糖尿病腎損傷臨床應用指標的研究概況

趙耕+牛文彥

摘要：糖尿病腎病（DN）是糖尿病主要的慢性并發癥之一，它發病無任何明顯征兆，早期發病無特異的檢測指標，晚期發病常常出現不可逆性終末期腎衰竭。因此選擇合適的指標早期診治DN非常必要。以往研究機構認為糖尿病腎病發病主要在腎小球的結構發生變化，特別出現硬化的可能是最常見。近期研究者關注腎小管病變的嚴重程度加大。并且有些患者的腎小管功能損害先于腎小球病變。本文就糖尿病腎病患者腎小球和腎小管功能的損害指標進行回顧性分析，為臨床推薦最適的診斷此類疾病的檢驗指標。

關鍵詞：2型糖尿病；腎小球；腎小管；α1-MG；β2-MG；尿微量白蛋白

近年來隨著人們生活水平的提高及社會高速的發展，糖尿病這頭惡魔卻與我們相伴。全球糖尿病（Diabetes Mellitus，DM）人群已將近4億了，到2025年將奔6億左右，中國無疑是“老大”，糖尿病人數近期將奔2.5億左右，2025年將是4億左右[1-2]。日益嚴重的糖尿病并發癥困擾著大部分糖尿病患者，即使人們對控制血糖已經高度注意，也遏制不住并發癥人群的猛增。糖尿病患者胰島素分泌、胰島素作用或二者同時存在缺陷，引發患者三大代謝紊亂及電解質異常，這是患者主要致死原因之一[3-4]。糖尿病腎病（Diabetic Nephropathy，DN）是糖尿病主要的微血管并發癥之一，其特點是隱匿性強，早期常無任何癥狀，當出現腎功能異常時需進行腎臟替代治療。患者臨床表現為尿蛋白敏感性低，多呈陰性，易被忽視[5]。如果不早期發現加以治療，發展到晚期將不可逆轉。早期診斷、早期治療對延緩甚至逆轉糖尿病腎病的發展意義重大。但長期以來對早期糖尿病腎病的研究多著重在其腎小球的病變方面，而忽略腎小管病變的研究。實際腎小管、間質纖維化病變程度與腎功能惡化更加密切相關，其最終結果取決于腎間質病理生理變化程度[6]。所以對腎小管早期損害的指標選擇和檢測無疑對早期診斷糖尿病腎病有重要意義。

1 糖尿病腎病的病理變化

1.1糖代謝異常的影響 糖尿病腎損傷和多種因素有關，特別是糖代謝紊亂。當患者長期出現血糖偏高時，患者的血液流動狀態發生改變，特別會激發炎性因子以及細胞因子乃至激素水平的變化，這些因子的反應將進一步對患者的腎臟特別是組織結構造成影響。腎小管硬化，腎纖維化病變，將導致腎小管重吸收功能下降。腎小球過濾功能也將持續降低。

1.2腎小球受累 糖尿病患者腎小球濾過功能的變化因素眾多，主要有酶促反應中的非酶糖酰化率增加，另外血管活性物質在內皮細胞中釋放增加也是很明確的因素，腎小球基底膜病變誘發毛細血管張力發生嚴重變化，使腎小球處于高濾過狀態也是不可忽略的原因；同時腎小球血管和腎小球基質中的葡萄糖胺聚糖濃度降低導致血管內皮和基底膜的通透性發生障礙[7]。早期病變主要表現為腎小球毛細血管通透性輕微改變，病情惡性進展，腎小球硬化的特征性病理改變將出現結節性病變、彌漫性病變和滲出性病變。在以上病理變化的基礎上，隨著病程延緩，病變加重，糖尿病腎病腎小球基底膜厚度顯著增加，晚期出現缺損區，繼續增加，侵占了小葉柄的中心，周圍毛細血管受到積壓，導致缺血而最終廢用。

