尿Smad1是2型糖尿病腎病的診斷指標

李巧 李佳縈 朱章志 馮烈 萬曉剛 黃開顏 張創標

【摘 要】 目的 本研究旨在通過觀察2型糖尿病患者尿Smad1的排泄水平，探討尿Smad1對糖尿病腎病診斷方面的臨床意義。方法 選擇來自廣州中醫藥大學第一附屬醫院內分泌科和暨南大學第一附屬醫院內分泌科166例2型糖尿病患者。將他們按尿微量白蛋白與肌酐比值（ACR）分為正常白蛋白尿組（NAU）、低值白蛋白尿組（LAU） 、高值白蛋白尿組（HAU）、極高值白蛋白尿組（VHAU）。其中，LAU、 HAU和VHAU作為糖尿病腎病組，NAU作為糖尿病非腎病組，并以80例健康體檢者作為對照組。采用酶聯免疫吸附法（Elisa）檢測尿標本中Smad1濃度，并以尿Smad1與肌酐比值（SCR）作為標準數值，SCR取對數值。 結果 1. 糖尿病腎病組SCR較糖尿病非腎病組高，差異有統計學意義（P<0.05），而糖尿病非腎病組SCR與對照組無明顯差異（P>0.05）。2.LAU組SCR與NAU組沒有明顯差別（P>0.05）。3.VHAU組SCR較HAU組和LAU組高，HAU組較LAU組高，差異有統計學意義（P<0.05）。結論 本研究表明尿Smad1可以作為2型糖尿病腎病診斷的新型指標，但不能預測早期糖尿病腎病。

【關鍵詞】 尿Smad1 糖尿病腎病 診斷指標

【Abstract】 Objective The aim of this study was to analyze urinary Smad1 level in patients with type 2 diabetes， explore the possibility of Smad1 being a indicator for early diagnosis. Methods 166 subjects with type 2diabetes and 80 healthy volunteers were enrolled. Subjects were grouped according to urine albumin to creatinine ratio（ACR） into： normal albumin in urine （NAU）， low albumin in urine （LAU）， high albumin in urine （HAU）， and very high albumin in urine （VHAU）. Among those， LAU， HAU， and VHAU were regarded as the diabetic nephropathy group（DN group）， NAU was regarded as nondiabetic nephropathy（non-DN group）， and the healthy volunteers were the controls. Enzyme-linked immunosorbent assay was used todetect the urinary Smad1 concentration， urinary Smad1 to creatinine ratio （SCR） was used as the standard reference. Results Compared with non-DN group， SCR of DN group was higher （P<0.05）， while there was no difference between the non-DN group and controls （P>0.05）. There was no significant difference for SCR between LAU and NAU groups （P>0.05）. The SCR was higher in VHAU groupthan those in HAU and LAU groups， and higher in HAU than that in LAU group （P<0.05）. Conclusion It suggested that the urinary Smad1 may be a new potential diagnostic indicator for DN. However， it cannot predict the earliest DN.

【Keywords】 Urinary Smad1； Diabetic nephropathy ； diagnostic indicator

糖尿病腎病是糖尿病嚴重的微血管并發癥，臨床上30%-40%的糖尿病患者最終會發展成糖尿病腎病。糖尿病腎病是導致終末期腎功能衰竭的主要原因之一，在歐美國家，接受透析的終末期腎病中40%是由糖尿病腎病引起的。糖尿病腎病早期若及時干預腎功能可恢復，但早期癥狀不典型，且常規實驗室檢查敏感性低，而一旦發展為臨床腎病就很難逆轉。故早期發現，早期干預，對控制和延緩糖尿病腎病進展具有重要的臨床意義。目前微量白蛋白尿[1]、Cys -C、tHcy、hs-CRP、GFR及腎活檢等都可用于早期糖尿病腎病的診斷。腎活檢雖然是金標準，但其為有創性檢查，故目前臨床上最常用的指標是微量白蛋白尿與肌酐比值（ACR） 。但ACR受運動、血壓、尿路感染等多種因素干擾，所以存在一定的誤診率。而其他指標出現在糖尿病腎病相對較晚的階段，且機制難以解釋，故在臨床上未得到廣泛應用。因此，尋找一個更可靠的能夠早期診斷糖尿病腎病的無創性指標顯得非常重要。

