血清和尿液NGAL在急、慢性腎損傷中的變化及臨床價值

趙元明

（濟寧醫學院附屬醫院 檢驗科，山東 濟寧272029）

急性腎損傷（acute kidney injury，AKI）是由各種原因引起的腎功能在短時間（幾小時至幾天）內突然下降而出現的臨床綜合征，是威脅重癥患者生命的常見疾病。重癥監護病房中約50%的患者可合并此癥［1］，AKI的終末階段急性腎功能衰竭（acute renal failure，ARF），其 病 死 率 高 達 26．5%－45．0%［2］。目前探尋一種穩定、特異、敏感的早期診斷標志物，以期達到早期診斷、早期防治AKI，成為降低重癥患者病死率的關鍵。傳統的診斷指標（如血肌酐、尿素氮等）受影響因素眾多，既不敏感也無特異性，無法滿足AKI的臨床早期診斷需要，現研究表明中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白（Neu－triophil gelatinase associated lipocalin，NGAL），是診斷急性腎損傷的最有效生物學標志之一［3］。本研究以不同時期AKI和慢性腎臟病患者為研究對象，觀察NGAL在AKI各期及慢性腎臟病患者血清、尿液中的變化，探討NGAL在AKI早期臨床診斷中的價值，明確NGAL與腎損傷的相關關系。

1 資料與方法

1．1 一般資料

1．1．1 腎臟病患者組 ①急性腎損傷組：我院2010年1月至2011年5月門診和住院患者診斷為急性腎損傷者95例，其中男54例，女41例；年齡19－78歲，平均52．3±16．2歲。診斷標準符合2005年9月阿姆斯特丹召開的AKI工作研討會制定的AKI定義和分期標準［4］；其中急性間質性腎炎（AIN）32例，急性腎小球腎炎（AGN）26例，重癥感染14例，多發傷7例，失血引起的低血容量休克3例，心肺復蘇后4例，惡性腫瘤5例，中毒4例。②慢性腎臟疾病組：選擇同期我院40例原發性慢性腎臟疾病的住院患者，其中慢性腎小球腎炎（CGN）11例，慢性間質性腎炎8例，紫癜性腎炎3例，腎病綜合征（NS）10例，糖尿病腎病8例，男23例，女17例，年齡15－71歲，平均50．6±14．4歲。診斷標準符合美國K／DOQI指南制訂的臨床診斷標準［5］。所有研究對象均無嚴重心功能不全、冠心病、肝臟疾病等重大器官疾病，并排除全身水腫及嚴重肥胖者。

1．1．2 健康對照組 選擇同期來我院體檢中心健康體檢正常者50例，男28例，女22例，年齡20－70歲，平均48．8±13．7歲。無原發性腎小球或腎小管間質性疾病、尿路感染、心力衰竭、高血壓、結締組織病及近期使用腎毒性藥物史。

1．2 方法

1．2．1 標本收集 清晨抽取受試者靜脈血5ml，室溫放置1h，2 000r／min離心10min，取血清于干凈無菌EP管中，－80℃冰箱低溫保存。同時收集清晨清潔中段尿5ml，置于無菌試管中，2000r／min離心5min，取上清液置于干凈無菌EP管中，－80℃低溫保存。

1．2．2 檢測方法 血清NGAL及尿液NGAL檢測采用ELISA法，該ELISA試劑盒購自R＆D公司。

實驗步驟嚴格按照試劑盒說明書操作。根據所測標本吸光度值，由標準曲線計算出各標本相應的NGAL濃度。肌酐采用酶法，在日立7600全自動生化分析儀上測定。腎小球濾過率采用計算法，根據 Cockcroft－Gault方程：CG－GFR＝（140－年齡）＊體重／72＊Scr＊0．84（女性＊0．85）。

1．3 統計學方法 應用SPSS 16．0統計軟件進行統計學處理，數據用均值±標準差（ˉx±s）表示，各組指標間的關系用直線相關分析，組間比較用t檢驗。P＜0．05為差異具有統計學意義。

2 結果

2．1 腎臟疾病組與對照組各指標比較

急性腎損傷組、慢性腎臟疾病組、健康對照組，Scr、GRF、血清NGAL、尿液NGAL檢測結果與比較見表1。急性腎損傷組、慢性腎臟疾病組血、尿NGAL水平與健康對照組比較均呈顯著性差異（P＜0．01）；急性腎損傷組又顯著高于慢性腎臟疾病組（P＜0．01）。各組間人員年齡及男女比例差異無統計學意義（P＞0．05）（見表1）。

表1 各組Scr、GRF、血清NGAL、尿液NGAL檢測結果與比較（ˉx±s）

2．2 AKI不同分期各檢測指標比較

根據AKI分期標準將AKI患者組分為3期，各期各檢測指標結果與比較見表2。從表中可以看出分期越高，肌酐和NGAL越高。各期間比較差異均有統計學意義（P＜0．05）。

2．3 實驗組與對照組血清NGAL、尿液NGAL與GFR相關性分析

分別將血清NGAL、尿液NGAL值進行ln函數轉換，再與GFR進行相關性分析。血清lnNGAL與GRF呈負相關（r＝－0．867，P＜0．05），回歸方程：Y＝－23．65X＋192．54；尿液lnNGAL與 GRF呈負相關（r＝－0．756，P＜0．05），回歸方程：Y＝－13．44X＋102．21。

