成人血漿中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白的表達及其影響因素

成人血漿中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白的表達及其影響因素

何瑋楊麗華馮美江魯翔

中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白; 年齡; 性別; 高血壓; 糖尿病

人中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin, NGAL)是一種新的脂質運載蛋白(lipocalin)超家族糖蛋白,也被稱為脂質運載蛋白-2(lipocalin-2,LCN-2) 、蛋白酶-3(proteinase-3)、遷移刺激因子抑制劑(MSFI)等。越來越多的研究顯示,急性腎損傷病人中尿液NGAL升高時間窗比血清肌酐至少提前24～48 h[1-2]。因此,近年來NGAL被推薦為急、慢性腎功能損傷的重要生物標記物[3]。但目前關于血漿NGAL的正常表達范圍的研究很少,在國內尚無針對成年人群的參考值。因此,本研究調查996位年齡18～92歲的健康入院體檢人群中血漿NGAL的表達水平,并討論影響血漿NGAL表達水平的因素。

1 材料與方法

1.1 研究對象 選擇2013年2月至2014年5月在我院進行健康體檢的成年人群,入組標準:(1)年齡>18周歲;(2)血常規正常范圍,無白細胞增高或降低、無貧血;(3)血清肌酐(Scr)、尿素氮正常;(4)血清丙氨酸氨基轉移酶(ALT)、天冬氨酸氨基轉移酶(AST)正常。排除標準:(1)有急、慢性腎損傷病史;(2)按照Cockcroft公式計算內生肌酐清除率(Ccr)(男)=[(140-年齡)×體質量(kg)]×88.4/[72×Scr(μmol/L)],Ccr(女)=[(140-年齡)×體質量(kg)]×88.4×0.85/[72×Scr(μmol/L)], Ccr<90 ml/min;(3) 近3月內有接受造影劑注射史或服用腎損害藥物;(4)尿常規白細胞陽性,尿隱血陽性或尿蛋白陽性;(5)急性感染;(6)妊娠。以上入組人群均知情并簽署同意書。入組共996例,年齡18～92歲,平均(50.09±17.53)歲,其中男508例,平均(49.20±17.65)歲,女488例,平均(51.08±17.35)歲。

1.2 資料分組 按照體檢者不同年齡段分為4組:A組18～35歲,共291例;B組36～55歲,共253例;C組56～65歲,共246例;D組>65歲,共206例。同時,按照不同疾病分為疾病組與非疾病組。根據入組人群病史及此次體檢報告資料,各疾病組入組標準為:高血壓組[收縮壓≥140mmHg和(或)舒張壓≥90 mmHg,或正在接受降壓治療]和正常血壓組;空腹血糖受損(impaired fasting glucose,IFG)和(或)2型糖尿病組[空腹血糖(FBG)5.6～6.9 mmol/L,或正在接受降糖治療]和正常血糖組;超重和(或)肥胖(體重指數≥24)組和正常體質指數組;血脂異常組(總膽固醇TC≥5.2 mmol/L或高密度脂蛋白膽固醇≤1.0 mmol/L及甘油三酯TG≥2.22 mmol/L,或正在接受調脂治療)和血脂正常組;肝膽系統疾病組(B超顯示脂肪肝、膽囊結石)和無肝膽系統疾病組;泌尿系疾病組(B超示前列腺增生、肝腎囊腫)和無泌尿系疾病組;根據有無冠心病病史分為冠心病組及非冠心病組。

1.3 指標檢測方法 標本收集處理:清晨抽取受試者空腹靜脈3 ml于抗凝管,2000 r/min離心20 min,取上清液,置于離心管中,-40 ℃冰箱凍存;均于1月內檢測完畢,避免反復凍融。檢測方法:采用雙抗體夾心酶聯免疫吸附法(Double-Antibody Sandwich ELISA,DAS-ELISA)。試劑盒購自南京金思瑞生物科技公司,檢測范圍0～4000 pg/ml。試劑盒在保質范圍。嚴格按照試劑盒操作步驟進行操作。

