貓成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子23參考范圍的建立及其影響因素

林嘉寶，胡那娜，張海霞，陳絲雨，夏兆飛

(中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，北京 海淀 100193)

慢性腎病(Chronic kidney disease，CKD)是老年貓死亡的主要原因之一[1]。早期研究顯示，CKD患病動(dòng)物的生存時(shí)間從21～1 151 d不等，取決于確診時(shí)腎功能的損傷程度[2]。然而到目前為止，尚未發(fā)現(xiàn)能夠反映CKD患病動(dòng)物腎功能損傷程度的可靠的單一指標(biāo)。成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子23(Fibroblast growth factor 23，F(xiàn)GF-23)是由成骨細(xì)胞及骨細(xì)胞合成和分泌的一種調(diào)磷因子，最先發(fā)現(xiàn)于磷代謝紊亂的患者體內(nèi)。研究表明，CKD患者體內(nèi)FGF-23水平與腎小球?yàn)V過(guò)率(Glomerular filtration rate，GFR)具有強(qiáng)相關(guān)性[3-4]。

目前國(guó)內(nèi)尚未見(jiàn)探究CKD患貓?bào)w內(nèi)FGF-23水平變化的相關(guān)報(bào)道。本研究旨在：(1)建立健康貓F(tuán)GF-23的參考范圍，探究不同年齡、品種、性別、絕育狀態(tài)的影響；(2)檢測(cè)處于不同CKD分期的患貓?bào)w內(nèi)FGF-23濃度變化，以及不同疾病的非氮質(zhì)血癥狀態(tài)對(duì)FGF-23濃度的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物 收集2017年10月—2019年3月到中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)院就診的貓病例共666個(gè)，分為健康對(duì)照組(n=249)、慢性腎病組(n=196)、牙科疾病組(n=37)、心臟病組(n=21)、腫瘤組(n=40)、泌尿道疾病組(n=76)和貓傳染性腹膜炎組(n=47)。

1.2 主要試劑 貓成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子23 ELISA試劑盒和貓全段甲狀旁腺激素ELISA檢測(cè)試劑盒，均購(gòu)自北京德益恒達(dá)生物科技有限公司。

1.3 主要儀器 全自動(dòng)生化分析儀，東芝醫(yī)療系統(tǒng)(中國(guó))有限公司產(chǎn)品；臺(tái)式高速離心機(jī)，湘儀離心機(jī)儀器有限公司產(chǎn)品；電熱恒溫水浴鍋，上海恒一科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；精密電子天平，瑞士Mettler Toledo 公司產(chǎn)品；NanoDrop分光光度計(jì)，美國(guó)Thermo Science 公司產(chǎn)品。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 貓F(tuán)GF-23參考范圍的建立：根據(jù)美國(guó)臨床和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(Clinical and Laboratory Standard Institute，CLSI)指南，至少需要120個(gè)參考個(gè)體方可建立實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)的可靠參考范圍。本研究經(jīng)篩選后將249個(gè)健康貓血清樣本納入試驗(yàn)，檢測(cè)FGF-23濃度，建立FGF-23的參考范圍，以平均數(shù)±1.96倍標(biāo)準(zhǔn)差表示。

貓F(tuán)GF-23的影響因素：根據(jù)收集到的樣本病例信息，評(píng)價(jià)不同年齡、品種、性別、絕育/去勢(shì)狀態(tài)對(duì)健康貓血清FGF-23的影響。檢測(cè)貓CKD臨床病例以及患有牙科疾病、心臟病、腫瘤、泌尿道疾病和貓傳染性腹膜炎的非氮質(zhì)血癥病例的血清FGF-23濃度，分析不同疾病對(duì)該指標(biāo)的影響及意義。

1.5 數(shù)據(jù)處理 使用SPSS 22.0(SPSS Inc.,Chicago,IL,U.S.A.)和GraphPad Prism 8.0(GraphPad Software Inc.,San Diego,U.S.A.)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和作圖。離散型數(shù)據(jù)使用方差分析進(jìn)行檢驗(yàn)。連續(xù)型數(shù)據(jù)中，對(duì)于正態(tài)分布的數(shù)據(jù)，采用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，用單因素方差分析(One-way ANOVA)和Turkey事后檢驗(yàn)(Post-hoc test)分析組間差異；對(duì)于非正態(tài)分布的數(shù)據(jù)，用中位數(shù)和上下四分位數(shù)表示，使用非參數(shù)檢驗(yàn)或進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換使其符合方差分析條件后進(jìn)行差異評(píng)估。P<0.05表示差異顯著，P<0.01表示差異極顯著。

