覃保瑜 黃鴻 姚彥冰



【摘要】 目的 探討尿胎球蛋白A(Fetuin-A) 和尿肝型脂肪酸結合蛋白(L-FABP)對2型糖尿病患者早期糖尿病腎病(DKD)的診斷價值。方法 選取2018年1月—2021年6月在廣西醫科大學第一附屬醫院住院的2 型糖尿病患者162例,根據尿微量白蛋白/尿肌酐(Scr)比值 (UACR)水平分為正常白蛋白尿(NA)組,微量蛋白尿(MA)組,臨床蛋白尿(CA)組,隨機選取50例健康體檢者為正常對照(NC)組。檢測受試者的尿Fetuin-A/尿Scr比值和尿L-FABP/尿Scr比值,以Pearson相關分析和受試者工作特征曲線(ROC曲線)作分析評價。結果 與NA組、NC組相比,CA組和MA 組的尿Fetuin-A/尿Scr及尿L-FABP/尿Scr水平明顯增高(P<0.001),各組尿Fetuin-A/尿Scr及尿L-FABP/尿Scr水平隨UACR的增高而增高;尿Fetuin-A/尿Scr及尿L-FABP/尿Scr與估算腎小球濾過率(eGFR)水平呈負相關(r分別為-0.67和-0.72,均P<0.05);尿Fetuin A/尿Scr 和尿L-FABP/尿Scr以及兩者聯合檢測的ROC 曲線下面積分別為0.842、0.867、0.931。結論 尿Fetuin A和尿L-FABP可作為早期 DKD的診斷標志物,2個指標的聯合檢測能進一步提高診斷早期 DKD 的效能。
【關鍵詞】 糖尿病腎病;尿胎球蛋白A;尿肝型脂肪酸結合蛋白;尿液;診斷
中圖分類號:R587.2 文獻標志碼:A DOI:10.3969/j.issn.1003-1383.2023.07.006
A study on diagnostic value of urinary Fetuin-A and urinary L-FABP in early stage of diabetic kidney disease
QIN Baoyu, HUANG Hong, YAO Yanbing
(Department of Geriatrics Endocrinology and Metabolism, the First Affiliated Hospital of Guangxi Medical University, Nanning 530021, Guangxi, China)
【Abstract】 Objective To explore the value of urinary Fetuin-A and urinary liver type fatty acid binding protein (L-FABP) in the diagnosis of early diabetic kidney disease (DKD) in patients with type 2 diabetes. Methods 162 patients with type 2 diabetes hospitalized in the First Affiliated Hospital of Guangxi Medical University from January 2018 to June 2021 were divided into normal albuminuria (NA) group, microalbuminuria (MA) group and clinical albuminuria (CA) group according to urinary albumin to creatinine (Scr) ratio (UACR). And 50 healthy people were randomly selected as normal control (NC) group. The urine Fetuin-A/urine Scr ratio and urine L-FABP/urine Scr ratio of the subjects were detected, and Pearson linear correlation analysis and the receiver operating curve (ROC curve) were used for analysis and evaluation. Results Compared with the NA group and the NC group, the levels of urinary Fetuin-A/urinary Scr and urinary L-FABP/urinary Scr in the CA group and the MA group were significantly higher (P<0.001). The levels of urinary Fetuin-A/urinary Scr and urinary L-FABP/urinary Scr in each group increased with the increase of UACR; urinary Fetuin-A/urinary Scr and urinary L-FABP/urinary Scr were negatively correlated with estimated glomerular filtration rate (eGFR) (r=-0.67 and -0.72, all P<0.05); the areas under the ROC curve of urinary Fetuin-A/urinary Scr, urinary L-FABP/urinary Scr and their combined detection were 0.842, 0.867 and 0.931, respectively. Conclusion Urinary Fetuin-A and urinary L-FABP can be used as diagnostic markers of early DKD. The combined detection of the two indicators can further improve the efficiency of diagnosing early DKD.