1.4 統計學方法 采用SAS進行統計分析。因變量滿足正態性分布資料,在描述性分析中,連續性資料采用均數±標準差及95%可信區間(CI)表示;分類資料采用構成比表示。先進行單因素分析,再進一步進行多因素線性回歸分析,在調整了協變量之后,分析NGAL的影響因素。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 單因素分析血漿NGAL的影響因素 Pearson相關分析顯示,血漿NGAL值與年齡、FBG、Scr、Ccr均呈正相關(r分別為0.213、0.094、0.106、0.134,P<0.05),與血清尿素氮(BUN)無明顯相關性(r=0.106,P>0.05)。男性血漿NGAL的95%CI為83.65～93.16 ng/ml,女性血漿NGAL的95%CI為78.91～88.61 ng/ml,男、女性別之間差異無統計學意義(P>0.05)。按疾病分組后,高血壓組、IFG和(或)2型糖尿病組、血脂異常組血漿NGAL值與對應的正常組比較,差異均有統計學意義(P<0.05)。冠心病組、超重/肥胖組、脂肪肝/膽囊結石組、前列腺增生、肝腎囊腫組與各自非患病組比較,差異無統計學意義(P>0.05),見表1。

表1 不同特征病人血漿NGAL水平比較(,ng/ml)

注:組內比較,*P<0.05

2.2 多因素線性回歸分析血漿NGAL的影響因素 以血漿NGAL為應變量,年齡為啞變量,性別、高血壓、IFG和(或)2型糖尿病、血脂異常、冠心病、超重和(或)肥胖、肝膽疾病、泌尿系疾病等各類疾病作為自變量,結果顯示老年、男性、高血壓、IFG和(或)2型糖尿病、血脂異常與NGAL水平相關(P<0.05)。見表2。

表2 多因素線性回歸分析

3 討論

目前國內外對健康人群的血漿NGAL表達水平相關研究并不多,多為研究其在尿液中的表達,Cullen等[4]選取了174例年齡19～88歲的健康體檢人群,估算了尿NGAL的95%CI并且發現,女性與男性相比有顯著的差異,有更高的NGAL濃度,在40～59歲和60～88歲年齡組之間,NGAL存在顯著的年齡差異。當NGAL與尿肌酐校準后,<40歲和60～88歲年齡組之間亦存在顯著的年齡差異。Pennemans等[5]也發現，尿液NGAL有顯著的性別差異,并且年齡效應在男性和女性受試者中是不同的。兒童的尿液NGAL值也同樣存在性別和年齡的差異性表達[6-7]。尿液標本雖采取方便,受腎外疾病的影響較小,但保存時間較短,而且對于很多心功能不全的危重病人而言,往往會出現少尿甚至無尿的情況,從而使其快速檢測受到很大的限制。此外,水化及利尿劑可能會影響尿液中NGAL濃度。尿液NGAL值在檢測時是否需要與尿肌酐校正依然受到爭議,有學者認為肌酐并非為穩定的狀態,因此,尿液NGAL與尿肌酐標準化是否為診斷急性腎損害(acute kidney injury,AKI)帶來好處仍需進一步鑒別[8]。而血液標本可以快速獲得并進行即時檢測,不受尿比重、尿滲透壓等影響,并且可保存較長時間。本研究采取996例入院健康體檢的成人血漿標本,測得血漿NGAL值較穩定,與年齡呈正相關,隨著年齡的增高其濃度逐漸升高,并且男女性別間差異有統計學意義,男性濃度高于女性。推測血漿NGAL與尿液NGAL在健康人群分布及疾病預測方面具有相似性,本研究結果與Cullen等[4]的結果有所差異,考慮可能原因為男性人群中有吸煙史,為動脈粥樣硬化的危險因素,NGAL可與調節金屬蛋白酶-9(MMP-9)結合,加速血管內皮的損傷,從而促進動脈粥樣硬化的發生發展[9]。此外,還可能與樣本量的不同及選擇人群的種族以及地區不同有關,有待更多的研究證實。