目前已有較多糖尿病小鼠模型研究[2-3]發現，尿Smad1 的排泄水平與腎小球系膜基質積聚的程度呈明顯正相關，而與白蛋白尿的關聯卻不大。而有關尿Smad1與2型糖尿病腎病的臨床研究極少，有研究認為尿Smad1可以作為2型糖尿病腎病診斷的指標[4-5]，而有研究則得到相反的結論[6]。鑒于目前的研究多限于動物實驗而缺乏臨床資料，且臨床研究結論不一致，故本研究通過較大樣本、多中心合作再次探討尿Smad1與糖尿病腎病的關系。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選擇廣州中醫藥大學第一附屬醫院內分泌科和暨南大學附屬第一醫院內分泌科2014年3月至2015年7月間收治的符合WHO 1999年糖尿病診斷標準的2型糖尿病患者共166例，平均年齡（57.12±10.69）歲；平均病程（7.87±3.18）年。健康體檢者80例，平均年齡（56.56±7.64）歲。糖尿病視網膜病變診斷標準以國際臨床分級標準為準，并以2009年NKF和FDA研討會對白蛋白尿的分級[7]作為糖尿病腎病的診斷依據（正常：ACR<10mg/g；低值：ACR為10-29mg/g；高值：ACR為30-300 mg/g；極高值：ACR>300 mg/g。）。本研究中凡已確診為2型糖尿病，病程超過5年，并且伴視網膜病變，在排除其他原因引起的蛋白尿增多情況下，3-6個月ACR3次檢測中至少2次大于10-29mg/g，可臨床診斷為糖尿病腎病。此外，本研究將低值白蛋白尿（ACR：10-29mg/g）視為早期糖尿病腎病，這與以往的診斷標準（ACR：30-300mg/g）不同。并排除1型糖尿病者、合并感染，酮癥酸中毒等急性并發癥者、合并原發性及其他繼發腎臟病變者等。本研究獲得廣州中醫藥大學第一附屬醫院及暨南大學附屬第一醫院倫理委員會的批準。

1.2 方法

1.2.1 分組

根據2009年NKF和FDA研討會對尿ACR的重新分級將2型糖尿病患者分為正常白蛋白尿組（NAU）、低值白蛋白尿組（LAU） 、高值白蛋白尿組（HAU）、極高值白蛋白尿組（VHAU）。其中，LAU、 HAU和VHAU作為糖尿病腎病組，NAU作為糖尿病非腎病組，并以健康人群作為對照組。

1.2.2 觀察指標

尿Smad1、ACR、HbAlc、FPG、血脂、腎功能、眼底檢查等。

1.2.3 Smad1（人信號轉導分子1）的檢測

用無菌管收集所有納入人群新鮮晨尿， 于常溫下3000r/ min 離心20min，仔細收集上清，于-80℃保存，使用前迅速解凍并離心以去除尿酸或磷酸鹽成分。采用雙抗體夾心酶聯免疫吸附法（ Elisa）定量測定尿Smad1濃度。所有Elisa過程均在96孔板（試劑盒購美國R&D公司）中進行。

1.3 統計學分析

實驗所得全部數據應用SPSS13.0統計軟件分析。SCR結果為非正態分布資料經自然對數校正為正態分布。多樣本間均數比較采用方差分析，多樣本間率的比較采用x2檢驗，以ROC曲線評價診斷試驗的特異度和敏感度。數據以均數±標準差（x±s）表示，以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 所有納入人群臨床指標比較（見表1）

經完全隨機設計的方差分析及X2檢驗，2型糖尿病患者與對照組年齡、性別、BMI、SBP、BUN、Cr等基線指標具有良好的可比性（P>0.05）；而2型糖尿病患者FPG、HbA1c、ACR、Cys-c較健康人群高，差異有統計學意義（P<0.05）。

2.2 糖尿病腎病組、糖尿病非腎病組與對照組SCR比較（見表2）

經完全隨機設計的方差分析， 糖尿病腎病組SCR較糖尿病非腎病組高，差異有統計學意義（P<0.05），而糖尿病非腎病組SCR與對照組無明顯差異（P>0.05）。

2.3 SCR診斷糖尿病腎病的靈敏度和特異度（見圖1）

受試者工作特征（ROC）曲線下面積為0.930，可認為SCR對糖尿病腎病的診斷價值較高。在截斷點≧0.86處兼顧了靈敏度（88.7%）和特異度（83.0%）均較高。

