心脏手术相关急性肾损伤患者血清视黄醇水平升高——一项前瞻性单中心探索性研究

《Nutrients》：Increased Retinol Levels in Patients with Cardiac Surgery-Associated Acute Kidney Injury—A Prospective Single-Center Exploratory Study

　　

摘要：背景：急性肾损伤（Acute Kidney Injury, AKI）是心脏手术常见且预后意义重大的并发症，但早期危险分层仍具挑战。本研究旨在探究发生心脏手术相关急性肾损伤（Cardiac Surgery–Associated AKI, CSA–AKI）的患者术前维生素水平是否存在差异。方法：连续纳入2024年10月至2025年7月因冠状动脉粥样硬化性心脏病（Coronary Artery Disease, CAD）和/或重度主动脉瓣狭窄（Aortic Stenosis, AS）拟行心脏手术的患者，排除非开胸手术、贮积病及非CAD/AS相关孤立手术者。14例（16.1%）患者术前估算肾小球滤过率（estimated Glomerular Filtration Rate, eGFR）<60 mL/min。检测术前血清维生素A（视黄醇，retinol）、维生素E（α-生育酚，α-tocopherol）及维生素D〔25-羟基维生素D3，25-hydroxyvitamin D3，25(OH)D3〕水平。结果：共纳入87例患者〔男72例（82.8%），中位年龄66（61.5–71）岁〕；36例（41.4%）发生CSA–AKI，多为轻度和一过性肾功能损害，仅2例需临时肾脏替代治疗（Renal Replacement Therapy, RRT）。发生AKI的患者术前视黄醇水平显著升高（p＝0.046）；视黄醇浓度与术前血肌酐（Spearman's ρ＝0.321，p＝0.002）、术后第0天血肌酐（ρ＝0.333，p＝0.002）及术后第1天血肌酐（ρ＝0.268，p＝0.012）呈正相关，与术前eGFR呈负相关（ρ＝?0.288，p＝0.007）；α-生育酚和25(OH)D3组间差异无统计学意义；糖尿病与非糖尿病患者维生素水平无差异。结论：术前升高的视黄醇水平与CSA–AKI相关，且与围术期肾功能障碍相关，可能反映肾脏对视黄醇–视黄醇结合蛋白4（Retinol-Binding Protein 4, RBP4）复合物重吸收障碍，可提示心脏手术患者肾脏易损性增加，视黄醇有望作为预测CSA–AKI风险的假设生成性生物标志物，有待更大样本验证。

论文解读：心脏手术相关急性肾损伤患者血清视黄醇水平升高——一项前瞻性单中心探索性研究

一、研究背景与立项依据

急性肾损伤（Acute Kidney Injury, AKI）是心脏手术后常见并发症，发生率约5%–45%，与死亡率增加、需临时或永久肾脏替代治疗（Renal Replacement Therapy, RRT）、重症监护室及住院时间延长相关，甚至轻度AKI也与短期恢复不良及远期慢性肾病（Chronic Kidney Disease, CKD）风险升高有关。目前围术期AKI的早期危险分层手段有限。AKI发病机制涉及炎症、氧化应激、缺血–再灌注损伤及肾毒性物质暴露等多因素参与。慢性肾脏病患者常伴维生素代谢异常，脂溶性维生素A（视黄醇，retinol）、维生素E（α-生育酚，α-tocopherol）具抗炎及抗凋亡作用，维生素D〔25-羟基维生素D₃，25-hydroxyvitamin D₃，25(OH)D₃〕可调节炎症通路，其代谢紊乱与术后不良结局相关。然而术前脂溶性维生素水平是否可预测心脏手术相关急性肾损伤（Cardiac Surgery–Associated AKI, CSA–AKI）尚不清楚。该研究以此为切入点，探讨术前血清视黄醇、α-生育酚及25(OH)D₃水平在CSA–AKI患者中的差异及与肾功能的关系，论文发表于《Nutrients》。

