《Biomolecules》：Inflammation and Dysregulated Bone Turnover Confound Serum ICAM-1 as a Cardiovascular Marker in Hemodialysis
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本研究通过横断面分析142例血液透析（HD）患者，发现血清细胞间黏附分子-1（ICAM-1）水平在伴/不伴心血管疾病（CVD）患者间无差异，其浓度受炎症（CRP>1 mg/dL）和慢性肾脏病-矿物质骨异常（CKD-MBD）标志物骨碱性磷酸酶（bALP）正向影响，提示ICAM-1作为CVD标志物在HD人群中的局限性。
Abstract
心血管疾病（CVD）是血液透析（HD）患者死亡的主要原因，迫切需要可靠的生物标志物用于早期诊断和管理。血清细胞间黏附分子-1（ICAM-1）作为潜在CVD标志物已被研究多年，但尚未确立其临床实用性。本研究在142例HD患者队列中，探讨了血清ICAM-1作为CVD生物标志物的潜力，并评估了低度炎症和慢性肾脏病-矿物质骨异常（CKD-MBD）等混杂因素是否限制其诊断价值。除了血清ICAM-1，还测量了常规生化参数、骨碱性磷酸酶（bALP）和一氧化氮（NO）。结果显示，根据冠心病、卒中或外周动脉疾病阳性病史定义的伴或不伴CVD的患者之间，血清ICAM-1、bALP和NO水平无差异。C反应蛋白（CRP）水平>1 mg/dL提示存在炎症的HD患者血清ICAM-1浓度更高。ICAM-1与内皮功能障碍标志物NO无相关性，但与CKD-MBD标志物bALP呈正相关。结论认为，血清ICAM-1并非HD患者可靠的CVD生物标志物，其诊断效用似乎受到炎症和骨转换紊乱的干扰。
1. Introduction
CVD是终末期肾病（ESKD）患者死亡的主要原因，在年轻患者中尤为显著。寻找可靠的CVD标志物至关重要。ICAM-1被视为内皮活化的指标，在普通人群和部分HD患者研究中显示出与CVD风险增加相关。然而，血清ICAM-1尚未成为HD患者临床适用的CVD标志物，可能由于HD患者普遍存在的混杂因素，如低度炎症、CKD-MBD和糖尿病。除了产生增加，HD患者高血清ICAM-1水平也可能源于肾脏清除减少，但其分子量较大，肾清除可能不显著。慢性低度炎症和CKD-MBD是潜在混杂因素。内皮功能障碍是HD患者的特征，通常指血管舒张受损或内皮稳态功能紊乱，NO生物利用度降低是其核心。NO可抑制内皮活化，下调黏附分子表达。因此，如果血清ICAM-1水平准确反映动脉内皮状态，则应与血清NO水平负相关。本研究旨在探讨血清ICAM-1是否能作为HD患者CVD（定义为冠心病、卒中或外周动脉疾病病史）的生物标志物，并考察低度炎症（通过CRP评估）、骨转换（通过血清bALP评估）和内皮功能障碍（通过血清NO评估）对其影响。
2. Materials and Methods
本研究为横断面研究，共纳入142例稳定HD患者，平均年龄66.36±11.74岁，其中男性102例，女性40例。ESKD主要原因为：糖尿病肾病37例，原发性肾小球肾炎28例，高血压23例，常染色体显性多囊肾病12例，心肾综合征8例，继发性局灶节段性肾小球硬化6例，血管炎4例，梗阻性肾病3例，镇痛剂肾病1例，原因不明20例。50例患者合并糖尿病，52例患有CVD（定义为冠心病44例，卒中12例，外周动脉疾病14例）。12例卒中患者中10例同时患有冠心病；14例外周动脉疾病患者中8例同时患有冠心病。患者使用聚砜透析器和含钙1.25或1.5 mmol/L的碳酸氢盐透析液进行规律HD，每次4小时，每周三次。使用司维拉姆、帕立骨化醇和依特卡肽等药物以达到KDIGO推荐的iPTH、钙、磷目标水平。94例患者服用他汀类药物，多数服用降压药。纳入标准为接受HD治疗至少6个月。排除标准包括活动性感染、自身免疫病、恶性肿瘤、肝脏病变，以及研究前6个月内接受过细胞毒药物、免疫抑制剂、皮质类固醇或双膦酸盐治疗者。10例接受硝酸盐治疗的患者被排除在血清NO分析之外。26名健康个体作为对照组。研究获塞萨利大学医学院伦理委员会批准。
数据来自两家HD中心。记录临床数据和常规实验室数据。血样于每周第二次透析开始时采集，血清储存于-80°C。血清ICAM-1使用EliKine Human CD54 ELISA Kit测定，灵敏度7.8 pg/mL。血清bALP使用Human BALP ELISA Kit测定，灵敏度1.875 ng/mL。血清NO浓度使用改进的Griess法通过CheKine Micro Nitric Oxide (NO) Assay Kit比色测定硝酸盐和亚硝酸盐。其他参数作为常规实验室评估同时测量。
2.3. Statistical Analysis
使用IBM SPSS Statistics 29进行统计分析和绘图。使用单样本Kolmogorov-Smirnov检验评估变量正态性。ICAM-1、bALP和NO不服从正态分布，故采用非参数检验。组间比较使用Mann-Whitney U检验，结果以中位数（四分位距）表示。相关性使用Spearman's rho评估。亦进行线性回归分析，并验证线性、残差正态性、方差齐性和无多重共线性假设。P<0.05认为有统计学意义。