【Key words】 diabetic kidney disease (DKD); Fetuin-A; liver type fatty acid binding protein (L-FABP); urine; diagnosis
糖尿病腎病 (diabetic kidney disease,DKD)是糖尿病最常見的并發癥之一,也是導致終末期腎病的主要原因,它發生在 20%~40% 的糖尿病患者中,DKD與心血管疾病和死亡率的風險增加密切相關[1]。臨床上DKD的防治措施是早期診斷、早期治療,尿微量白蛋白(miocroalbuminuria,MA)是目前臨床上無創篩查早期 DKD 的最主要診斷標志物,但微量白蛋白尿在早期 DKD 診斷中敏感性和預測腎功能損害方面特異性仍有不足,因此,有必要尋找 MA以外的DKD診斷標志物,以輔助單靠尿微量白蛋白在早期DKD診斷方面的不足[2]。有越來越多的實驗研究證據已表明,除了白蛋白以外的尿蛋白作為早期DKD的標志物的重要性,但仍需更多的臨床研究予以驗證[3]。近年的研究認為,尿肝型脂肪酸結合蛋白(liver type fatty acid binding protein,L-FABP)有望作為診斷早期DKD新的生物標志物[4]。本課題組在前期的糖尿病大鼠尿液蛋白質組研究中篩選出早期DKD的候選尿蛋白標志物:尿胎球蛋白 A (Fetuin-A)[5]。相較于檢測傳統單一指標,聯合檢測多個指標更有利于提高臨床檢驗水準。本研究旨在探討尿 Fetuin-A和尿L-FABP及其二者的聯合檢測在2型糖尿病患者早期 DKD 的診斷價值。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
選取2018年1月—2021年6月在廣西醫科大學第一附屬醫院確診的2型糖尿病住院患者162例,其中男91例,女71例,平均年齡(49.5±7.8)歲。糖尿病納入標準:符合1999年WHO診斷標準和中國2型糖尿病防治指南(2020 年版)的2型糖尿病診斷標準。排除標準:①合并高血壓、冠心病或心功能不全、肺病、肝病、結締組織病、腦卒中、腫瘤;②糖尿病腎病以外的腎病;③免疫性疾病、泌尿系感染、發熱、應用腎毒性藥物等其他原因可能導致蛋白尿的疾病。根據中國2型糖尿病防治指南(2020年版)中基于尿微量白蛋白的糖尿病腎病分期標準,按尿微量白蛋白/尿肌酐比值(urine albumin-to-creatinine ratio,UACR)水平分為正常白蛋白尿(normal albuminuria,NA)組66例,UACR<30 mg/g;MA組54例,30 mg/g≤UACR≤300 mg/g;臨床蛋白尿 (clinical albmiuria,CA)組42例,UACR>300 mg/g[1]。隨機選取 50 例健康體檢者作為正常對照(normal control,NC)組,其中男33例,女17例,平均年齡(48.9±6.8)歲。所有對象收集病史和體格檢查資料,包括糖尿病病程、血壓、體重指數(BMI)等。
1.2 研究方法
1.2.1 采集標本
各組于晨起空腹常規采血待測血生化指標。各組晨起留取清潔中段尿10 mL,3500 r/min 4 ℃離心5 min,收集上清,-80 ℃冰箱凍存備用。
1.2.2 檢測指標
采用美國 Bio-Rad 伯樂糖化血紅蛋白分析儀D-10型(高效液相色譜分析法)測糖化血紅蛋白(HbA1c),采用西門子DCA Vantage蛋白分析儀(免疫比濁法)測定尿微量白蛋白,以日本日立7600型全自動生化分析儀用酶法測定血和尿肌酐(Scr)、血糖、肝功能等;采用酶聯免疫吸附法(ELISA)檢測Fetuin-A和尿L-FABP,試劑盒購自Abcam 公司。參照UACR用于臨床評價尿微量白蛋白含量的方法,為了消除個體差異,以尿Fetuin-A/尿Scr和尿L-FABP/尿Scr為觀察指標來評價尿Fetuin-A和尿L-FABP的含量。
1.2.3 估算腎小球濾過率
估算腎小球濾過率(estimated glomerular filtration rate,eGFR):采用MDRD方程計算,即 eGFR[mL/(min×1.73 m2)]=175×Scr(mg/dL)-1.234×(年齡)-0.179 ×(女性×0.79)[6]。
1.3 統計學方法