研究中我們還發現IFG、2型糖尿病、血脂異常、血壓偏高及高血壓等代謝性疾病因素影響血漿NGAL表達。目前認為代謝性疾病是復雜的遺傳因素及多種環境因素相互作用的結果,腹型肥胖、慢性炎癥及在此基礎上產生機體的胰島素抵抗(insulin resistance,IR)是其發生發展的重要機制。現有研究發現，NGAL是一種與肥胖、IR、人類高血糖癥密切相關的炎癥標志物[10]。在一項糖尿病病人與健康受試者的對比試驗中,NGAL血漿水平與IFG及胰島素抵抗指數(HOMA-IR)呈負相關[11]。而本研究發現老年組中,患有IFG和2型糖尿病或高血壓者的血漿NGAL值明顯高于非患病者,考慮可能原因為2型糖尿病、高血壓等慢性疾病均為慢性腎臟病(CKD)及動脈硬化的危險因素,NGAL作為早期慢性腎病的腎功能損害和腎功能惡化的指標隨之升高[12]。同時,年齡作為另一項協同因素,加劇了CKD及動脈粥樣硬化的潛在可能,從而影響血漿NGAL的表達。當然,還可能存在其他原因,NGAL同其他的內源性生物標記物一樣,并不是由一種單一類型的細胞所產生,腎小管上皮細胞、體內免疫細胞、肝細胞均可產生NGAL,還可以由激活的中性粒細胞、脂肪細胞和巨噬細胞分泌[13]。隨著年齡的增長,老年人群的免疫功能也隨之下降，伴隨潛在的腫瘤等,這些均會影響NGAL的表達,因此,臨床醫生仍需結合臨床資料對待NGAL的檢測結果。

雖然本研究入組的數據樣本量較大,但研究的對象來自于單中心,因此本文的數據并不能代表更多地區的檢測結果。目前針對血、尿NGAL的檢測方法并無統一標準,且在尿液NGAL測定中,不同的檢驗方法對NGAL的數值有影響,目前本研究暫未與其他檢測血漿NGAL的方法作比較。

隨著對NGAL的結構以及其功能的進一步深入研究,越來越多的研究將會證明NGAL作為內源性生物標記物在臨床中的重要作用。NGAL不僅可以作為診斷AKI、CKD的生物標記物,或許可成為肥胖病人、2型糖尿病以及心血管疾病發生風險的預測因子以及治療的新靶點,甚至可能作為衰老的預測因子。因此,需要進行更多的研究,以便成功地實施臨床實踐診斷、干預指導和疾病進展監測,從而在疾病的早期進行干預、治療,提高病人的預后。

[1] Bennett M, Dent CL, Ma Q, et al. Urine NGAL predicts severity of acute kidney injury after cardiac surgery: a prospective study[J]. Clin J Am Soc Nephrol,2008, 3(3):665-73.

[2] Nickolas TL, O’Rourke MJ, Yang J, et al. Sensitivity and specificity of a single emergency department measurement of urinary neutrophil gelatinase-associated lipocalin for diagnosing acute kidney injury[J]. Ann Intern Med,2008,148(11):810-819.

[3] Carrillo Esper,Ftima Martha Castillo-Albarrn,José Pérez-Juregui.Neutrophil gelatinase-associated lipocalin: a novel biomarker in acute kidney injury[J]. Cir Cir, 2011,79(6):577-581.

[4] Cullen MR, Murray PT, Fitzgibbon MC.Establishment of a reference interval for urinary neutrophil gelatinase-associated lipocalin[J]. Ann Clin Biochem,2012,49(Pt 2):190-193.

[5] Pennemans V, Rigo JM, Faes C,et al. Establishment of reference values for novel urinary biomarkers for renal damage in the healthy population: are age and gender an issue?[J]. Clin Chem Lab Med,2013, 51(9):1795-1802.

[6] Mc William SJ, Antoine DJ, Sabbisetti V, et al. Reference intervals for urinary renal injury biomarkers KIM-1 and NGAL in healthy children[J]. Biomark Med,2014,8(10): 1189-1197.

[7] Cangemi G, Storti S, Cantinotti M,et al. Reference values for urinary neutrophil gelatinase-associated lipocalin (NGAL) in pediatric age measured with a fully automated chemiluminescent platform[J]. Clin Chem Lab Med, 2013,51(5):1101-1105.

[8] Goldstein SL. Urinary kidney injury biomarkers and urine creatinine normalization: a false premise or not?[J]. Kidney Int,2010,78(5):433-435.

[9] Eilenberg W, Stojkovic S,Kaider A, et al. NGAL and MMP-9/NGAL as biomarkers of plaque vulnerability and targets of statins in patients with carotid atherosclerosis[J]. Clin Chem Lab Med, 2017.

