胱抑素C與糖尿病腎病的相關研究進展

傅美華，陳 軍，陳 秋

糖尿病腎病(diabetic nephropathy，DN)是糖尿病嚴重的慢性微血管并發(fā)癥之一，也是導致患者死亡的主要原因之一。我國20歲以上人群中男性和女性糖尿病的患病率分別為10.6%和8.8%，總體患病率為9.7%。同期糖尿病前期的患病率高達15.5%。推算我國總糖尿病患病人數(shù)達9千2百萬以上，糖尿病患者總數(shù)已超過印度，成為世界上糖尿病第一大國[1]。若未予干預，20%～40%的微量清蛋白尿患者將發(fā)展為DN，其中10%～20%最終會發(fā)展為終末期腎衰竭。目前，我國DN已經(jīng)成為導致終末期腎衰竭的第二位病因[2]。事實上，DN已成為全球慢性腎臟病(CKD)及其導致的終末期腎病的主要原因[3]。2001年對國內(nèi)住院患者進行回顧分析顯示2型糖尿病并發(fā)腎病的患病率為34.7%，腎功能的逐漸減退和發(fā)生心血管疾病的危險性增高相關。在DN的早期階段通過嚴格控制血糖和血壓，可防治或延緩DN的發(fā)展[4]。與此同時，腎小球濾過率(glomerular filtration rate，GFR)是DN早期評價腎功能的重要指標，目前的研究表明血清胱抑素C(cystatin C)是反映GFR理想的內(nèi)源性標記物。因此，本文就胱抑素C與DN的相關研究進展進行綜述。

1 傳統(tǒng)GFR標記物的研究現(xiàn)狀

臨床上用于評價腎小球濾過功能的指標分為外源性和內(nèi)源性，外源性指標包括菊粉和放射性同位素的清除率試驗。外源性指標如菊粉清除率、锝99m-二乙三胺五乙酸(99Tcm-DTPA)和鉻51-乙二胺四乙酸(51Cr-EDTA)清除率是公認的檢測GFR的金標準，但其操作過程繁瑣，人體對菊粉有發(fā)熱等不良反應，且價格昂貴，試驗要求高，不適合在臨床上應用和推廣[5]。況且，51Cr-EDTA和99Tcm-DTPA具有放射性，對人體有潛在危害，加上無法實現(xiàn)危急患者檢測的及時性，因而僅適用于實驗研究。

內(nèi)源性指標如血肌酐(Scr)、血尿素氮(BUN)、尿微量清蛋白(m-ALB)、β2-微球蛋白(β2-MG) 等低分子量蛋白檢查，是目前臨床上較為常用的方法。劉會萍[6]研究發(fā)現(xiàn)Scr水平在正常期和微量清蛋白尿期差異無顯著性，至大量清蛋白尿期其升高才有。也就是說，在DNⅣ期，Scr才表現(xiàn)出其診斷意義。提示Scr的診斷價值存在滯后性，不能作為理想的早期診斷指標。另外，BUN還易受機體蛋白攝入量、蛋白質分解代謝水平(如高蛋白飲食、胃腸道出血)、腎血流等因素影響。生理狀況下，約10%的Scr通過腎小管主動分泌進入原尿，Scr水平升高時，腎小管主動分泌肌酐增加，且Scr還受腎外因素如年齡、性別、種族、肌肉和蛋白質攝入量的影響，從而限制其作為評估GFR的標記物的實用性[7]。

內(nèi)生肌酐清除率(creatinine clearance rate，Ccr)和Scr是目前臨床推測GFR的常用方法，但Ccr需留24 h尿，尿量易受多種因素影響，且對少尿或無尿患者的應用受到一定限制，從留取標本到測定費時、繁瑣。另外，腎小管存在Scr分泌現(xiàn)象，同時Scr檢測受血糖、尿酸等諸多因素的影響，在兒童和青少年Scr水平與肌肉有關，而且任何由腎小管分泌或非腎性清除所造成的誤差都會嚴重影響實驗結果的正確評價[8]。由于老年人肌肉萎縮及飲食減少，內(nèi)源性Scr產(chǎn)生亦減少，因此Scr不能很好地反映老年患者GFR的變化[9]。

m-ALB為帶負電荷的中分子蛋白質，正常情況下受基底膜帶負電荷的硫酸肝素排斥作用，在尿中排出很少。DN早期當基底膜富含負電荷的硫酸肝素含量減少時，m-ALB的通透性增加，出現(xiàn)微量清蛋白尿。但m-ALB易受尿路感染、酮癥狀態(tài)、月經(jīng)期、運動、高血壓、心功能不全、蛋白攝入量、急性發(fā)熱等因素的影響[10]，并且測定時需要收集24 h尿液，操作繁瑣、費時，尿量變異大。