采用SPSS 23.0軟件進行統計分析。符合正態分布的連續性資料用均數±標準差(±s)進行統計描述,多組間比較采用單因素方差分析,進一步兩兩比較用LSD-t檢驗。尿Fetuin-A/尿Scr及尿L-FABP/尿Scr與eGFR的相關分析采用Pearson相關分析,以受試者工作特征(ROC)曲線分別分析尿Fetuin-A/尿Scr、尿L-FABP/尿Scr及兩者的聯合檢測對早期DKD的診斷價值。檢驗水準:α=0.05,雙側檢驗。
2 結果
2.1 各組一般臨床資料比較
各組的年齡、BMI、收縮壓(SBP)、舒張壓(DBP)等指標相比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。見表 1。
2.2 各組檢查指標的比較
CA 組和 MA 組的HbA1c、UACR、尿Fetuin-A/尿Scr、尿 L-FABP/尿Scr 與 NA、NC 組相比明顯增高(P<0.001);CA組和MA組的eGFR與NA、NC組相比明顯降低(P<0.001); 各組尿Fetuin-A/尿Scr和尿 L-FABP/尿Scr水平隨UACR的增高而增高。見表 2。
2.2 2型糖尿病患者尿Fetuin-A/尿Scr及尿L-FABP/尿Scr與eGFR的相關性分析
經Pearson相關分析,尿Fetuin-A/尿Scr 與 eGFR呈負相關(r=-0.67,P<0.05);尿L-FABP/尿Scr與eGFR 呈負相關(r=-0.72,P<0.05)。如圖1和圖2散點圖。
2.3 尿Fetuin-A/尿Scr及尿L-FABP/尿Scr 單項以及2項聯合檢測用于診斷早期DKD效能評價
以UACR>30 mg/g為診斷糖尿病早期腎病的界點并以此作狀態變量,分別以尿Fetuin A/尿Scr和尿L-FABP/尿Scr及其2項聯合檢測為檢驗變量繪制 ROC 曲線,其曲線下面積為 0.842、0.867 及 0.931,與單獨檢測相比較,聯合檢測的診斷價值更高,差異有統計學意義(P<0.05)。尿Fetuin-A/尿Scr及尿L-FABP/尿Scr 最佳截斷值分別為 0.47 μg/g 和 8.60 μg/g。如圖3和表3。
3 討論
DKD屬于糖尿病的微血管并發癥,是2型糖尿病最常見的并發癥之一,DKD的特征是持續性白蛋白尿及腎小球濾過率(GFR)進行性降低。雖然MA仍是目前公認的臨床上診斷早期DKD的主要指標,但研究發現,MA作為早期DKD 的標志物仍有缺陷,主要表現是:①MA僅是腎小球損害的標志物,未能反映腎小管損傷;②有相當部分的DKD為正常白蛋白尿糖尿病腎病(normoalbuminuric diabetic kidney disease,NADKD)即正常白蛋白尿但eGFR下降,國內研究顯示,NADKD在2型糖尿病中患病率達25.47%[7];③白蛋白尿不是DKD特有的,在2型糖尿病中經常觀察到的合并癥(如高血壓或肥胖)也可能影響腎小球的濾過屏障,導致白蛋白尿增加。因此,有必要尋找其他診斷標志物作為早期DKD診斷的補充指標[8-9]。研究人員近年來將重點放在白蛋白以外的尿蛋白上。隨著蛋白質組等技術的發展,研究者們運用尿液差異蛋白質組學方法篩選出不少尿蛋白和肽作為潛在的新的DKD診斷標志物[10]。由于尿蛋白含量很豐富,從中篩選出的潛在新標志物數量也眾多,針對這些標志物逐個以高質量的臨床病例做對照研究加以驗證將是艱巨、繁瑣而漫長的工作。盡管如此,近年已不斷有關DKD新診斷標志物驗證的臨床研究報道[11-12]。
本課題組在之前的糖尿病大鼠尿液蛋白質組學研究中發現:與糖尿病大鼠NA期比較,糖尿病大鼠MA期的Fetuin-A表達顯著上調,Fetuin-A可作為潛在早期DKD診斷標志物[5]。此結果與SIWY等[13]及MARIKANTY等[14]糖尿病尿液蛋白質組學實驗研究結果一致。INOUE等[15]以凝集素芯片技術驗證尿Fetuin-A可作為診斷2型糖尿病腎病的標志物。本研究發現,各組尿Fetuin-A/尿Scr水平隨UACR水平增加而增加,CA組和MA組的尿Fetuin-A/尿Scr水平與NA、NC組相比明顯增加。提示2型糖尿病患者Fetuin-A含量增多與DKD的發生發展相關。尿Fetuin-A/尿Scr與eGFR的相關性分析結果顯示,DKD患者尿Fetuin-A的水平與eGFR密切相關,尿Fetuin-A/尿Scr隨著eGFR 的下降而升高。eGFR是臨床上評價終末期腎病預后的指標,尿Fetuin-A排泄量增多是預示腎功能下降的標志。經ROC曲線分析,尿Fetuin-A/尿Scr曲線下面積為0.842,靈敏度為78.2%,特異度為67.5%,上述結果表明,尿Fetuin-A/尿Scr水平可作為診斷早期DKD的有效指標。
