NGAL測定在糖尿病腎臟疾病中的價值及其與炎癥因子的相關(guān)性

陳 薇，鮑官虎

糖尿病腎臟疾病(diabetic kidney disease，DKD)是導(dǎo)致終末期腎臟疾病(end-stage renal disease，ESRD)的重要病因，一旦出現(xiàn)大量白蛋白尿，往往出現(xiàn)腎功能的快速減退，預(yù)后差，死亡率高。因此早期診斷及干預(yù)有著重要臨床意義。目前DKD早期篩查主要依據(jù)尿微量白蛋白的檢測，但最近的多項研究[1-2]顯示，微量白蛋白尿(micro albuminuria, MAU)并不是診斷早期DKD和判斷預(yù)后的完美指標。已經(jīng)證實免疫介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)是DKD發(fā)生發(fā)展過程不可缺少的致病因素，與炎癥有關(guān)的細胞因子的變化在正常白蛋白尿的糖尿病患者中即已發(fā)生，提示這種微炎癥可能早于尿微量蛋白的發(fā)生。與微炎癥有關(guān)的腎小球或腎小管功能障礙生物標志物可能在MAU之前就已經(jīng)出現(xiàn)。中性粒細胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運載蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin，NGAL)是脂質(zhì)運載蛋白超級家族的一員。近年研究[3-4]證明，NGAL可作為腎小管損傷的重要指標，是早期診斷急性腎損傷理想的生物學(xué)標志。目前發(fā)現(xiàn)在慢性腎臟疾病(chronic kidney disease，CKD)方面，NGAL除了可能作為一種預(yù)防機制以減輕腎小管的損傷以外，還可能參與了腎組織的免疫炎性損害。該研究通過檢測2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)和DKD患者血、尿液NGAL水平，分析其與腎功能相關(guān)指標(尿白蛋白、血肌酐)、炎癥細胞因子、糖脂代謝之間的相關(guān)關(guān)系，進一步明確血、尿NGAL測定在DKD中的價值。

1 材料與方法

1.1病例資料收集2015年1月～2016年6月在安徽省立醫(yī)院體檢中心體檢的T2DM患者93例。入選標準如下：① 所有患者按照世界衛(wèi)生組織診斷指南(1999版)診斷為T2DM；② 年齡42～84歲； ③ 4.8%≤糖化血紅蛋白(glycosylated haemoglobin A1c，HbA1C)≤11.5%。同時選取31例體檢的非糖尿病成年人作為正常對照(NC)組。排除標準如下：① 過去2個月內(nèi)急性感染患者；② 任何系統(tǒng)性免疫疾病；③ 慢性傳染病和腫瘤；④ 近3個月內(nèi)有手術(shù)史；⑤ 嚴重肝腎功能障礙；⑥ 合并高血壓且近一個月口服腎素-血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑或血管緊張素Ⅱ受體抑制劑者或血壓控制不佳(收縮壓/舒張壓>160/90 mmHg)；⑦ 妊娠或哺乳期婦女；根據(jù)尿白蛋白/肌酐(urinary albumin creatinine ratio，UACR)的值將T2DM分為3組:正常白蛋白尿(normal albuminuria，NA)組(UACR<30 mg/g)31例；微量白蛋白尿(micro albuminuria，MA)組(30≤UACR≤300 mg/g)31例；大量白蛋白尿(clinical albuminuria，CA)組(UACR>300 mg/g)31例；另選擇非糖尿病正常對照組(normal control，NC組)31例。

1.2資料收集收集受試者的空腹血、尿標本。血和尿離心20 min左右(2 000～3 000 r/min)，收集上清液，分別標記后于-80 ℃冰箱保存。記錄受試者人體測量學(xué)的一般資料和生化指標。

1.3檢測方法用ELISA法測定空腹血清NGAL、白細胞介素6(interleukin-6，IL-6)、IL-10、血腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor，TNF-α)和尿NGAL、單核細胞趨化蛋白-1(monocyte chemo-attractant protein-1，MCP-1)水平。免疫比濁法測定尿白蛋白(urinary albumin，UAlb)，肌氨酸氧化酶法測定尿肌酐(urinary creatinine，UCr)。全自動生化分析儀測定空腹血糖(fasting plasma glucose，F(xiàn)PG)、血脂、HbA1C、血肌酐(serum creatinine，Scr)。

2 結(jié)果

2.1T2DM組和NC組指標的比較兩組間FPG、Scr、血IL-6、血IL-10、血TNF-α、尿MCP-1差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表1；T2MD組尿、血NGAL明顯高于NC組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表2。

表1 T2DM組和NC組相關(guān)指標比較

2.2T2DM中NA組和NC組指標的比較兩組間FPG、Scr、血IL-6、血IL-10、血TNF-α、尿MCP-1差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表3。NA組尿、血NGAL明顯高于NC組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表4。

表2 T2DM組和NC組NGAL比較

表3 NA組和NC組相關(guān)指標的差異的比較

表4 NA組和NC組NGAL的差異的比較

2.3T2DM中NA組、MA組和CA組指標的比較3組間尿MCP-1、血TNF-α差異有統(tǒng)計學(xué)意義，且隨著尿蛋白水平的降低而逐漸遞減；CA組的HbA1C和MA組、NA組差異有統(tǒng)計學(xué)意義，見表5。3組間尿NGAL差異有統(tǒng)計學(xué)意義，隨尿蛋白水平降低而逐漸遞減；CA組的血NGAL明顯高于MA和NA組。見表6。

