腎結石患者尿液NAG、TFF1和HMGB1的表達和作用分析

孫春

（嘉興學院附屬第二醫院泌尿外科 浙江 嘉興 314000）

近年來在細胞培養，動物模型研究方面均發現細胞損傷和炎癥反應可能是腎結石形成的重要原因[1]。本文通過檢查腎結石患者尿液中NAG、HMGB1、TFF1，來探討細胞損傷及炎癥因子改變在腎結石形成中的作用。

1.資料和方法

1.1 研究對象和分組

2017年8月—2018年2月本院住院X線陽性腎結石病人，術前尿培養均為陰性，共70例（結石組）。隨機選取本院健康體檢者30例（彩超排除腎結石，尿常規排除尿路感染）。結石組男性為43例，女性27例，平均年齡（46.31±13.35）歲；對照組男性為14例，女性16例，平均年齡（38.78±18.94）歲。

1.2 標本收集

術前使用無菌EP收集晨尿10ml，1000g下4℃離心15分鐘，上清液-20℃保存，另取10ml晨尿行常規細菌培養。

1.3 晨尿NAG、TFF1、HMGB1、肌酐檢測

使用ELISA法分別檢測晨尿中NAG、TFF1（武漢華美公司）和HMGB1（武漢優而爾生公司）。尿肌酐檢測：肌氨酸氧化酶法檢測晨尿中肌酐(南京建成生物研究所)。

1.4 統計方法

2.結果

2.1 兩組晨尿肌酐、NAG、TFF1、HMGB1比較結果

結石組晨尿肌酐與對照組比較，差異無統計學意義（P＞0.05），結石組晨尿NGA、HMGB1均高于對照組（P＜0.05），結石組晨尿TFF1低于對照組（P＜0.05），見表。

表 結石組與對照組晨尿肌酐（）及NAG、TFF1、HMGB1（四分位間距）比較

表 結石組與對照組晨尿肌酐（）及NAG、TFF1、HMGB1（四分位間距）比較

指標 結石組 對照組 P晨尿肌酐（mg/dl） 124.34±112.63 145.47±126.85 0.328 NAG（U/g cr） 40.23(20.56，67.02) 21.97(10.35，39.40) 0.001 TFF1(ng/mg cr) 15.02(10.28，22.06) 23.25(17.31，43.13) 0.030 HMGB1(pg/mg cr) 3042.43(1403.82，6500.63) 1802.72(604.28，2856.05) 0.014

2.2 相關性分析

結石組NAG與HMGB1正相關，r=0.269，P=0.036。

3.討論

近年來細胞損傷在腎結石形成過程中的作用得到重視。Finlayson等研究流體力學表明，晶體只有粘附腎小管表面才不會被尿流沖走，腎小管上皮損傷和膜結構的改變是晶體粘附的首要條件。N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶（NAG）是腎小管受損的早期敏感指標之一[2]。在正常生理情況下，在尿液中僅能檢測到極其少量的NAG，當腎小管上皮細胞壞死時，NAG酶活性升高，導致尿液中NAG水平顯著增加。本研究提示腎結石患者尿NAG高于對照組（P＜0.05），證實腎結石患者存在腎小管上皮細胞損傷。而尿NAG升高的原因可能是多種因素造成的。常見的腎結石的高危因素包括高鈣尿癥，高草酸尿癥，高尿酸等均可導致腎小管上皮細胞的損傷。損傷導致腎小管上皮細胞膜內帶負電荷的磷脂酰絲氨酸（PS）轉到細胞膜外吸附鈣離子[3]。損傷亦導致腎小管腔面異位表達透明質酸（HA），HA是一種粘附分子，可以粘附草酸鈣晶體，導致腎結石的形成[4]。

目前研究表明TFF1具有功能多樣性， TFF1參與炎癥反應。在胃腸道方面的研究表明其具有粘膜防御，促進創傷部位的粘膜修復，包括促進上皮細胞遷移，調節細胞與細胞之間緊密連接，誘導細胞分化等功能[5，6]。近年來，在結石方面的體外研究表明，TFF1可以抑制草酸鈣晶體的聚合和生長，故TFF1被認為是潛在結石抑制因子[7]。本研究發現腎結石尿液中TFF1降低，與既往研究相同[8，9]。但目前TFF1降低的機制尚不清楚。TFF1的降低是否會導致腎小管上皮細胞抗損傷能力下降，亦或造成腎小管上皮細胞自身修復降低，從而導致炎癥反應尚不得知，需進一步研究。

HMGB1蛋白在眾多感染性和非感染性炎癥中發揮重要作用，包括膿毒癥、肺炎、動脈粥樣硬化、類風濕關節炎等。HMGB1在細胞外可以通過核轉錄因子κB（NF-κB）的激活啟動炎癥過程，刺激血管內皮細胞及免疫細胞產生和釋放MCP-1、IL-1β、IL-1α、IL-6等炎癥細胞因子或炎癥介質[10]。而相關研究顯示核轉錄因子κB（NF-κB）的激活在TFF1基因調控方面起作用。NF-κB激活后，TFF1啟動子的活性和表達均會下降[11]。目前較多學者認為腎結石的形成是一個炎癥過程，上述多種炎癥蛋白被發現存在于腎結石患者結石周圍腎組織及腎結石粉末中[1,12]。HMGB1蛋白目前在腎結石方面的研究報道甚少，本研究發現，結石組尿中HMGB1升高，且結石組NAG與HMGB1呈正相關（r=0.269,P=0.036）。損傷可導致上皮細胞炎癥反應，炎癥亦可造成上皮細胞損傷。我們推測腎小管上皮細胞損傷導致HMGB1釋放增加，引起一系列炎癥瀑布效應，TFF1可能受到HMGB1激活NF-κB的影響而表達減少，TFF1表達減少造成腎小管上皮細胞抗損傷和修復能力減弱，抑制草酸鈣晶體聚合能力亦減弱，鈣離子和結石晶體粘附于損傷的腎小管上皮細胞，進而促進腎結石形成。相關推測需體外實驗進一步證實。綜上所述，細胞損傷和炎癥反應可能是腎結石形成的重要因素。尿液HMGB1升高可能是腎結石形成的高危因素。