Fetuin-A是在肝臟合成的一種分子量為64 kDa的糖蛋白,研究發現,血漿Fetuin-A水平降低與炎癥及血管鈣化相關,血漿Fetuin-A升高與動脈粥樣硬化、胰島素抵抗等相關[16-17]。升高的Fetuin-A水平會通過誘導血管和腎小球細胞中的促炎信號傳導而損害腎功能[18-19]。這可能會影響腎小球功能,并可能導致DKD。糖尿病患者尿液Fetuin-A升高具體機制仍未闡明,可能與腎小球基底膜損傷及腎小管的重吸收變化有關[20]。
尿L-FABP是近年研究發現的腎臟疾病的早期診斷及腎臟預后的生物標志物。L-FABP是一種14 kDa的可溶性蛋白,主要存在于肝細胞、腎近端腎小管細胞、腸細胞和肺泡上皮的細胞質中[21]。在生理條件下,白蛋白從腎小球濾出并主要在近端小管經與游離脂肪酸結合重吸收。重吸收后,細胞溶質白蛋白將脂肪酸釋放[22],L-FABP與脂肪酸結合并將其轉運到線粒體和過氧化物酶體,在那里發生β-氧化,從而提供能量予管狀細胞,L-FABP 還保護細胞免受H2O2誘導的氧化應激,達到腎臟保護作用。高血糖可能會引起微血管損傷,導致腎小管缺氧,最后引起腎小管間質損傷。腎小管缺氧激活缺氧誘導因子-1(HIF-1),它與L-FABP基因啟動子區的缺氧反應元件結合,上調L-FABP基因表達,促進尿L-FABP的排泄[23]。
有研究發現,不管是在1型糖尿病還是在2型糖尿病中,尿L-FABP量均隨著DKD的進展而增加,并且在正常白蛋白尿患者中也高于對照組,這些結果表明,尿L-FABP反映了DKD的嚴重程度,可作為早期DKD的診斷標志物[4]。本研究結果與上述研究報道的結果一致:尿L-FABP/尿Scr隨UACR水平的增加而增加;尿L-FABP/尿Scr在CA組和MA組明顯高于NA組,而且NA組亦高于NC組。進一步的Pearson直線相關分析顯示,尿L-FABP/尿Scr水平與eGFR密切相關,尿L-FABP/尿Scr隨著eGFR的下降而升高。臨床研究報道,L-FABP 的尿液排泄與腎小管間質損傷的嚴重程度和慢性腎臟疾病進展的速度相關,因此,尿L-FABP有望成為DKD的早期診斷及腎功能預后的標志物[24]。ROC曲線分析結果顯示,尿L-FABP/尿Scr曲線下面積為0.867,靈敏度為82.3%,特異度為64.8%,尿L-FABP可作為診斷早期DKD的敏感指標。
為了進一步觀察尿蛋白標志物的聯合檢測對早期DKD的診斷效能,本研究聯合尿Fetuin-A/尿Scr及尿L-FABP/尿Scr作ROC曲線分析,結果顯示,聯合2個指標檢測的ROC曲線下面積為0.931,靈敏度為91.4%,特異度為78.6%,聯合檢測有利于提升診斷早期DKD臨床檢驗水準 。
本研究仍存在局限性,包括樣本量相對較少以及屬于橫斷面研究,需要對處于糖尿病早期階段的較大樣本量患者進行長期隨訪縱向研究以更好地評價尿FetuinA和尿L-FABP用作診斷DKD的早期生物標志物的臨床應用價值。
綜上所述,從早期DKD開始,尿FetuinA/尿Scr及尿L-FABP/尿Scr水平隨著DKD進展而在尿液中含量逐漸增加,尿FetuinA和尿L-FABP有望成為新的DKD標志蛋白,輔助臨床診斷早期DKD,2個指標的聯合檢測能進一步提高診斷早期DKD的效能。
參 考 文 獻
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(收稿日期:2022-08-11 修回日期:2023-04-13)
(編輯:梁明佩)
基金項目:國家自然科學基金(81660697);廣西醫療衛生適宜技術研究與開發課題(S201304-02)
第一作者簡介:覃保瑜,男,副主任醫師,醫學博士,研究方向:代謝與內分泌疾病。E-mail:qinby100@163.com
[本文引用格式]覃保瑜,黃鴻,姚彥冰.尿Fetuin-A和尿L-FABP對早期糖尿病腎病的診斷價值研究[J].右江醫學,2023,51(7):609-614.