糖化血紅蛋白及其氧化相關物質與腎功能正常的2型糖尿病患者腎血流的相關性研究

王 嬌，關清華，周月宏

（1.沈陽醫學院附屬中心醫院內分泌科，遼寧 沈陽 110024；2.沈陽市第四人民醫院內分泌科，遼寧 沈陽 110031）

?腹部影像學?

糖化血紅蛋白及其氧化相關物質與腎功能正常的2型糖尿病患者腎血流的相關性研究

王 嬌1，關清華2，周月宏1

（1.沈陽醫學院附屬中心醫院內分泌科，遼寧 沈陽 110024；2.沈陽市第四人民醫院內分泌科，遼寧 沈陽 110031）

目的：比較腎功能正常的2型糖尿病（T2DM）患者與健康人的腎功能與腎內血流動力學，并探討T2DM患者外周血糖化血紅蛋白（HbA1c）濃度及其氧化相關物質與腎血流動力學的相關性。方法：觀察50例健康人與80例早期（正常腎功能）T2DM患者腎功能的情況并探討T2DM患者外周血HbA1c、氧化相關物質 （超氧化物歧化酶 （SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、活性氧類物質（ROS）活性、丙二醛（MDA）濃度）與雙腎內血管阻力指數（RI）、腎功能（腎小球濾過率（GFR）、血清肌酐（Cr）、血清尿素氮（BUN））及其尿蛋白排泄率（AER），并探討其相關性，以更好的監測早期T2DM患者腎血流動力學變化。結果：健康人的 ROS、MDA、GFR、Cr、BUN、AER 均低于早期 T2DM 患者（P＜0.05），而 SOD、GSH-Px 高于早期 T2DM 患者（P＜0.05）。HbA1c 與 RI、GFR、Cr、BUN、AER 間呈正相關，ROS、MDA 與 RI、GFR、Cr、BUN、AER 間呈正相關，SOD、GSH-Px 與雙腎 RI、GFR、Cr、BUN、AER 間呈負相關；腎指標與氧化相關物之間無多元線性回歸關系（P＞0.05），除了雙側 RI、GFR（P＜0.05），上述相關性在健康人群中均無統計學意義（P＞0.05）。結論：早期T2DM患者即存在腎臟血流動力學改變，外周血清氧化相關物質與HbA1c可以直接影響腎臟血流動力學，為臨床早期診斷及治療效果提供一定指導。

糖尿病，2型；腎循環；超聲檢查，多普勒，彩色

2 型糖尿病 （Type 2 diabetes mellitus，T2DM）在全世界范圍內的發病率逐年提高，且在亞洲地區尤為嚴重[1]。T2DM患者不僅伴有碳水化合物代謝紊亂與障礙，同時也會合并有脂類與蛋白質的代謝紊亂，這些物質的代謝紊亂導致了多器官的損傷，T2DM作為微血管疾病誘發的獨立性因素已經得到廣泛證實[2]。目前研究最廣的是糖尿病視網膜病變（Diabetic retinopathy，DR） 與糖尿病腎病（Diabetic nephropathy，DN），且這些都是建立在微血管病變的基礎上的，嚴重時甚至會導致失明與終末期腎病（End-stage renal disease，ESRD）， 其損傷腎臟微血管的核心點是高糖狀態導致過氧化損傷及其高濾過與高灌注[3]。本臨床實驗研究早期（腎功能正常）的T2DM患者的外周血清氧化相關物質、糖化血紅蛋白（Glycosylated hemoglobinA1c，HbA1c）與 腎 臟 血流動力學的關系，進一步探索其早期改變，為臨床前期的DN患者診斷及其治療提供一定的理論基礎。