β2-MG是一種分子量較小的蛋白質，可以自由通過腎小球，幾乎能被近曲小管完全吸收，繼而全部在腎臟進行分解代謝。當腎小球濾過功能減退時，血清β2-MG水平即開始升高，與GFR呈直線負相關性，能較早反映腎小球濾過功能的損傷[11]。

2 血清胱抑素C的生物學特性

1983年Anastasi等首次在雞蛋清中分離純化得到高純度的半胱氨酸蛋白酶抑制劑(CPI)，后被命名為胱抑素C，是由122個氨基酸組成的低分子量蛋白質，帶正電荷，相對分子量為13.3 kDa，廣泛存在于各種組織的有核細胞和體液中，可由機體所有有核細胞以持續(xù)恒定的速率產(chǎn)生，無組織特異性。循環(huán)中的胱抑素C可自由經(jīng)腎小球濾過，并在近端腎小管被完全分解代謝[7，12-15]，不返回血液。因此，腎臟是清除循環(huán)中胱抑素C的惟一器官，并且腎小管不分泌胱抑素C，因而其血液濃度完全取決于GFR，而不受性別、年齡、炎癥反應、腫瘤、肌肉活動、飲食攝入等因素的影響[12，15-16]。Grubb等[17]對35例擇期手術的患者術前1 d及術后連續(xù)7 d體內(nèi)血清胱抑素C、C反應蛋白等4種炎性標記物進行了測量，結果顯示C反應蛋白等炎癥標記物水平均不同程度地升高，血清胱抑素C水平并無顯著變化，從而證明血清胱抑素C不受炎性反應的影響。理想的評價GFR的指標應具備以下4項：(1)內(nèi)源性物質，生成量應穩(wěn)定，并為終末代謝產(chǎn)物；外源性物質，應無毒并在體內(nèi)不被代謝。(2)相對分子質量小，不與血漿蛋白結合。(3)以腎清除為惟一或主要排泄途徑。(4)能自由濾過腎小球而不被腎小管重吸收和(或)分泌，且該物質還能經(jīng)可靠、方便的方法準確測定[18]。一系列研究認為胱抑素C在組織中的血濃度穩(wěn)定，相對分子質量小，不與血漿蛋白結合，能自由通過腎小球濾過膜，且腎小管不分泌胱抑素C，以腎臟為惟一的排泄器官，其檢測方法方便、可靠。故胱抑素C是反映GFR早期變化的一個理想、可靠的內(nèi)源性指標[19]。

