2型糖尿病腎病患者血清PEDF的表達及意義

曹衛廣 劉珊 王戰建

·論著·

2型糖尿病腎病患者血清PEDF的表達及意義

曹衛廣 劉珊 王戰建

目的通過檢測色素上皮衍生因子(PEDF)在2型糖尿病腎病不同時期患者血清中的表達水平，從而研究PEDF在糖尿病腎病(DN)發生發展中的作用，為早期診斷糖尿病腎病提供更敏感的臨床檢測指標。方法選擇研究對象共150例，分為健康對照組、2型糖尿病組，糖尿病腎病Ⅲ期、Ⅳ期、Ⅴ期組，每組30例，分別檢測空腹血清PEDF，靜脈血糖(FPG)，糖化血紅蛋白(HbA1c)、三酰甘油(TG)、總膽固醇(TC)、血肌酐(sCr)。結果健康對照組、糖尿病組、糖尿病腎病Ⅲ期組、Ⅳ期組、Ⅴ期組患者血清中PEDF水平依次逐漸增高，且各組間比較差異有統計學意義(P<0.05)。Person相關性分析顯示PEDF與FPG、HbA1C、TC、TG、LDL呈正相關(r值分別為0.510、0.56、0.462、0.397、0.411，P<0.01)，與HDL呈負相關(r=-0.325，P<0.01)。結論2型糖尿病腎病患者血清PEDF水平顯著升高，并且隨著病情進展逐漸增加，血清PEDF水平升高可能在DN的發生發展過程中起一定代償保護作用，血清PEDF水平可能成為早期診斷DN的一個敏感指標。

色素上皮衍生因子；糖尿病腎病；糖尿病，2型；氧化應激

糖尿病腎病是糖尿病最常見和嚴重的微血管并發癥之一，也是糖尿病患者終末期腎病主要原因[1,2]。糖尿病腎病起病隱匿，早期無明顯臨床癥狀，而一旦發展至臨床蛋白尿期，腎小球濾過率進行性下降，其病理損害將不可逆轉，因此早期診斷糖尿病具有很大的臨床意義，最近動物研究發現的PEDF是早期發生糖尿病腎病的關鍵因子[2]。該因子在正常大鼠腎臟表達明顯高于糖尿病大鼠，并可抑制腎小球系膜細胞分泌轉化生長因子-β1[3]，因此可能在糖尿病腎病的發生發展中起保護作用。本研究通過色素上皮衍生因子(PEDF)水平在不同時期2型糖尿病患者血清中的含量變化，探討PEDF在糖尿病腎病的發病機制中的作用，為糖尿病腎病的早期診斷和治療敏感準確的臨床檢測指標。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本研究納入了2009年12月至2012年12月就診于石家莊市第二醫院內分泌科的120例糖尿病患者，其中男65例，女55例；年齡35～68歲，平均年齡(42±15)歲。采用1999年WHO糖尿病診斷標準，分為糖尿病正常蛋白尿組、糖尿病腎病Ⅲ期組(30 例，20 μg/min200 μg/min，sCr、BUN正常)、Ⅴ期組(30 例，sCr>137 μmol/L、BUN>7.0 mmol/L)，同時選取來自該院體檢中心30例健康人[男15 例，女15例；平均年齡(40±16)歲]，排除1型糖尿病、妊娠期糖尿病及其他特殊類型糖尿病。排除甲狀腺功能異常，腎上腺疾病，嚴重的肝腎功能障礙者，有胰腺疾病史，嚴重的全身性疾病、系統性疾病、惡性腫瘤及各種其他腎臟疾病。長期使用糖皮質激素治療、細胞毒性藥物治療、免疫抑制劑治療者。

1.2 生化指標測定 采集空腹靜脈血樣4 ml，離心后分離上層血清測定PEDF含量，血清PDEF含量測定采用ELISA法(試劑盒購于美國R&D公司)，應用葡萄糖氧化酶法測定空腹血漿葡萄糖，酶學法測定總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度酯蛋白膽固醇(HDL)、低密度酯蛋白膽固醇(LDL)，糖化血紅蛋白(HbA1c)采用高壓液相色譜法。

1.3 統計學分析 應用SPSS 18.0統計軟件,檢驗各組變量正態分布情況,對于正態分布計量資料采用單因素方差分析的方法進行分析,兩變量間的相關性分析方法采用Person相關性分析，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 5組臨床及生化指標 與正常對照組相比，FPG、HbA1c、TC、TG、LDL-C、HDL在健康對照組、T2DM正常白蛋白尿組、糖尿病腎病Ⅲ期組、Ⅳ期組、Ⅴ期組呈遞增趨勢(P<0.05)。見表1。

