肥胖患者腎小球Podocin的表達減少及臨床意義

杜 娟，朱安峰，宋東明，馬洪喜，馬俐儒，魏立晶

（1.長春市中心醫院 腎內科，吉林 長春130051；2.長春市中心醫院 病理科；3.吉林大學第一醫院 病理科；4.吉林大學第一醫院 檢驗科）

1997年世界衛生組織（WHO）明確宣布肥胖為一種疾病。隨著社會經濟的發展和文明程度的提高，人們的飲食習慣和生活方式也在逐漸的改變，肥胖的發生率越來越高。

肥胖是睡眠呼吸暫停綜合征、冠心病、高血壓、血脂紊亂、糖尿病、胰島素抵抗等多種疾病的高危因素。1974年Weisinger等首次報道嚴重肥胖患者出現大量蛋白尿并命名為肥胖相關性腎病（ORG）。在我們以前的研究中也發現肥胖患者的微量白蛋白尿排泄率明顯高于非肥胖者［1］，但對于ORG的發病機制目前仍不十分清楚。

Podocin是法國學者Boute等應用定位克隆技術對一種常染色體隱性遺傳型腎病綜合征的多個家系進行研究分析時，揭示并證實的一種新的蛋白，其編碼基因是NPHS2［2］，Podocin主要在腎小球足細胞上表達。

本研究收集腎臟切除病理標本，并檢測腎小球足細胞上Podocin的蛋白分布和表達，旨在探討Podocin在肥胖導致蛋白尿中的變化及意義。

1 對象與方法

1.1 研究對象 收集長春市中心醫院病理科和吉林大學第一醫院病理科2006年2月－2006年9月腎臟切除病理標本，取其相對正常腎臟皮質。從病例中獲得性別，年齡，身高，體重，血壓，水腫程度，尿常規，肝功能，腎功能，血糖，腹部彩超，腎臟病理。患者主要來自東北地區。

1.2 診斷標準 以《中國成人超重和肥胖癥預防控制指南》中提出的我國成人超重和肥胖切點為診斷標準，即體重指數（BMI）≥24為超重，BMI≥28為肥胖［3］。

1.3 分組 計算BMI，分為（1）肥胖組（Ob組）：按上述診斷標準肥胖者納入本組，共16例（男8例，女8例），平均年齡（60.17±9.72）歲。（2）對照組（Con組）：BMI＜24者納入本組，共18例（男9例，女9例），平均年齡（40.13±15.95）歲。

1.4 腎臟病理染色方法 （1）腎臟皮質保存在中性福爾馬林中，進行常規脫水，石蠟包埋，切片厚2 μm，（2）分別進行 HE 染色，MASSON 染色，（3）Podocin免疫組化染色，一抗購自武漢博士德生物工程有限公司，DAB顯色。

1.5 統計方法 免疫組化染色結果采用Medex病理醫學影象處理系統分析，各組計量數據采用均數±標準差（）表示，二組間比較用t檢驗。計數資料組間差異比較用X2檢驗。

2 結果

2.1 二組間性別無差異，Ob組年齡、BMI明顯高于Con組，分別為P＜0.05，p＜0.01，且伴發高血壓，高血糖，脂肪肝及肝功酶學升高的較多。見表1。

2.2 光鏡下Ob組HE染色可見腎小球肥大，腎小囊狹窄，節段性毛細血管閉塞，球囊粘連。見圖2。2.3 光鏡下Ob組腎小球MASSON染色可見基質間糖原物質沉積。見圖4。

2.4 光鏡下Ob組腎小球Podocin免疫組化染色，可見腎小球足細胞胞膜及胞漿內出現淺棕黃色顆粒，且不連續，表達明顯低于Con組。見圖6。圖象分析結果（%）為 Con組 81.02±10.00，Ob組33.00±22.32，P＜0.05。