[10] Wang Y, Lam KS, Kraegen EW, et al. Lipocalin-2 is an inflammatory marker closely associated with obesity, insulin resistance, hyperglycemia in humans[J]. Clin Chem,2007,53(1):34-41.

[11] Wu C,Wang Q,Lv C, et al. The changes of serum sKlotho and NGAL levels and their correlation in type 2 diabetes mellitus patients with different stages of urinary albumin[J]. Diabetes Res Clin Pract,2014,106(2):343-350.

[12] Moriya H, Mochida Y, Ishioka K, et al. Plasma neutrophil gelatinase-associated lipocalin (NGAL) is an indicator of interstitial damage and a predictor of kidney function worsening of chronic kidney disease in the early stage: a pilot study[J]. Clin Exp Nephrol,2017.

[13] Friedl A,Stoesz SP,Buckley P,et al.Neutrophil gelatinaseassociated lipocalin in normal and neoplastic human tissues:cell type-specific pattern of expression[J]. Histochem,1999,31(7):433-441.

Expressionandinfluencingfactorsofplasmaneutrophilgelatinase-associatedlipocalininadults

HEWei,YANGLi-hua,FENGMei-jiang.
DepartmentofGerontology,theSecondAffiliatedHospitalofNanjingMedicalUniversity,Nanjing210011,China;LUXiang.NanjingMedicalUniversity,Nanjing210029,China

ObjectiveTo detect the plasma level of neutrophil gelatinase-associated lipocalin(NGAL) in adult outpatients,and to investigate the influencing factors.MethodsGeneral informations of 996 adults receiving physical healthy examination were collected, and the plasma level of NGAL was determined by double-antibody sandwich enzyme-linked immunosorbent assay. All subjects were grouped by age, sex and disease condition. And the plasma levels of NGAL were compared in different groups. The influencing factors of plasma NGAL were analyzed by multifactorial linear regression.ResultsPearson correlation analysis showed that plasma level of NGAL was positively correlated with age,fasting plasma glucose,serum creatinine、endogenous creatinine clearance rate(P<0.05). The expressions of plasma NGAL also showed significant differences in adults with hypertension，impaired fasting glucose(IFG)and(or) type 2 diabetes and dyslipidemia when compared with the corresponding normal groups(P<0.05). Multifactorial linear regression analysis showed that gender, age, hypertension, IFG and(or) type 2 diabetes, dyslipidemia significantly affected plasma NGAL.ConclusionsThe levels of plasma NGAL is relatively stable. Male,aged>65 years,hypertension,IFG and(or) type 2 diabetes and dyslipidemia are the independent factors influencing the expression of NGAL in adults.

neutrophil gelatinase-associated lipocalin(NGAL); age; gender; hypertension; type 2 diabetes

210011 江蘇省南京市,南京醫科大學第二附屬醫院老年醫學科(何瑋，楊麗華，馮美江)；210029 江蘇省南京市，南京醫科大學(魯翔)

魯翔，Email：luxiang66@njmu.edu.cn

目的討論成年體檢人群血漿中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin, NGAL)的表達水平,并探討年齡、性別以及疾病狀態對其表達是否有影響。方法收集符合入組標準的996例入院體檢者一般資料以及血漿樣本,采用雙抗體夾心酶聯免疫吸附法測定血漿NGAL水平。按照不同年齡、性別及疾病分組,對比不同年齡段、性別、疾病間血漿NGAL表達水平是否存在差異,并對血漿NGAL的影響因素進行多因素線性回歸分析。結果Pearson相關分析顯示,血漿NGAL水平與年齡、空腹血糖、血肌酐、內生肌酐清除率均呈正相關(P<0.05)。按疾病分組后,高血壓組、空腹血糖受損(IFG)和(或)2型糖尿病組、血脂異常組血漿NGAL值與對應的正常組比較,差異均有統計學意義(P<0.05)。多因素線性回歸分析顯示,老年、男性、高血壓、IFG和(或)2型糖尿病、血脂異常為血漿NGAL水平的影響因素(P<0.05)。結論成年人群的血漿NGAL水平相對穩定,老年、男性、年齡>65歲、高血壓、IFG和(或)2型糖尿病、血脂異常為影響NGAL表達的因素。

R 446.11

A

10.3969/j.issn.1003-9198.2017.11.014

2017-07-07)