表1 5組FPG、HbA1c、TC、TG、LDL-C、HDL比較

表1 5組FPG、HbA1c、TC、TG、LDL-C、HDL比較

指標對照組DM組DNⅢ期DNⅣ期DNⅤ期FPG(mmol/L)5.0±0.87.2±1.1*7.8±1.2*8.2±1.1*9.0±0.7*HbA1c(%)5.5±1.37.0±1.4*7.8±0.9*8.7±0.9*9.0±0.5*TG(mmol/L)1.2±0.52.9±0.8*3.0±1.1*4.6±1.3*4.0±10.7*TC(mmol/L)4.6±0.64.9±1.0*5.2±1.1*5.9±1.1*6.2±1.3*LDL(mmol/L)2.5±0.63.0±0.5*3.6±0.4*4.1±0.6*5.5±1.0*HDL(mmol/L)1.54±0.172.16±0.302.61±0.193.52±1.034.02±0.53

注：與正常對照組比較，*P<0.05

2.2 5組血清中PEDF水平的比較 糖尿病組具有更高的PEDF水平，并且不同時期糖尿病腎病患者PEDF水平逐漸升高，從健康對照組、T2DM正常白蛋白尿組、糖尿病腎病Ⅲ期組、Ⅳ期組、Ⅴ期組血清中PEDF水平依次增高，5組間比較差異有統計學意義(P<0.05)。

2.3 PEDF與代謝指標間的相關性 Pearson相關性分析顯示PEDF與FPG、HbAlc、CHO、TG、LDL呈正相關(P<0.01)，與HDL呈負相關(P<0.01)。見表3。

表3 PEDF與其他因素的相關性分析

3 討論

糖尿病腎病是糖尿病重要的慢性微血管并發癥之一，其發生率為30%～40%，其早期表現為腎小球基底膜增厚、胞外基質(extracellular matrix,ECM)堆積為病理特征，導致腎小球的高濾過和蛋白尿，是引起終末期腎衰(end-stage renal diseases，ESAD)的重要原因。良好控制血糖、血壓、血脂尚不能阻止DN的發生和進展，其機制尚不明了。轉化生長因子(transforming growth factor,TGF)-β1和血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)是DN早期發生的關鍵致病因，PEDF通過抑制TGF-β1 和VEGF在腎臟的表達，以及抗氧化應激作用來保護腎臟。

PEDF屬絲氨酸蛋白酶抑制劑家族，是一種抗血管生成及抗氧化應激的多功能蛋白質[4]，與人體內多個臟器功能有關。Wang等[3]發現，PEDF在DM大鼠腎臟的皮質和髓質中的表達都顯著下降，腎小球系膜細胞培養顯示PEDF可顯著下調TGF-β1的表達，血清中PEDF水平在DM大鼠和正常大鼠也有差別，可見其是一種與DN發生密切相關的因子。PEDF可能通過以下方式來發揮其腎臟保護作用：(1)通過下調RAGE的表達來減少AGEs對腎小管的損傷[5]；(2)直接抑制VEGF在腎臟的表達，抑制新生血管生成，降低腎小球毛細血管通透性，減少蛋白尿排出；(3)通過激活PPAR-γ通路抑制阻斷高糖誘導的足細胞凋亡[6]；(4)在腎小球系膜細胞，PEDF通過阻斷JAK-STAT信號轉導通路來減少TGF-β1 和纖維粘連蛋白合成，發揮其抗纖維化作用[7]。

PEDF由體內多個臟器合成，包括肝臟、肺、腦、腎，脂肪組織[8,9]，隨著DN的發展，血清PEDF水平也隨之不斷變化，并且與患者血糖及血脂水平相互關聯。本研究觀察到從健康對照組、TZDM正常白蛋白尿組、DNⅢ期組、DNⅣ期組、DNⅤ期組中PEDF的血清水平依次增加。Pearson雙變量相關因素分析提示PEDF與FPG、HbAlc、TC、LDL、TG呈正相關(P<0.01)，與年齡、性別無明顯相關性(P>0.05)。循環中PEDF的一個主要來源是肝臟，另一個來源是脂肪細胞。DM患者由于糖脂代謝紊亂，機體長期處在一種慢性低度炎癥狀態環境中，氧化應激反應隨著DN的進展而逐漸增強，PEDF能夠抑制CRP生成，以其獨特的抗氧化作用來保護腎臟。Wang等[10]通過動物研究研究發現PEDF可以降低大鼠腎臟前炎性因子ICAM-1，MCP-1，TNF-α的表達，還通過細胞培養研究發現PEDF可減少NF-κB和HIF-1(hypoxia-inducible factor-1)的表達，后兩者是炎性反應的關鍵轉錄因子。糖尿病腎病患者隨著病情的進展，血清PEDF水平不斷升高，可能是機體在慢性低度炎癥狀態環境中的一種代償性保護性反應。

