以钙蛋白颗粒为中心的慢性肾病（CKD）模型中血管钙化研究框架

《ASN Publications》：A Calciprotein Particle–Centric Framework for Vascular Calcification in CKD Models

高磷低蛋白饮食通过激活p38 MAPK加速CKD小鼠血管及皮肤钙化，钙蛋白颗粒形成与成熟是核心机制。实验模型整合腺嘌呤喂养、半肾切除术及蛋白/镁/钙磷干预，成功诱导C57BL/6小鼠广泛钙化。病理钙化由矿物质负荷超过系统性（fetuin-A、维生素K依赖蛋白）和局部（白蛋白、镁）抑制的平衡决定，颗粒成熟度与致病性正相关。建议采用钙蛋白颗粒形成与成熟指标优化动物模型，T50测试可作转化研究桥梁。

　　

我们饶有兴趣地阅读了Jin等人发表在《JASN》上的文章，题为“高磷酸盐和低蛋白质导致慢性肾病（CKD）小鼠的动脉和皮肤血管钙化”。¹作者们建立了一个能够再现与CKD相关的血管和软组织钙化的模型，值得称赞。他们的关键发现是：饮食中蛋白质的限制加上高磷酸盐的摄入会加速血管钙化，并伴随p38丝裂原活化蛋白激酶的激活；而抑制p38激酶则可以减少钙化。

²尽管他们的发现很明确，但这一机制仍需要在以钙蛋白颗粒为中心的框架下进行讨论。Price等人首次证明，饮食中蛋白质的限制会加速尿毒症啮齿动物的血管钙化，并提出低蛋白质摄入会促进骨骼中矿物质的释放，从而引发异位钙化。²同时，营养不良会降低fetuin-A和白蛋白的水平——这两种物质是抑制病理性钙化的主要循环因子——从而促进钙蛋白颗粒的形成和成熟。³因此，骨骼来源的矿物质流动以及抑制因子的减少共同作用，以钙蛋白颗粒为中心的视角有助于统一这些机制。 ⁴因此，完善的钙化模型需要整合那些有利于钙蛋白颗粒形成和成熟的致病因素。在我们的实验室中，我们通过喂食腺嘌呤并切除半侧肾脏来快速诱导尿毒症相关的促钙化环境，同时加入蛋白质限制、镁缺乏、磷酸钙负荷以及华法林的给药。这种处理方式在六周内就导致了广泛的钙化现象，即使在通常对中膜钙化具有抵抗力的C57BL/6小鼠中也是如此。⁴肾衰竭是一种“完美风暴”，其中抑制因子的减少和矿物质过载同时发生。华法林会降低维生素K依赖性抑制因子（如基质Gla蛋白）的水平，镁缺乏会加速钙蛋白颗粒的成熟，而磷酸钙负荷则会压倒系统的和局部的防御机制。我们提出了一个简洁的钙蛋白颗粒负荷框架：当矿物质流入量超过系统性和局部抑制因子（fetuin-A、白蛋白、维生素K依赖性蛋白质和镁）的抑制能力时，平衡就会向钙化方向倾斜。这一概念强调，不仅钙蛋白颗粒的形成，其向具有更高细胞毒性和钙化潜能的次级钙蛋白颗粒的转化也是导致病理变化的关键因素。对于临床前模型，研究人员应优先考虑组织学/生化标志物，以及钙蛋白颗粒形成和成熟的直接测量方法。T50测试虽然不适合作为动物实验的主要终点，但可以作为通往人类研究的桥梁。 ⁵总之，小鼠血管钙化的发生取决于那些促进钙蛋白颗粒形成和成熟的因素。外源性磷酸钙的负荷、骨骼中内源性矿物质的释放以及系统性和局部抑制因子的减少会协同作用，使平衡向钙化方向倾斜。整合这些观点有助于完善实验模型，并加速将其转化为治疗CKD相关血管和软组织钙化的方法。