表2 AKI不同分期Scr、GRF、血清NGAL、尿液NGAL檢測結果與比較（ˉx±s）

3 討論

良好的生物學標記物應為能客觀地被測量或評價的指標，并且可用于反映疾病的發生和發展過程，能預測藥物干擾后的效果，穩定性好，影響因素少，標本易獲得。中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白（Neutriophil gelatinase associated lipocalin，NGAL），又名人中性粒細胞載脂蛋白，最早由瑞典Venge P．和丹麥 Kjeldsen L．在人中性粒細胞B顆粒中發現的一種糖蛋白。該蛋白單體由178個氨基酸殘基組成，分子量25kDa［6］。在正常腎組織中，NGAL呈低水平表達，當接觸腎毒性物質或發生缺血性損傷后，皮質腎小管、血液、尿液中會出現NGAL大量蓄積，并可在損傷后3h的尿液和血清中檢測到NGAL，明顯早于尿 N－乙酰－β－葡萄糖苷酶（中性粒細胞明膠酶）、β2微球蛋白及血肌酐的改變。NGAL被認為是AKI的一種新的預測標志物，對于早期診斷、評估疾病嚴重程度、治療監測有著重要臨床價值［7，8］。

本研究結果顯示（見表1），急性腎損傷組、慢性腎臟疾病組血、尿NGAL水平均呈顯著性增高（P＜0．01），急性腎損傷組又顯著高于慢性腎臟疾病組（P＜0．01），急性腎損傷的主要發病原因就是腎灌注量減少導致血流動力學介導的腎小球濾過率降低引起腎臟局部缺血和再灌注損傷［1］。有研究還證明損傷后的腎小管上皮細胞表達的NGAL可誘導間質浸潤的中性粒細胞凋亡以保護腎組織免受炎細胞的侵害，同時可誘導腎小管上皮細胞的再生［9］，我們可以認為慢性腎臟疾病患者中NGAL的水平升高，可能是腎臟損傷狀態下發揮的代償性防御措施。表明NGAL是臨床急性、慢性腎臟疾病的一個重要判別指標。

表2結果表明：AKI臨床分期越高，血清和尿液中NGAL水平越高，同Scr一樣隨著GFR的降低，其升高幅度遞增。在NGAL與GFR相關性研究中發現，血清NGAL和尿液NGAL的水平均與GFR呈顯著的負相關關系，且血清NGAL與GFR相關關系更為密切。提示NGAL與腎損害的嚴重程度相一致，是一項能夠可靠反映腎小球濾過功能的生物學標志物，血清NGAL水平的變化可作為診斷AKI并評估其進程的指標。本文結果與Kumpers［10］等研究結果：NGAL 濃度越高，AKI越嚴重，隨著血NGAL濃度的下降，AKI也得到恢復相一致。

綜上所述，血清NGAL與GFR的相關性較好，能夠準確反映腎小球濾過功能損害的程度，在重癥患者和慢性腎臟病并發AKI時，早期、連續檢測血清或尿液NGAL水平，對于及時、準確地了解腎功能損傷的進展，及早制定相應的干預措施，具有十分重要的意義。

［1］吳繼明，劉 暢，安 成，等．急性腎損傷患者尿液中Kim－1及NGAL的變化［J］．現代中西醫雜志，2010，19（20）：1431．

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［3］Bolignano D，Donato V，Coppolino G，et al．Neutrophil gelatinaseassociated lipocalin（NGAL）as a marker of kidney damage［J］．Am J Kidney Dis，2008，52（3）：595．

［4］Molitoris B A，Levin A，Warnock D G，et al．Improving outcomes of acute kidney injury：report of an initiative［J］．Nat Clin Pract Nephrol，2007，3（8）：439．

［5］王海燕．慢性腎臟病及透析的臨床實踐指南［M］．北京：人民衛生出版社，2003：13．

［6］Metnitz PG，Krenn CG，Steltzer H，et al．Effect of acute renal failure requiring renal replacement therapy on outcome in critically ill patients［J］．Crit CareMed，2002，30：2051．

［7］Ling W，Zhaohui N，Ben H，et al．Urinary IL－18and NGAL as early predictive biomarkers in contrast－induced nephropathy after coronary angiography［J］．Nephron Clin Pract，2008，108（3）：176．

［8］Russel Hirsch，Catherine Dent，Holly Pfriem，et al．NGAL is an early predictive biomarker of contrast－induced nephropathy in children［J］．Pediatric Nephrology，2007，28：2089．

［9］Bundgaard JR，Sengelov H，Borregaard N，et al．Molecular cloning and expression of a cDNA encoding NGAL：a lipocalin expressed in human neutrophils［J］．Biochem Biophys Res Commun，1994，202：1468．

［10］Kumpers P，Hafer C，Lukasz A，et al．Serum neutrophil gelatinase－associated lipocalin at inception of renal replacement therapy predicts survival in critically ill patients with acute kidney［J］．Crit Care，2010，14（1）：R9．