綜上所述，PEDF在2型糖尿病腎病患者腎臟表達明顯下降，并且隨著病情進展呈逐漸下降趨勢，此時可能有大量肝細胞及脂肪細胞分泌PEDF到血液中以抑制氧化應激及新生血管生成以保護腎臟，起到一定代償保護作用，血清PEDF水平隨病情進展呈逐漸升高，因此PEDF可能成為早期診斷DN和評價治療效果的一個新穎而敏感指標。

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3 Wang JJ,Zhang SX,Liu K,et al.Decresed expression of pigment epithelium-derived factor is involved in the pathogenesis of diabetic nephropathy.Diabetes，2005,54:243-250.

4 Awad AS,Gao T,Gvritishvili A，et al.Protective role of small pigment epithelium-derived factor peptide in diabetic renal injury.Am J physiol,2013,305:F891-900.

5 Maeda S,Matsui T,Takeuehi M.Pigment epithelium-derived factor (PEDF) inhibits proximal tubular cell injury in early diabetic nephropathy by suppressing advanced glycation end products (AGEs)-receptor (RAGE) axis.Diabetes Care，2000，23：S69-S72.

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7 Mao T，Chen H,Hong L，et al.Pigment epithelium-derived factor inhibits high glucose-induced JAK/STAT signalling pathway activation in human glomerular mesangial cells.Saudi med，2013，34:793-800.

8 Tombran-Tink J,Barnstable CJ.PEDF: a multifaceted neurotrophic factor.Nat Rev Neurosci，2003，4:628-636.

9 Yamagishi S,Adachi H,Abe A,et al.Elevated serum levels of pigment epithelium-derived factor (PEDF) in the metabolic syndrome.J Clin Endocrinol Metab,2006,91:2447-2450.

10 Wang JJ,Zhang SX,Mott R,et al.Anti-inflammatory effects of pigment epithelium-derived factor in diabetic nephropathy.American Journal of Physiology,2008,294:1166-1173.

Expressionandsignificanceofpigmentepithelium-derivedfactorinseruminpatientswithdiabeticnephropathyduetotype2diabetesmellitus

CAOWeiguang*,LIUShan,WANGZhanjian.*DepartmentofSenileDiseases,HebeiProvincialYoufuHospital,Shijiazhuang050051,China

ObjectiveTo investigate the role of pigment epithelium derived factor (PEDF) in the pathogenesis and development of diabetic nephropathy (DN) through detecting the expression levels of PEDF in serum in patients with type 2 diabetes mellitus at different stages,in order to provide more sensitive clinical detection indexes for early diagnosis of DN.MethodsThe 150 subjects were divided into five groups,health control group,type 2 diabetes mellitus group,DN Ⅲ stage group,DN Ⅳ stage group and DN Ⅴ stage group,with 30 cases in each group.The fasting serum PEDF,vein FPG,glycosylated hemoglobin (HbA1c),TG,TC,sCr were detected by ELISA.ResultsPEDF levels in health control group,type 2 diabetes mellitus group,DN Ⅲ stage group,DN Ⅳ stage group and DN Ⅴ stage group were in turn increased,and there were significant differences among the five groups (P<0.05).Person correlation analysis showed that PEDF was positively correlated with FPG,TC,TG,HbA1c,LDL,HDL (r=0.510,0.56,0.462,0.397,0.411,respectively,P<0.01),however,which was negatively correlated to HDL (r=-0.325,P<0.01).ConclusionThe serum PEDF levels are obviously increased in patients with DN,furthermore,which increase gradually with the development of pathogenetic condition.The increase of serum PEDF levels may play certain compensation protection effect during the pathogenesis and development of DN,which may become a sensitive index in early diagnosis of DN.

pigment epithelium-dirived factor；diabetic nephropathy；diabetes mellitus,type 2；oxidative stress

10.3969/j.issn.1002-7386.2014.09.004

項目來源：河北省科學技術研究與發展支撐計劃(編號：12277795)

050051 石家莊市，河北省優撫醫院老年科(曹衛廣)；河北省石家莊市第二醫院內分泌科(劉珊)；河北醫科大學第三醫院內分泌科(王戰建)

R 587.24

A

1002-7386(2014)09-1293-03

2013-11-21)