2.4 2型糖尿病患者各亞組SCR比較（見表3）

經完全隨機設計的方差分析，各亞組間SCR不同，差異有統計學意義（P =0.000，P<0.05）。經多個樣本均數間兩兩比較的SNK檢驗，LAU組SCR與NAU組沒有差別（P>0.05），VHAU組SCR比HAU組、LAU組高，HAU組比LAU組高，差異有統計學意義（P<0.05）。

3 討論

目前2型糖尿病腎病的分期方法仍沿用1989年Mogensen 提出的1型糖尿病腎病分期標準。然而，最近的研究[8] 發現，由于內皮結構失調，在白蛋白尿低于30mg/g時，GFR已經出現下降，并且腎臟及心血管損害的風險也隨之增高。因此，2009年NKF和FDA研討會[7]在原來的“正常白蛋白尿”中增加了“低值白蛋白尿（ACR 10-29mg/d或10-29mg/g）”的定義。故本研究以此為依據將ACR 在10-29mg/g即“低值白蛋白尿期”視為早期糖尿病腎病，這與Mogensen分期有所不同。

糖尿病腎病是高糖所致的全身及腎內多種細胞因子、生長因子的表達和調節的作用結果。早期腎臟病理特點主要是細胞外基質的聚集。IV型膠原是細胞外基質的主要成分，而TGF-β可引起細胞外基質積聚。Smad蛋白是TGF-β下游重要的信號轉導分子，介導Smads通路的胞內信號轉導，從而調節IV型膠原的表達。

目前的動物模型研究發現Smad1過表達的糖尿病大鼠腎小球系膜基質的聚集增加了1-1.5倍，而Smad1過表達的非糖尿病大鼠未出現腎臟組織的改變。此外，將糖尿病大鼠雜合體Smad1基因敲出后，腎小球系膜基質聚集的程度減輕[9]。表明腎小球Smad1與早期系膜基質的積聚密切相關。糖尿病腎病小鼠模型研究還發現，小鼠尿中Smad1的水平也與早期腎小球系膜基質積聚程度明顯正相關，而白蛋白尿水平與之關聯不大[2]。使用TGF-β抗體治療后系膜基質聚集的程度減輕，而蛋白尿并未減少[10]。因此認為尿Smad1可以用于糖尿病腎病的早期診斷，且優于白蛋白尿。本研究中糖尿病腎病組尿Smad1濃度高于糖尿病非腎病組和對照組，且通過繪制ROC曲線發現尿Smad1對糖尿病腎病的診斷價值較高（診斷價值： ROC曲線下面積≤0.7較低；>0.7且≤0.9中等；>0.9較高。本研究曲線下面積為0.930），由此推測尿Smad1可以作為糖尿病腎病的診斷指標。但在本研究中，糖尿病腎病早期已經出現低值白蛋白尿（ACR：10-29mg/g）的患者與正常白蛋白尿患者尿Smad1的水平無明顯差別。由此認為尿Smad1雖然可以作為糖尿病腎病的診斷指標，但不能預測早期糖尿病腎病。不一致的結論可能是由于尿Smad1側重于反映糖尿病腎病腎臟形態學改變，而白蛋白尿則主要是反映糖尿病腎病腎臟功能的改變，而形態與功能的改變并不完全一致[2]。從另一側面表明糖尿病腎病中蛋白尿的出現與系膜基質的聚集可能是基于不同的發病機制。但值得注意的是，本研究中尿Smad1不能預測早期糖尿病腎病這一結論是在以低值白蛋白尿（ACR：10-29mg/g）為早期糖尿病腎病標準下得到的，若以Mogensen分期為準則得到相反的結論（表4）。該研究結果從另一個角度表明2009年NKF和FDA對白蛋白尿的重新分級可能不適合作為糖尿病腎病新的分期標準。

此外，本研究還發現，VHAU組尿Smad1含量比HAU組、LAU組高，HAU組比LAU組高，即隨著糖尿病腎病的進展，尿Smad1濃度隨白蛋白尿的增加而升高，表明尿Smad1與糖尿病腎病病情進展相關。這與以往的研究結論是一致的[2-3]。

總之，本研究表明尿Smad1可以糖尿病腎病診斷的新型生物指標，并可以判斷糖尿病腎病病情進展程度，但不能預測早期糖尿病腎病。但本研究ROC曲線的繪制是以ACR而不是腎活檢為金標準的，因此結果可能存在偏倚。故尿Smad1對糖尿病腎病的診斷價值尚需更多的研究進一步闡明。

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