3. Results
3.1. Patients’ Clinical and Laboratory Data
患者临床和实验室数据见表1。
3.2. Serum ICAM-1, bALP, and NO Levels in HD Patients and Healthy Subjects
HD患者血清ICAM-1水平为619.853 ng/mL，显著高于健康受试者的307.581 ng/mL。血清bALP水平在HD患者为79.368 ng/mL，显著高于健康对照的5.236 ng/mL。血清NO水平在HD患者为0.051 mg/dL，高于健康受试者的0.038 mg/dL。
3.3. Serum ICAM-1, bALP, and NO in HD Patients with or Without CVD
伴CVD的HD患者血清ICAM-1水平为627.602 ng/mL，不伴CVD者为625.096 ng/mL，无显著差异。血清bALP水平在两组间也无显著差异。血清NO水平在两组间亦无显著差异。
3.4. Serum ICAM-1, bALP, and NO in HD Patients with or Without Diabetes Mellitus
伴或不伴糖尿病的HD患者之间，血清ICAM-1和bALP水平无显著差异。然而，伴糖尿病HD患者的血清NO水平显著高于不伴糖尿病者。
3.5. Serum ICAM-1, bALP, and NO in HD Patients with or Without Low-Grade Inflammation
使用CRP>1 mg/dL定义低度炎症。104例患者CRP>1 mg/dL，伴或不伴CVD患者间CRP无显著差异。存在炎症的HD患者血清ICAM-1水平显著高于无炎症者。两组间血清bALP无显著差异。存在炎症的HD患者血清NO水平显著低于无炎症者。
3.6. Correlations Among ICAM-1, bALP, NO, and Other Factors
在HD患者中，血清ICAM-1与bALP呈正相关，与NO无显著相关性。NO与bALP也无相关性。以bALP中位数为界值，bALP高于中位数的患者ICAM-1水平更高。血清ICAM-1仅与HD治疗时长和总ALP显著相关。预测血清ICAM-1的多元线性回归分析显示，bALP和总ALP均为正向预测因子。进一步包含bALP、总ALP、炎症状态和HD治疗时长的多元线性回归显示，bALP、总ALP和炎症状态独立且正向预测血清ICAM-1水平，而HD治疗时长不是显著预测因子。bALP与年龄、HD治疗时长、尿素、肌酐、CRP、总ALP、钙、磷和iPTH显著相关。NO与白细胞计数、甘油三酯、LDL和磷显著相关。计算的中性粒细胞-淋巴细胞比值（NLR）与CRP、ICAM-1、NO或bALP均无相关性，故使用CRP作为炎症标志物。健康受试者中，血清ICAM-1与bALP或NO无显著相关性，NO与bALP也无相关性。
4. Discussion
CVD是HD患者主要死因，寻找早期检测生物标志物至关重要。血清ICAM-1作为内皮活化指标，在普通人群和部分HD患者研究中显示潜力，但尚未成为临床适用标志物，可能因HD患者存在低度炎症、CKD-MBD和糖尿病等混杂因素。本研究显示HD患者血清ICAM-1、bALP和NO水平均高于健康对照。HD患者血清ICAM-1水平在伴或不伴CVD者间无差异，与部分既往研究不一致，可能源于队列差异（如种族、疾病构成、治疗方式）以及既往研究未评估CKD-MBD相关参数。血清bALP和NO水平在伴或不伴CVD者间也无差异。糖尿病是HD患者CVD主要风险因素，但伴或不伴糖尿病HD患者间血清ICAM-1和bALP无差异，间接质疑其作为CVD标志物的效用；伴糖尿病者血清NO升高可能与高糖诱导NO合酶上调有关。低度炎症与血清ICAM-1升高相关，与既往研究一致；炎症患者血清NO降低，可能与CRP抑制内皮型一氧化氮合酶（eNOS）活性有关。血清ICAM-1与bALP正相关，与NO无相关性，NO与bALP也无相关性。ICAM-1与骨转换标志物bALP的相关性提示CKD-MBD可能参与内皮功能障碍，但bALP与NO无相关性则不支持此关联。血清NO与LDL负相关支持其作为内皮功能障碍标志物。另一种解释是，骨源性ICAM-1可能贡献于循环水平。ICAM-1在成骨细胞表面表达，促进其与破骨细胞前体相互作用。炎症细胞因子和甲状旁腺激素（PTH）均可增强成骨细胞ICAM-1表达。原发性甲状旁腺功能亢进患者和健康儿童（骨转换高，内皮功能正常）血清ICAM-1升高也支持骨组织对循环ICAM-1的贡献。本研究的多元线性回归显示bALP、总ALP和炎症状态独立正向预测血清ICAM-1水平。
本研究局限性包括横断面设计、基于病史定义CVD可能漏诊无症状病例、药物使用由临床医生决定可能影响结果。然而，这反映了真实世界实践，且bALP直接反映骨转换。未来需要前瞻性研究和实验模型阐明骨细胞对循环ICAM-1的贡献程度。
5. Conclusions
血清ICAM-1水平在伴或不伴CVD病史的HD患者间无差异，总ALP、bALP和CRP是其主要预测因子。血清ICAM-1不太可能是HD患者可靠的CVD标志物。炎症和CKD-MBD干扰了血清ICAM-1作为该人群CVD标志物的效用。