二、主要技术方法与研究对象

研究人员采用前瞻性单中心探索性设计，连续纳入2024年10月至2025年7月波兰波兹南医科大学附属医院因CAD和/或重度AS拟行开胸心脏手术（冠状动脉旁路移植术CABG和/或主动脉瓣置换术AVR）的患者，排除非开胸、贮积病及无关术式者，排除长期补充维生素者。采集术前空腹静脉血，用超高效液相色谱–串联质谱（Ultra Performance Liquid Chromatography–Tandem Mass Spectrometry, UPLC–MS/MS）检测血清视黄醇、α-生育酚及25(OH)D₃浓度。估算肾小球滤过率（estimated Glomerular Filtration Rate, eGFR）按MDRD公式计算。CSA–AKI按KDIGO（Kidney Disease: Improving Global Outcomes）标准诊断〔术后48 h内血肌酐上升≥0.3 mg/dL，或7天内升至基线1.5倍以上，或尿量<0.5 mL/kg/h持续6 h〕。统计学采用Shapiro–Wilk检验正态性，连续变量以中位数（Q1–Q3）表示并行Mann–Whitney U检验，分类变量行卡方或Fisher确切概率法，Spearman秩相关分析关联，p<0.05为差异有统计学意义，使用JASP软件分析。研究经机构伦理委员会批准，所有受试者签署知情同意书。

三、研究结果

3.1. Study Outcomes（研究结局）

最终纳入87例患者，中位年龄66岁，男性82.8%；65例因严重CAD、18例因严重AS、4例行CABG+AVR；14例（16.1%）术前eGFR<60 mL/min。36例（41.4%）发生CSA–AKI，其中34例为轻度和一过性，2例需临时RRT。发生AKI组术前视黄醇水平显著高于非AKI组（p＝0.046），α-生育酚虽AKI组均值偏高但差异未达统计学意义，25(OH)D₃组间无差异。视黄醇浓度与术前血肌酐（ρ＝0.321，p＝0.002）、术后第0天血肌酐（ρ＝0.333，p＝0.002）、术后第1天血肌酐（ρ＝0.268，p＝0.012）呈正相关，与术前eGFR呈负相关（ρ＝?0.288，p＝0.007），与术后第2天血肌酐相关未达显著性（ρ＝0.209，p＝0.053）。需临时RRT的2例患者视黄醇水平最高〔1.22（1.05–1.38）μg/mL vs. AKI非RRT组0.63（0.54–0.77）μg/mL vs. 非AKI组0.56（0.45–0.72）μg/mL，p＝0.026〕。人群维生素D缺乏（<30 ng/mL）占75.9%；视黄醇缺乏仅2例，60.9%在正常范围，36.8%高于正常上限；α-生育酚88.5%在正常范围。

3.2. Subdivision into Diabetic and Non-Diabetic Patients（糖尿病与非糖尿病患者亚组划分）

研究人员按是否合并糖尿病（Diabetes Mellitus, DM）或糖耐量受损（Impaired Glucose Tolerance, IGT）分层分析，发现无论是否合并AKI，糖尿病与非糖尿病患者间三种脂溶性维生素水平均无显著差异。

3.3. Sex-Stratified Analysis（性别分层分析）

因男性占优势，行性别分层线性回归显示：性别与25(OH)D₃显著相关（女性低于男性，p＝0.011，解释方差约7%），但与视黄醇浓度无显著关联（p＝0.759），与α-生育酚亦无显著关联（p＝0.077），提示性别对视黄醇水平影响甚微。

四、讨论与结论总结

讨论部分指出，术前高视黄醇与CSA–AKI相关且随肾功能减退而升高，与CKD人群中视黄醇–RBP4（视黄醇结合蛋白4，Retinol-Binding Protein 4）清除下降致血视黄醇升高相符。生理状态下视黄醇–RBP4复合物经近端小管megalin介导内吞重吸收99%，肾功能减退时此途径受损致循环视黄醇升高，故高视黄醇更可能是肾脏处理视黄醇–RBP4复合物能力下降的标志而非直接致病因素，可反映隐匿性肾脏易损性。维生素E及维生素D未显现显著关联，可能与本研究以轻中度AKI为主、样本量小及维生素D普遍缺乏致浓度梯度不足有关。视黄醇为常规可测指标，或可补充入术前CSA–AKI风险评估，但仍需在更大队列验证，并建议同步测RBP4及尿RBP以深化机制阐释。

结论（翻译）：术前升高的视黄醇水平与心脏手术相关急性肾损伤相关，可能反映肾脏对视黄醇的处理能力受损并标识肾脏易损性增加；视黄醇可作为心脏手术相关急性肾损伤风险的假设生成性生物标志物，其临床效用有待更大样本队列证实。