2 結(jié)果

2.1 健康貓F(tuán)GF-23的參考范圍 對(duì)259只臨床檢查正常的健康貓進(jìn)行了血清FGF-23檢測(cè)，剔除異常值和數(shù)據(jù)缺失的案例后，共有249只作為健康對(duì)照組納入本次試驗(yàn)。檢測(cè)數(shù)據(jù)總體呈正態(tài)分布(K-S檢驗(yàn)，P>0.10，圖1)。健康貓F(tuán)GF-23的參考范圍為0～345.5 pg/mL(CI：95%)。

圖1 健康貓F(tuán)GF-23頻數(shù)分布圖

2.2 年齡、性別、品種、絕育/去勢(shì)狀態(tài)對(duì)貓血清FGF-23的影響 健康對(duì)照組的年齡范圍為5月齡～20歲，中位年齡為1歲。參照美國(guó)貓科動(dòng)物協(xié)會(huì)-美國(guó)動(dòng)物醫(yī)院協(xié)會(huì)(AAFP-AAHA)指南，將249只健康貓分為幼年[Infancy，0～2歲，(170.1±5.1)pg/mL]、青年[Prime，3～6歲，(183.8±13.8)pg/mL]、成年[Mature，7～10歲，(166.4±12.7)pg/mL]、中年[Senior，11～14歲，(158.8±14.5)pg/mL]和老年[Geriatric，≥ 15歲，(173.6±13.4)pg/mL]階段5個(gè)年齡組，各組間FGF-23水平未表現(xiàn)明顯差異(P=0.75，圖2A)。將健康貓按品種分為10個(gè)組，分別為美國(guó)短毛貓(American short hair，ASH，n=53)、英國(guó)短毛貓(British short hair，BSH，n=46)、家養(yǎng)長(zhǎng)毛貓(Domestic long hair，DLH，n=23)、家養(yǎng)短毛貓(Domestic short hair，DSH，n=68)、異國(guó)短毛貓(Exotic short hair，ESH，n=16)、蘇格蘭折耳貓(Scottish fold，n=9)、波斯貓(Persian cat，n=8)、布偶貓(Ragdoll，n=8)、暹羅貓(Siamese，n=10)和其他品種(Others，n=8)，各組之間血清FGF-23水平不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.58，圖2B)。

健康對(duì)照組中，雄性140只[(172.0±5.82)pg/mL]，雌性109只[(167.5±5.6)pg/mL]，兩者間FGF-23水平?jīng)]有顯著差異(P=0.59，圖2C)。雄性已去勢(shì)[(178.4±16.9)pg/mL]占12.9%(18/140)，與雄性未去勢(shì)[(171.1±6.2)pg/mL]之間不存在顯著差異(P=0.68)，雌性已絕育[(182.7±12.0)pg/mL]占21.1%(23/109)，與雌性未絕育[(167.7±7.5)pg/mL]之間不存在顯著差異(P=0.35，圖2D)。

圖2 健康貓血清FGF-23影響因素

2.3 疾病因素對(duì)貓血清FGF-23的影響 本研究納入196例CKD患貓，根據(jù)國(guó)際腎臟興趣協(xié)會(huì)(International Renal Interest Society，IRIS)貓CKD分期指南，按照患貓?zhí)幱诜€(wěn)定狀態(tài)時(shí)的血清肌酐(SCr)水平將其分為4個(gè)組：CKD-1期(SCr<140 μmol/L)11例，CKD-2期(SCr 140～250 μmol/L)74例，CKD-3期(SCr 251～440 μmol/L)51例，CKD-4期(SCr>440 μmol/L)60例，對(duì)各組進(jìn)行血清FGF-23檢測(cè)，結(jié)果顯示，與健康對(duì)照組相比，CKD各組血清FGF-23水平均出現(xiàn)極顯著升高(P<0.01,圖3A)。

對(duì)非氮質(zhì)血癥的牙科病(n=37)、心臟病(n=21)、腫瘤(n=40)、泌尿道疾病(n=76)和傳染性腹膜炎(n=47)病例進(jìn)行血清FGF-23檢測(cè)，結(jié)果顯示，與健康對(duì)照組相比，泌尿道疾病、貓傳染性腹膜炎和慢性腎病會(huì)導(dǎo)致血清FGF-23極顯著升高(P<0.01，圖3B)。

圖3 疾病因素對(duì)FGF-23的影響

3 討論

本研究建立了貓血清FGF-23的參考范圍，結(jié)果表明，健康貓血清FGF-23濃度不受品種、年齡、性別、絕育/去勢(shì)狀態(tài)的影響。雄性貓與雌性貓的FGF-23濃度水平不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但雄性貓F(tuán)GF-23濃度水平整體高于雌性，可能與雌二醇相關(guān)[5]。