3 血清胱抑素C在DN早期診斷方面的應用

國內(nèi)外的大量研究已證明胱抑素C是優(yōu)于BUN、Scr的測定GFR的一種理想內(nèi)源性指標。Zhang等[14]在證明血清胱抑素C不受代謝影響的同時，還證實其可能是優(yōu)于Scr的用于評價DN患者高灌注階段和終末期腎功能不全階段GFR的指標。Jeon等[20]證實不同蛋白尿水平的患者血清胱抑素C水平間有顯著差異，且隨著2型糖尿病患者蛋白尿的不斷增多，血清和尿胱抑素C水平均逐步增加，這與易向民等[21]結果相近，后者通過對399例2型糖尿病腎病患者的研究結果顯示，微量清蛋白尿組的胱抑素C水平顯著高于正常清蛋白尿組，表明在2型糖尿病患者腎損傷早期胱抑素C水平即有相應變化；與對照組相比，2型糖尿病患者正常清蛋白尿組、微量清蛋白尿組、大量清蛋白尿組血清胱抑素C水平均升高，組間差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.01)；且隨著糖尿病患者尿清蛋白排泄的增加，胱抑素C水平也相應升高，表明胱抑素C可反映2型糖尿病腎病患者腎損害的程度。Yang等[13]通過對納入研究的所有患者的受試者工作特征(ROC)曲線下面積分析，表明血清胱抑素C對DN的診斷準確率顯著高于Scr。目前有研究認為早期DN不僅有腎小球損傷，腎小管損害亦相當常見。此外，此研究顯示當尿胱抑素C截斷值為0.1 mg/L時，其ROC曲線下面積為0.807(靈敏度為70.9%，特異度為86.3%)。在這項研究中，研究者還根據(jù)不同程度的腎臟損害，將患者分為正常清蛋白尿、微量清蛋白尿和大量清蛋白尿3組，其中正常清蛋白尿組中，GFR≥60 ml·min-1·(1.73 m2)-1的患者血清和尿胱抑素C水平顯著高于GFR<60 ml·min-1·(1.73 m2)-1的患者。認為這個增量可能是由于腎小管的損傷先于腎小球。這表明血清和尿胱抑素C水平與亞臨床型腎小管損傷相關，并成為評價腎臟早期受累(蛋白尿出現(xiàn)之前)的指標；同時表明胱抑素C可能是反映腎小管上皮細胞損傷的一個敏感指標[20]。Sahakyan等[22]對3 472例2型糖尿病患者進行長達15年的隨訪研究表明，血清胱抑素C水平是2型糖尿病發(fā)病的獨立相關的危險因素，雖然其機制尚不清楚，但其研究結果表明胱抑素C可能是優(yōu)于Scr的用于檢測CKD早期階段的指標，胱抑素C可能直接促進2型糖尿病的發(fā)病。Pucci等[23]研究認為，雖然胱抑素C可能受到大量與腎功能相關的因素的影響，但是其研究結果表明無論1型或2型糖尿病，胱抑素C可能優(yōu)于Scr等指標用于發(fā)現(xiàn)早期腎功能損傷。除此之外，對于輕度腎功能不全的患者胱抑素C還可提示心血管事件、外周動脈疾病、心力衰竭及死亡的風險增加。Hojs等[24]亦認為胱抑素C是一個可信賴的用于衡量輕度至中度腎功能損傷患者GFR的指標。

4 藥物降低血清胱抑素C水平

楊生等[25]選取116例早期DN患者，根據(jù)其尿清蛋白排泄率(UAER)將患者分為正常蛋白尿組(NA組，UAER<30 mg/24 h)和微量蛋白尿組(MA組，30 mg/24 h≤UAER≤300 mg/24 h)，再將MA組隨機分為治療組和對照組。對照組采用糖尿病基礎治療，治療組在此基礎上采用西洛他唑及纈沙坦治療1個月后，復查MA組血清胱抑素C水平和UAER。結果顯示聯(lián)合用藥使血清胱抑素C水平和UAER下降，其中纈沙坦通過阻斷血管緊張素與其AT1型受體結合，降低腎小球跨膜壓及其濾過膜通透性，防止系膜細胞增生，減少尿蛋白的排出，從而起到保護腎臟作用。西洛他唑是環(huán)磷酸腺苷磷酸二酯酶抑制劑，通過提高血小板環(huán)磷酸腺苷的水平，抑制血小板釋放ADP及5-羥色胺達到抗血小板聚集的作用，發(fā)揮更強的抗凝作用，減少DN的發(fā)生和發(fā)展。姜自遠等[26]研究也證實纈沙坦能有效降低血清胱抑素C和尿β2-MG水平。另外，李建英等[27]研究表明替米沙坦聯(lián)合阿托伐他汀鈣能更顯著改善腎功能，其中后者是通過改善內(nèi)皮功能、抗感染、抗氧化、改善微循環(huán)等作用，以及降低血管平滑肌表面的血管緊張素Ⅱ受體基因表達和密度，改善血管舒張功能及動脈彈性，提高Ccr，減少24 h UAER，改善腎功能及減輕腎組織病理學損傷。

總之，DN是糖尿病嚴重的慢性微血管并發(fā)癥之一，也是糖尿病患者的主要死因之一。糖尿病導致的腎臟損傷在其早期階段病情隱匿，通常無明顯的臨床癥狀。大量研究發(fā)現(xiàn)對糖尿病患者給予有效的治療措施，70%的患者只停留在1～2期，甚至長達數(shù)十年也不發(fā)展為臨床DN[15]。然而目前的實驗室腎功能檢測因靈敏度低，難以早期檢出DN。基于國內(nèi)外專家對血清胱抑素C的研究，由于其符合評價GFR理想標記物的各項條件，同時克服了目前常用標記物的諸多不足，并具有更高的敏感度和特異度，因此檢測血清胱抑素C可作為早期診斷糖尿病腎損的更準確、可靠的臨床指標。

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