表1 Ob組與Con組臨床表現的比較

圖1 Con組腎小球HE染色，×100

圖2 Ob組腎小球HE染色，×100

圖3 Con組腎小球MASSON染色，×100

圖4 Ob組腎小球MASSON染色，×100

圖5 Con組腎小球免疫組化染色，×100

圖6 Ob組腎小球免疫組化染色，×100

3 討論

2002年，《中國成人超重和肥胖癥預防控制指南》提出我國成人體重指數和腰圍切點，本文以該標準作為依據進行分組對照研究。結果肥胖組與非肥胖組之間BMI有顯著性差異，這說明選擇該標準的正確性和適用性。從結果分析中還可以看出，肥胖組與對照組的性別沒有差異，但肥胖組患者年齡明顯升高。在我們以前的調查中發現，具有肥胖及代謝綜合征患者的年齡偏大，且男性多于女性［4］，但從本結果中沒有發現肥胖男性多發腎臟病的趨勢。不同的研究結果有待于擴大樣本量繼續觀察。

本結果中肥胖組伴發血糖升高和高血壓的明顯比對照組多，而上述指標正是代謝綜合征的具體組成成分。在國際糖尿病聯盟關于代謝綜合征定義的全球共識中指出，肥胖與代謝綜合征中各組分包括胰島素抵抗獨立相關，在新的定義中肥胖是診斷代謝綜合征的必須危險因子，至此，代謝綜合征發病基礎的研究重心已經由糖尿病／胰島素抵抗轉移到肥胖／血脂異常上。遺憾的是由于病歷中血脂檢測的資料不完整，故結果中不包括血脂各成分的統計分析。從結果中還可以看出，肥胖患者肝功酶學改變及脂肪肝的也較對照組多，關于并發脂肪肝的報道不多，本文也僅限于臨床觀察，沒有進一步做病理上的探討。但在本研究的動物實驗部分中發現，肥胖大鼠的肝臟病理HE染色中存在肝氣球樣變及脂肪變性，為臨床中觀察到的肝功酶學改變和脂肪肝提供佐證。

本文顯示肥胖患者的尿蛋白和尿潛血與對照組無明顯差異，這與我們的既往研究和其他報道不一致［1，5，6］。因外傷腎切除或意外死亡的腎臟標本不易獲得，故本研究采用腎臟切除病理標本的相對正常腎臟皮質，腎切除的病因多為腫瘤、囊腫及結石等，這樣尿液檢測就容易受到原發病的影響，這也是本文存在的不足之處。肥胖患者的微量白蛋白尿排泄率明顯增加已經被許多研究證實，本文重點討論肥胖患者的腎臟形態學改變。

病理結果發現，光鏡下Ob組腎臟皮質HE染色可見腎小球肥大，腎小囊狹窄，節段性毛細血管閉塞，球囊粘連。Ob組MASSON染色可見腎小球基質間糖原物質沉積，分析與肥胖組患者血糖升高有關。關于肥胖對腎臟病理改變的影響，目前一些基礎研究認為，肥胖導致腎臟血流動力學改變和腎臟的組織結構改變，以及高胰島素血癥，高瘦素血癥，高脂血癥和微炎癥狀態等均可導致腎臟功能受損。結合本結果認為肥胖是發生腎臟損害的危險因素。

正常腎小球濾過膜包括三層結構，從內到外為毛細血管內皮細胞層，基底膜和足細胞層。

足細胞層是尿蛋白濾出的最后屏障，被稱為“細篩”，也是最容易受損的細胞成分。目前認為蛋白尿的發生與腎小球濾過屏障喪失正常的結構和功能密切相關，近年來人們研究證實了一系列位于足突裂孔隔膜或由足細胞表達的蛋白，這些蛋白在蛋白尿發生中的作用成為人們研究的熱點。Podocin是繼Nephrin之后發現的一種重要足細胞標記物，屬Stomatin蛋白家族成員，人類Podocin約含有383個氨基酸，分子量為42 k D。已證實Podocin位于足突之間狹小的縫隙裂孔隔膜上。本研究中Podocin免疫組化結果顯示，Ob組腎小球足細胞被染成淺棕黃色，著色部位以細胞膜和細胞漿為主，與Con組比較表達普遍較弱，染色淺且分布不連續，呈節段性深淺不一。圖象分析結果認為Ob組Podocin表達明顯低于Con組，分析與足細胞空泡變性、足突融合有關。

