢? 他們對40例維持性血液透析患者進(jìn)行了4個(gè)月的前瞻性隨機(jī)對照臨床試驗(yàn)以評估限蛋白飲食對難治性高磷血癥的影響,結(jié)果表明短期限蛋白飲食[0.8g/(kg?d)]合并酮酸治療能顯著降低血磷水平,改善酸中毒,并維持營養(yǎng)指標(biāo)在正常范圍內(nèi),提示中國患者可能需要制定更合適的飲食方案。 復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院腎病科研究團(tuán)隊(duì)針對華山醫(yī)院血液透析中心每一位高磷血癥的患者進(jìn)行了磷代謝的量化評估,尋找導(dǎo)致高磷血癥的關(guān)鍵點(diǎn),然后制定個(gè)體化的降磷治療方案,盡量達(dá)到磷攝入和排泄之間的平衡,包括優(yōu)化蛋白飲食、碳酸鈣與新型磷結(jié)合劑聯(lián)合應(yīng)用、短期調(diào)整透析劑量等,對于有殘腎功能的患者則注重保護(hù)殘腎功能,使該中心高磷血癥的發(fā)生率顯著下降。 個(gè)體化治療舉例:患者,女,72歲,原發(fā)病為慢性腎小球腎炎,無尿,血液透析9年,反復(fù)高磷、高鈣、高PTH血癥,CT示冠脈鈣化,B超示甲狀旁腺2個(gè)結(jié)節(jié),最近一次化驗(yàn)結(jié)果顯示:血磷:2.19mmol/L,血PTH:699ng/L,血鈣:2.64mmol/L,目前治療血液透析3次/周,低鈣透析液(1.25mmol/L),間斷、不規(guī)律使用碳酸鈣和骨化三醇,患者拒絕甲狀旁腺切除手術(shù)。 治療,首先停用碳酸鈣和骨化三醇治療,通過3d飲食日記得到患者每周飲食吸收磷為4207mg,通過磷清除公式得到患者每周透析清除磷2250mg,每周磷儲(chǔ)留為1957mg。 于是,他們給予該患者1.0g/(kg?d)優(yōu)質(zhì)蛋白飲食,限定每天磷攝入為700mg,則每周吸收磷為2940mg,通過透析磷清除公式預(yù)計(jì)每次透析增加2h,每周透析將清除磷2931mg可與每周飲食吸收磷達(dá)到平衡。 因此予患者延長每次透析時(shí)間至6h,連續(xù)2周后,測血磷:1.7mmol/L,血鈣:2.4mmol/L,血PTH:870ng/L,恢復(fù)碳酸鈣和骨化三醇治療??梢妭€(gè)體化降磷治療將更有針對性,可以有效迅速糾正高磷血癥。 總之,盡管透析患者高磷血癥較難控制,但是從每個(gè)患者實(shí)際出發(fā),綜合考慮營養(yǎng)、藥物、透析劑量、并發(fā)癥等多種因素,選擇合適的治療切入點(diǎn)對其有效的控制還是可能的,個(gè)體化降磷治療將是今后發(fā)展的方向。

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