血清缺氧誘導因子1α與2型糖尿病腎病的相關(guān)性分析

劉云濤，簡 磊，李建偉

缺氧誘導因子1α(HIF－1α)是缺氧狀態(tài)下特異性發(fā)揮活性的核轉(zhuǎn)錄因子，可調(diào)控一系列靶基因的表達，具有許多重要的生物學效應。已發(fā)現(xiàn)其在糖尿病大鼠腎臟中表達增加，而減少HIF－1α的表達可減少糖尿病大鼠尿蛋白，降低肌酐水平，改善腎功能，抑制腎間質(zhì)纖維化從而保護腎臟［1－2］。本研究測定2型糖尿病 (T2DM)及糖尿病腎病 (DN)患者空腹血清HIF－1α水平，旨在了解其與T2DM及DN的相關(guān)性及影響因素，為T2DM微血管病變的防治提供新的理論依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選擇2011年11月—2013年1月我院門診、腎內(nèi)科、內(nèi)分泌科門診及住院部患者、體檢中心體檢者為研究對象。健康體檢者46例為對照組 (NC組)，口服葡萄糖耐量試驗 (OGTT)排除T2DM，平均年齡為 (58±7)歲，男25例，女21例。1年之內(nèi)新診斷的單純T2DM(SDM組)45例，男26例，女19例，平均年齡為 (54±7)歲。早期DN組(EDN組)44例，平均年齡為 (55±7)歲，男24例，女20例，20 μg/min≤尿清蛋白排泄率 (UAER)≤200 μg/min。臨床DN組 (CDN組)43例，平均年齡為 (58±7)歲，男24例，女19例，UAER＞200 μg/min。所有 T2DM患者均符合1999年WHO對T2DM的診斷標準［3］，未給予降糖藥物及其他藥物治療。入選者均排除1型糖尿病、特殊類型糖尿病，排除心臟、肝臟疾病，及腫瘤、感染、其他類型腎病。在3個月內(nèi)未發(fā)生糖尿病酮癥酸中毒及其他急性并發(fā)癥。

1.2 研究方法

1.2.1 相關(guān)生化指標測定 受試者禁食8 h后于清晨抽取空腹肘靜脈血測空腹血糖 (FPG)、血脂、糖化血紅蛋白(HbA1c)。HbA1c采用日本ARKRAY HA8160糖化血紅蛋白分析儀及其配套試劑檢測;FPG、腎功能、血脂、UAER使用美國雅培ARCHITECT C8000全自動生化分析儀檢測。超氧化物歧化酶 (SOD)測試盒由南京建成生物研究所提供，采用羥胺法測定。類胰島素樣生長因子－1(IGF－1)采用酶聯(lián)免疫吸附 (ELISA)法測定，使用美國DSL公司試劑盒。胰島素使用德國羅氏Cobas e411全自動電化學發(fā)光分析儀檢測。高敏C反應蛋白 (hs－CRP)采用韓國Bodi Tech Med免疫熒光分析儀通過免疫熒光干式定量法檢測。

1.2.2 HIF－1α測定 所有研究對象取空腹血樣，3 800×g離心10 min，分離血清，放置于－40℃冰箱低溫保存待檢，測定采用ELISA法，試劑盒購自上海江萊生物科技有限公司。

1.3 統(tǒng)計學方法 數(shù)據(jù)處理和分析采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件。計量資料以 (±s)表示，兩組間比較采用t檢驗，多組間比較采用方差分析。計數(shù)資料以頻數(shù)表示，組間比較采用χ2檢驗。相關(guān)分析采用直線相關(guān)分析及多元線性逐步回歸分析。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 一般臨床資料和臨床生化指標的比較 4組間性別、年齡差異無統(tǒng)計學意義 (P＞0.05);CDN組血尿素氮 (BUN)、血清肌酐 (Scr)、hs－CRP、UAER高于SDM、EDN及NC組，差異有統(tǒng)計學意義 (P＜0.05);CDN組收縮壓、舒張壓、三酰甘油 (TG)、血清總膽固醇 (TC)、低密度脂蛋白 (LDL)高于NC組，差異有統(tǒng)計學意義 (P＜0.05);SDM組、EDN組、CDN組FPG、HbA1c、IGF－1高于NC組，差異有統(tǒng)計學意義 (P＜0.05);EDN組、CDN組高密度脂蛋白 (HDL)低于NC組，差異有統(tǒng)計學意義 (P＜0.05);EDN組、CDN組UAER、病程高于SDM組，差異有統(tǒng)計學意義 (P＜0.05)。4組血清HIF－1α水平差異有統(tǒng)計學意義 (P＜0.05)。見表1。

表1 NC組、SDM組、EDN組、CDN組相關(guān)指標比較Table 1 Comparison of each observed index among the four groups

2.2 相關(guān)性分析 血清 HIF－1α水平與 FPG、HbA1c、IGF－1、hs－CRP、UAER、Scr、病程呈正相關(guān)，與SOD呈負相關(guān)，見表2。

2.3 回歸分析 多元逐步回歸分析結(jié)果顯示，HbA1c、SOD、HIF－1α、VEGF的回歸系數(shù)分別為4.062、－1.132、0.413、0.128，建立以下模型:UAER=4.062×HbA1c－1.132×SOD+0.413×HIF－1α+0.128×VEGF+11.578(見表3)。