1.3腎小管的損害 糖尿病腎病患者腎小管病理改變早期主要在間質，初期表現為腎小管基底膜增厚，小管數目增加及小管肥大[8]。隨著病程進展，可逐漸發展為腎小球細胞外基質積聚，腎小管間質纖維化，從而腎組織結構破壞。糖尿病患者處于乏氧狀態，以及多種細胞因子大量分泌的環境下，歸根結底是腎小管上皮細胞代謝增殖的緣由。其最終結果是間質纖維化過程加劇。由此可見，腎小管間質纖維化已成為糖尿病腎病自然發展的必然趨勢。另外高血糖通過蛋白質非酶糖化、山梨醇旁路活化和氧化應激等多種途徑發揮病理作用。內皮素的釋放是近曲小管在血清白蛋白或高脂蛋白等作用下的結果，從而造成或加重腎小管間質的損害和炎癥反應。研究證實在各種繼發性及原發性腎小球疾病中，腎小管間質病變程度是反映腎功能下降嚴重程度和判斷預后最重要的指標。

2 糖尿病腎病患者腎小球和腎小管功能損害的指標

隨著研究的深入國內外學者普遍認為腎病患者腎臟代謝異常主要與腎小管間質纖維化程度密切相關，其最終結果取決于腎間質改變的程度。有研究表明在血壓及尿白蛋白正常的DM患者中約12%有腎小管蛋白水平增高，約21%DM 患者在尿白蛋白排泄率基本正常時還存在尿α1微球蛋白（α1-MG）和尿β2微球蛋白（β2-MG）等腎小管標記蛋白排泄增加，這說明腎小管損傷有發生于腎小球病變之前的可能。所以說，對DN的早期診斷，不僅要測尿白蛋白以了解腎小球功能，還要聯合檢測尿N-乙酰-B-氨基葡萄糖苷酶（NAG）、尿α1-MG和尿β2-MG以了解腎小管功能[9-11]。

2.1腎小球功能損害指標 在糖尿病腎病早期，腎小球濾過膜上的電荷選擇性減少，電荷屏障破壞，同時濾過膜上濾過孔徑增大，使得腎小球對濾過分子的選擇能力下降，導致一些中等分子蛋白如微量白蛋白（ALB，分子量65000）、轉鐵蛋白（TRF，分子量76000）在尿中排泄增加。故尿ALB、尿TRF等中等蛋白的檢測主要反映的是DM腎小球的受損。

2.1.1尿微量白蛋白 該指標是腎小球受損的經典檢測項目，當患者的尿中白蛋白超過20 mg/L，但未達到200 mg/L的階段為微量白蛋白尿。當糖尿病腎病早期患者出現尿微量白蛋白時應加以重視，否則會發展成不可逆性腎病。當患者用藥發生腎毒性時，該指標也可用于治療監測。

2.1.2尿免疫球蛋白G 脾臟和淋巴結合成最多的免疫球蛋白當屬IgG。其分子量大小已超出腎小球濾過膜允許濾過的分子大小（一般分子量<40KD的蛋白可以濾過）。當患者的尿中出現大量的IgG，說明腎小球濾過膜基底膜受損，并且尿中IgG含量的多少和腎小球損傷程度呈正比[12-14]。

2.2腎小管功能損害的指標 早期診斷并積極干預治療可減少和延緩DN的發生，但腎小管間質損害缺乏特異性指標。經研究發現，α1微球蛋白（α1-MG ，分子量33000）和β2微球蛋白（β2-MG，分子量11800）為兩種小分子蛋白，在正常情況下，可由腎小球濾過膜濾過，但絕大部分（99.9%）被近曲小管重吸收而分解，故正常尿中α1-MG和β2-MG排泄甚微。而當近曲小管受損時，因重吸收減少而使其排泄量明顯增加。因此，認為尿α1-MG及β2-MG是反映腎小管功能和完整性的相關指標。而二者聯合檢測相比單項檢測大大提高了陽性率，可以減少DN早期診斷的漏診率[15-18]。