Huber等利用人胚胎腎293T細胞研究發現Podocin可以增強AP－1介導的nephrin的信號轉導作用，而且Podocin的編碼基因NPHS2突變將使nephrin不能定位于裂孔隔膜的脂質微區域［7，8］。此外Podocin還可以通過其富含脯氨酸殘基的C端與nephrin和CD2AP直接相互作用，而后者可以直接與肌動蛋白細胞骨架作用［9，10］。故推測Podocin表達的下調可能破壞了裂孔隔膜相關蛋白與足細胞細胞骨架之間的聯系，進而導致了足突形態的改變和蛋白尿的發生。因此將Podocin對nephrin和CD2AP等分子的影響稱為“腳手架”作用，Podocin的重要作用可窺一斑。

有關足細胞損傷在肥胖導致蛋白尿中的作用報道不多，但有動物實驗表明，在大鼠微小病變腎病模型中，Podocin的改變早于足細胞超微結構的改變和蛋白尿的發生，結合Spearman相關分析提示，Podocin的蛋白表達水平與蛋白尿的發生密切相關［11］。肥胖引起的腎臟損害引起了越來越多的關注，而本文對Podocin的研究將起到拋磚引玉的作用，為探討肥胖導致足細胞變化，進而發生蛋白尿的機制提供一條思路。

［1］杜 娟，張素華，吳豪杰，等.重慶市主城區人群肥胖與微量白蛋白尿的相關性調查［J］.中華腎臟病雜志，2006，22：64.

［2］Boute N，Gribouval O，Roselli S，et al.NPHS2，encoding the glomerular protein podocin，is mutated in autosomal recessive steroid－resistant nephritic syndrome［J］.Nat Genet，2000，24（4）：349.

［3］中國肥胖問題工作組數據匯總分析協作組.我國成人體重指數和腰圍對相關疾病危險因素異常的預測價值：適宜體重指數和腰圍切點的研究［J］.中華流行病學雜志，2002，23：5.

［4］杜 娟，張素華，任 偉，等.重慶市人群微量白蛋白尿與代謝綜合征的關系調查［J］.中華內分泌代謝病雜志，2003，19：439.

［5］Chagnac A，Weinstein T，herman M，et al.The effects of weight loss in renal function in patients with severe obesity［J］.J Am Soc Nephrol，2003，14：1480.

［6］方林鈞，何威遜.兒童肥胖相關腎病診斷初步探討：附8例報告［J］.臨床兒科雜志，2004，22：458.

［7］Huber TB，Kottgen M，Schilling B，et al.Interaction with Podocin facilates nephrin signaling［J］.J Biol Chem，2001，276（45）：41543.

［8］Huber TB，Simons M，Hartleben B，et al.Molecular basis of the functional Podocin－nephrin complex：mutations in the NPHS2 gene disrupt nephrin targeting to lipid raft microdomains［J］.Hum Mol Genet，2003，12（24）：3397.

［9］Schwarz K，Simons M，Reiser J，et al.Podocin，a raft－associated component of the glomerular slit diaphragm，interacts with CD2Ap and nephrin［J］.J Clin Invest，2001，108（11）：1621.

［10］Lehtonen S，Zhao F，Lehtonen E.CD2－associated protein directly interacts with the actin cytoskeleton［J］.Am J Physiol Renal Physiol，2002，283（4）：F734.

［11］沙玉根，張愛華，陳榮華，等.Podocin在大鼠微小病變模型中的表達和分布［J］.腎臟病與透析腎移植雜志，2004，13：211.