表2 血清HIF－1α水平與其他觀察指標的相關(guān)分析Table 2 Correlation analysis between HIF－1α and other indexes

表3 UAER影響因素的多元逐步回歸分析Table 3 Multiple linear regression analysis of the influencing factors of UAER

3 討論

在氧濃度正常時，HIF－1α在細胞內(nèi)的表達量維持在較低水平，當氧分壓下降時，HIF－1α在胞質(zhì)內(nèi)表達增高，DNA結(jié)合活性也相應增強。本研究發(fā)現(xiàn)，SDM組、EDN組、CDN組HIF－1α高于NC組，且HIF－1α與FPG、HbA1c呈正相關(guān)，這可能與血糖、HbA1c增高，2，3－二磷酸甘油 (2，3－DPG)水平降低，組織缺氧有關(guān)。

已發(fā)現(xiàn)糖尿病早期出現(xiàn)腎小球肥大，腎小球濾過率高，同時伴有腎內(nèi)IGF－l的增加，IGF－1可作用于腎小球足細胞，導致糖尿病大鼠腎臟增生、高濾過，促進DN的發(fā)生［4］。而新近研究發(fā)現(xiàn)IGF－1可增加HIF－1α水平［5］，本研究也發(fā)現(xiàn)HIF－1α水平與IGF－1呈正相關(guān)，進一步證實HIF－1α水平與IGF－1關(guān)系密切，可能是IGF－1通過HIF－1α在DN中發(fā)揮了作用，值得深入研究。

缺氧是氧化應激的重要誘發(fā)因素，而氧化應激對DN的發(fā)生發(fā)展起到了重要促進作用，目前HIF－1α在氧化應激中的作用尚不明確。Ma等［6］發(fā)現(xiàn) SOD活性增加可能與抑制HIF－1α有關(guān)，這說明低水平的HIF－1α有利于減輕氧化應激。顏曉勇等［7］研究發(fā)現(xiàn)HIF－1α上調(diào)能夠誘導糖尿病大鼠腎小球及腎小管細胞凋亡增加，從而促進DN的進展，這可能與氧化應激有關(guān)。但HIF－1α作為核轉(zhuǎn)錄因子參與機體內(nèi)許多低氧反應基因的調(diào)節(jié)，對缺氧的細胞起穩(wěn)定作用，增強細胞對缺氧的適應能力［8］。本研究發(fā)現(xiàn)HIF－1α與SOD呈負相關(guān)，更進一步證明其與氧化應激關(guān)系密切。本研究認為，HIF－1α在DN中的高表達起兩方面作用:一方面增強細胞對缺氧環(huán)境的適應能力，對保護腎臟組織和細胞免受缺氧損傷具有積極的作用;另一方面，它誘導腎小球及腎小管細胞凋亡增加，促進DN發(fā)展，而這一作用可能與氧化應激有關(guān)。HIF－1α與氧化應激的關(guān)系值得進一步研究，適度減少HIF－1α的表達可能對于DN的防治具有重要意義。已證實，HIF－1α是缺氧與慢性炎癥之間的重要環(huán)節(jié)，在炎癥中發(fā)揮了重要作用［9］。研究發(fā)現(xiàn)，DN大鼠HIF－1α的表達與腎臟肥大指數(shù)和腎小球體積呈正相關(guān)［10］，并且HIF－1α導致細胞增生肥大的作用與炎癥密切相關(guān)［11］。本研究發(fā)現(xiàn)HIF－1α與hs－CRP呈正相關(guān)，進一步證實其與炎癥關(guān)系密切，可能HIF－1α在炎癥存在的情況下對DN發(fā)揮了重要作用。

HIF－1α與 VEGF關(guān)系密切，HIF－1α可增加 VEGF的表達，可能是VEGF的上游調(diào)控器［12］。而在DN早期即有VEGF增加并沉積于足細胞及系膜細胞，導致腎小球通透性增高、腎小球基底膜增厚，尿蛋白增加，而抑制VEGF上述情況可得到改善［13］。本研究發(fā)現(xiàn) HIF－1α與 VEGF呈正相關(guān)，說明HIF－1α與 VEGF關(guān)系密切。本研究中，隨著 HIF－1α與VEGF水平增高，DN加重，進一步證實HIF－1α、VEGF在DN中發(fā)揮了重要作用。動物實驗證實，糖尿病大鼠腎小球及腎小管HIF－1α的表達隨著造模時間的延長而逐漸增加［14］。本研究也發(fā)現(xiàn)隨著DN的進展及病程延長，HIF－1α逐漸增高，與病程呈正相關(guān)。這可能與隨著病情的發(fā)展，血糖和HbA1c的增高、IGF－1增加、炎癥加重等有關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)HIF－1α與UAER、Scr呈正相關(guān)，并且回歸分析顯示HIF－1α是UAER的獨立影響因素，進一步證實其在DN中發(fā)揮了重要作用。

總之，本研究證實，HIF－1α在氧化應激、炎癥中發(fā)揮重要作用，與IGF－1、VEGF、血糖、HbA1c等相關(guān)，并且其血清水平與T2DM腎病的嚴重程度相關(guān)，深入探討HIF－1α水平變化及影響因素將為2型DN的防治提供新的思路。

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