2.2.1尿α1微球蛋白（α1-MG） 尿α1微球蛋白主要在肝細胞和淋巴細胞合成，α1-MG是由淋巴細胞和肝細胞產生的一種小分子糖蛋白，廣泛分布于體液及淋巴細胞表面。尿中排出量通常小于12.5 mg/L，且在尿中的濃度高于體內其它部分[19-20]。當糖尿病、藥物或化學制劑等誘發腎小管間質損傷時，尿α1微球蛋白的檢測可作為炎性反應的敏感指標。α1-MG有游離和與IgA結合兩種形式，在正常情況下，游離的α1-MG可自由通過腎小球濾過膜，幾乎全部在近曲小管被重吸收和降解代謝。當近端腎小管受損時，尿中含量增加[21]。α1-MG能比較準確地反映腎小管損傷情況，敏感性高，且很少受尿酸堿度的影響，在酸性尿中更為穩定。臨床以前曾用放射免疫方法測定α1-MG含量，近年來，免疫比濁法得到廣泛運用，有研究實驗表明，增強免疫比濁法可以克服放射性輻射等缺點，較為簡便、快速的測定α1-MG含量[22-23]。

2.2.2尿β2微球蛋白（β2-MG） 尿β2-MG廣泛存在于有核細胞表面，尤其富含淋巴細胞和單核細胞，在免疫反應中起著非常重要的作用。它由100個氨基酸殘基組成單鏈多肽低分子球蛋白，相對分子質量為11800，電泳區帶位于β2區，故稱β2-MG。正常人β2-MG的合成速度較為恒定，約為0.13 mg/（h·kg），一個70 kg的人24 h合成量約為220 mg[24]。它廣泛存在于人體各種體液中，在酸性尿中會被酸性蛋白降解[25]。因此腎小球或腎小管功能改變時，可引起血和尿β2-MG的變化。其敏感性比血肌酐、尿素氮高得多。DN患者血β2-MG與GFR呈明顯負相關，尿β2-MG測定對DN的早期診斷比血β2-MG更敏感。目前臨床實驗室已開展的β2-MG檢測主要有兩類方法，一類是微粒子酶免疫分析法（MEIA），另一類是膠乳增強免疫比濁法。

2.2.3尿視黃醇結合蛋白 其在肝細胞合成與視黃醇結合后進入血液，在靶細胞釋放并通過腎小球過濾，并在近端小管重吸收。當機體發生嚴重的腎小管損傷時，重吸收會受到限制，大量的視黃醇結合蛋白會在尿中增加。尤其在糖尿病、高血壓、藥物或重金屬毒性等因素導致腎小管損傷，其成分會大量出現在尿液中。故視黃醇結合蛋白也是腎小管受損的敏感指標之一。

2.2.4尿酶的檢測 NAG一般在近端小管上皮細胞含量豐富，且活性不受白細胞影響。當一些毒素分子侵犯近端小管上皮細胞時，尿中NAG活性會最早升高。溶酶體是另一個比較重要的尿酶。其從腎小球濾過非常容易，幾乎100%被腎小管重吸收。當腎小管上皮細胞受損，尿中濃度會迅速升高。血中濃度升高往往會導致尿中升高。尿中溶酶體升高見于腎小管疾病、腎盂腎炎等。

3 結論

近年來糖尿病及其并發癥已成為危害人類健康的一個重大問題。糖尿病腎病起病隱匿，難以逆轉，發展末期將導致腎衰竭，是糖尿病主要的并發癥之一。綜合相關研究的結果，筆者認為糖尿病腎病患者出現早期腎小球功能受損的同時已伴有早期腎小管間質的損害。尋找合適的檢驗指標檢測腎小管的病變，對糖尿病腎病的發現、治療和預后有著十分積極的意義。研究證實，尿α1-MG、尿β2-MG和視黃醇結合蛋白是反映腎小管功能損害的指標，如果聯合檢測反映腎小球病變的尿微量白蛋白和尿免疫球蛋白G等指標，可以較好的進行糖尿病腎病的早期診斷。

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編輯/成森