在本研究中，F(xiàn)GF-23水平與CKD分期成正比，提示FGF-23可能反映了腎功能的損傷程度。與健康對(duì)照組相比，F(xiàn)GF-23水平在非氮質(zhì)血癥的CKD患貓(CKD-1期：SCr<140 μmol/L)中即出現(xiàn)極顯著升高，而此時(shí)患貓血清肌酐水平大部分仍在參考范圍之內(nèi)(45～135 μmol/L)，提示FGF-23對(duì)腎功能的變化比肌酐更為敏感，可能成為CKD早期進(jìn)展的生物標(biāo)志物[6]。

據(jù)報(bào)道，CKD的風(fēng)險(xiǎn)因素包括年齡[7]、性別[8]、品種[7]、甲狀腺功能亢進(jìn)[9]、貓白血病病毒(Feline leukemia virus，F(xiàn)eLV)感染和貓免疫缺陷病毒(Feline immunodeficiency virus，F(xiàn)IV)感染[10]。此外，疫苗接種[11]和急性腎損傷的不完全恢復(fù)[12]也被認(rèn)為是潛在的風(fēng)險(xiǎn)因素。牙科病也是貓CKD的風(fēng)險(xiǎn)因素之一，可能的原因包括牙科疾病導(dǎo)致的炎性細(xì)胞因子或內(nèi)毒素血癥，以及對(duì)細(xì)菌的免疫反應(yīng)。在本研究中未發(fā)現(xiàn)牙科病患貓血清FGF-23與健康貓之間存在顯著差異，進(jìn)一步研究需要擴(kuò)大樣本量進(jìn)行更為全面的評(píng)估。

本研究中泌尿道疾病(Urinary tract diseases，UTD)包括尿路感染、泌尿道結(jié)石、貓下泌尿道綜合征等非腎臟原發(fā)性的、非氮質(zhì)血癥病例。尿路感染可能導(dǎo)致上行感染，從而引起腎功能損傷，對(duì)于亞臨床型尿路感染，由于其隱匿性強(qiáng)，更容易發(fā)生持續(xù)性感染，從而導(dǎo)致慢性腎功能損傷。一項(xiàng)研究對(duì)43只患有腎結(jié)石的貓進(jìn)行了回顧性分析[13]，發(fā)現(xiàn)90%以上的貓血清非對(duì)稱(chēng)性二甲基精氨酸(Symmetric dimethylarginine，SDMA)高于參考上限，但僅有43%的SCr高于參考上限，因此，腎結(jié)石可能是CKD的風(fēng)險(xiǎn)因素之一。此外，腎結(jié)石比細(xì)菌性尿路感染更容易發(fā)生上尿路感染[14]，從而增加腎臟損傷的風(fēng)險(xiǎn)。但目前對(duì)于持續(xù)性尿路感染是否是腎臟疾病嚴(yán)重程度增加的標(biāo)志物或原因尚不清楚。研究表明，糖尿病、高血壓、反復(fù)性尿路感染、泌尿道鳥(niǎo)糞石結(jié)石病史患者發(fā)展為CKD的風(fēng)險(xiǎn)更高[15]。

貓傳染性腹膜炎(Feline infectious peritonitis，F(xiàn)IP)是由貓冠狀病毒引起的一種致死性免疫介導(dǎo)性疾病。臨床特征包括發(fā)熱、血管炎和漿膜炎，伴有或不伴有胸腹腔積液。患有FIP的貓會(huì)出現(xiàn)促炎因子的過(guò)度分泌，而持續(xù)的低水平炎癥反應(yīng)目前被認(rèn)為是CKD發(fā)展的重要組成部分，也是公認(rèn)的導(dǎo)致腎臟病變的風(fēng)險(xiǎn)因素。本研究結(jié)果表明，UTD和FIP的非氮質(zhì)血癥患貓，血清FGF-23與健康對(duì)照組相比顯著升高，提示可能同時(shí)存在腎臟損傷。即使動(dòng)物沒(méi)有出現(xiàn)明顯的氮質(zhì)血癥或腎功能損傷相關(guān)的臨床癥狀，臨床獸醫(yī)師也應(yīng)該注意對(duì)此類(lèi)病例進(jìn)行腎功能的監(jiān)測(cè)。

綜上所述，貓血清FGF-23是腎功能損傷的生物標(biāo)志物，后續(xù)研究需要結(jié)合GFR進(jìn)一步分析FGF-23在CKD患貓中的潛在臨床意義。