2.4尿NGAL與各生化指標和炎癥指標的相關(guān)分析以尿NGAL為因變量，其他可能與尿NGAL可能有關(guān)的變量納入逐步線性回歸方程(α納入=0.05，α排除=0.10)，結(jié)果顯示尿UACR(t=445.034，P<0.001)、TNF-α(t=13.822，P<0.001)是尿NGAL影響因子，兩者均與尿NGAL呈正相關(guān)關(guān)系；以血NGAL為因變量，其他可能與血NGAL可能有關(guān)的變量納入逐步線性回歸方程(α納入=0.05，α排除=0.10)，結(jié)果HbA1C(t=3.266，P=0.002)、尿UACR(t=2.065，P=0.011)是血NGAL影響因子，且血NGAL呈正相關(guān)關(guān)系。見表7。

表5 CA組、MA組和NA組相關(guān)指標比較

與MA組比較：*P<0.05；與NA組比較：#P<0.05

表6 CA組、MA組和NA組NGAL比較

與MA組比較：*P<0.05；與NA組比較：#P<0.05

表7 尿、血NGAL影響因素的線性逐步回歸分析

3 討論

DKD是導(dǎo)致終末期腎衰的重要病因，有著高致殘率和致死率。目前治療DKD的手段不盡人意，已經(jīng)成為全球公共性的難題。DKD早期的病理生理改變大多是可逆的，而一旦出現(xiàn)明顯的白蛋白尿，治療效果則不盡人意。最終會導(dǎo)致ESRD，而DKD中ESRD患者的10年死亡率高達30%以上[5]。因而針對DKD發(fā)病機制的深層次研究，以及早期診斷和早期治療尤其重要。異常炎癥反應(yīng)已被證明在糖尿病腎病的發(fā)病機制和進展中起重要作用[6]。例如，包括IL-6、MCP-1和TNF-α在內(nèi)的促炎細胞因子增強胰島素抵抗，增加了T2DM腎病的發(fā)病風(fēng)險[7]。相比之下，IL-10是一種抗炎細胞因子，在T2DM患者中則明顯減少。本研究顯示T2DM患者血清TNF-α、IL-6及尿MCP-1等促炎細胞因子水平增高，且隨著尿白蛋白的增多而增高；抗炎細胞因子IL-10水平減低，且隨著尿白蛋白的增多而減低，與報道[7-8]一致。證實T2DM體內(nèi)存在炎癥細胞因子水平的變化，炎癥可能在DKD發(fā)病機制和疾病進展中起著重要作用，并且這些炎癥細胞因子的變化在正常白蛋白尿的T2DM中即已發(fā)生，提示這種微炎癥可能早于尿微量白蛋白發(fā)生，從而提示這些炎癥細胞因子在DKD早期診斷中有重要作用。

MAU是目前臨床診斷DKD的常用指標，也是進行臨床干預(yù)治療指導(dǎo)的指標，主要反應(yīng)腎小球損傷。但研究表明部分未出現(xiàn)MAU的患者，已經(jīng)出現(xiàn)了與DKD相關(guān)的一些組織病理學(xué)變化或者腎小球濾過率己經(jīng)出現(xiàn)顯著下降，提示尿微量白蛋白對于早期診斷DKD的敏感性并不高。有學(xué)者認為DKD患者腎小管間質(zhì)損傷可能早于腎小球損傷，且其損傷嚴重程度可以判斷DKD預(yù)后[9-10]。NGAL作為腎小管損傷的重要標志物之一，可作為急性腎損傷早期診斷及判斷預(yù)后的敏感指標[3-4]。近年來有越來越多的研究[11-12]證明其在CKD中亦有著重要的作用：NGAL可以預(yù)測CKD的發(fā)病風(fēng)險，其水平和腎功能損傷程度有關(guān)[13]，并且可以用于評估CKD患者心血管并發(fā)癥的發(fā)病風(fēng)險[14]，甚至可以評估CKD的預(yù)后[15]等。NGAL參與慢性腎臟疾病的機制復(fù)雜:一方面NGAL可通過下調(diào)血管細胞黏附因子-1(VCAM-1)和血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)促進上皮細胞修復(fù)再生,減少內(nèi)皮細胞的損害。但在炎癥中后期激活炎癥因子如TNF-α 、IL-1β等導(dǎo)致腎臟損害[16]。本研究顯示血、尿NGAL在T2DM正常白蛋白尿時就已經(jīng)明顯增高，且與UACR正相關(guān)，與Bolignano et al[17]的報道一致，提示血、尿NGAL可以做為DKD比MAU更為敏感的早期診斷和監(jiān)測病情的指標。本研究顯示T2DM患者尿NGAL和血清TNF-α正相關(guān)，推測NGAL可能通過影響炎癥反應(yīng)參與DKD的免疫損傷；血NGAL和HbA1C正相關(guān)，提示NGAL亦可能通過調(diào)整糖的代謝參與了DKD的發(fā)生發(fā)展。NGAL可能是DKD慢性炎癥和糖代謝紊亂中一個重要的連結(jié)點。這些發(fā)現(xiàn)為DKD治療提供了潛在的新的研究靶點。