1 材料與方法

1.1 一般材料

選擇2014年2月—2016年1月我院門診及病房收集的92例 （最后選擇符合臨床研究標準的80例）T2DM患者不伴有DN（所選病例既往均由我科室醫護人員制定糖尿病飲食運動計劃，生活作息規律、依從性較好，且腎功能檢查結果正常）與55例健康人（最后選取符合臨床要求的50例）。所選患者診斷嚴格遵照2011年美國T2DM及其DN診斷治療指南[4]：①出現經典的“三多一少”（口渴、多飲、多尿及無法解釋的體質量減輕）癥狀且隨機血漿葡萄糖（RBS）水平≥11.1 mol/L或空腹血漿葡糖糖（FPG）水平≥7.0 mol/L；或口服葡萄糖耐量試驗（OGTT）結果顯示：2 h 后血糖（2h PBG）≥11.1 mol/L；②無糖尿病經典的“三多一少”癥狀，但血糖符合糖尿病診斷，需另日復查以明確診斷。DN尿液檢查診斷及其分級標準參見（https://www.kidney.org/professionals/KDOQI/guidelines commentaries），腎功能不全標準為：血清肌酐（Cr）>132 μmol/L（男），Cr>123 μmol/L（女），尿蛋白排泄率（AER）>30mg/24h 或>20μg/min。所有T2DM病例納入標準：①年齡32～65歲，性別不限且均為漢族人；②體質量指數（BMI）20～33kg/m2；③HbA1c 6.5%～10.0%；④糖尿病病程為3～14年；⑤患者無肺結核、肝炎等慢性傳染病，無有害粉塵長期接觸史；⑥無重要器官（心、肺、肝、腎等）功能障礙。排除標準：①1型糖尿病、懷孕婦女；②存在重要器官功能障礙；③血糖較高，需要大劑量胰島素控制血糖；④患者生活不規律，不嚴格執行醫囑；⑤存在腎結石、腎血管畸形、腎囊腫（直徑≥3 cm）；⑥合并高血壓或高尿酸血癥。以上臨床研究均經過患者本人及其家屬同意，且醫務人員與患者本人及家屬均在知情同意書上簽字，經過醫院醫學倫理委員會批準后進行。所選患者基本臨床資料無明顯統計學差異（P＞0.05），見表 1，T2DM 患者腎葉間動脈與正常人腎葉間動脈血流動力圖見圖1。

表1 兩組人群的基本臨床資料

圖1 腎臟葉間動脈血流動力圖。圖1a：正常人，圖 1b：T2DM 患者。Figure 1. The renal hemodynamics in the arteriae interlobares renis.Figure 1a:Healthy people.Figure 1b:T2DM patient.

1.2 實驗儀器

腎實質中部的葉間動脈的阻力指數（RI）應用美國GE公司提供的400 MD型彩色超聲診斷儀 （使用 3.5～4 MHz探頭）進行測定；SOD、GSH-PX、ROS、MDA檢測試劑盒均為南京建成生物試劑公司生產。

1.3 實驗人群篩選

收集符合標準的T2DM患者92例與55例健康人，經過彩超檢查發現92例T2DM患者中有12例排除本次研究，6例因腎結石、3例伴有膀胱結石、1例因腎囊腫 （直徑約3.5 cm）、2例年常規檢查提示尿路感染，而55例健康人群中5例被排除研究，3人發現腎結石，2人合并高尿酸血癥，因此本次研究中有T2DM患者80例完成實驗，健康人群中50例完成實驗。

1.4 觀察指標

1.4.1 血液樣品采集與血糖檢測

抽取空腹（每日6～8 h進行，禁食水8 h以上）靜脈血測定 FBG、HbA1c、Cr與血清尿素氮（BUN），OGTT實驗采取口服無水葡萄糖75 g（20 mL/支的50%葡萄糖注射液7.5支加入250 mL溫開水中混勻，5 min內喝完），2 h后再次抽取肘靜脈血測定2 h PBG，血糖均采用免疫酶法檢測。

1.4.2 尿樣收集及檢測

收集患者24 h尿液并嚴格定量，尿白蛋白濃度測量雙抗體免疫分析靈敏度為0.5 mg/L。

1.4.3 雙側腎臟葉間動脈RI測定

測量時患者至少空腹8 h，并記錄好脈搏和血壓，所有患者均在仰臥位休息15 min后進行檢查，脈管系統在整個腎臟中顯示出來，并沿著腎動脈的主干找到葉間動脈并取樣 （3個脈沖在5 min內完成），聲束與血流夾角＜60°，測量并計算收縮期最高血流速度（PSV）、舒張末期最低血流速度（PED），根據公式RI=（PSV-PED）/PSV。每次測量取3次數值，并取平均值進行計算，所有測量者均為專業超聲影像學醫師，且不知道患者的具體情況[5]。

1.4.4 SOD、GSH-PX、MDA、ROS檢測方法

將抽取的空腹靜脈血提取5 mL，注入玻璃試管中，靜置 10 min 后離心（3 000 r/min）10 min，分離上清液后置于-70℃保存。按照試劑盒說明測定上清液中的氧化相關指標，所有樣品在1周內檢測完畢。

1.5 統計學處理

所有資料均采取SPSS 17.0統計軟件進行處理，計量資料用方差與標準差表示，計量資料相關性采用單因素相關分析，并采用多元線性回歸分析腎功能（因變量）與氧化相關指標（自變量）進行分析；計數資料采用百分數形式表示，并采用四格表法進行檢驗，以P＜0.05代表有統計學差異。

2 結果

2.1 兩組參與人群臨床資料分析

健康人的 ROS、MDA、GFR、Cr、BUN、AER 均低于早期 T2DM 患者（P＜0.05），而 SOD、GSH-Px 高于早期 T2DM 患者（P＜0.05），結果見表 1。

2.2 參與人群腎臟指標與HbA1c及糖尿病病程相關性分析

糖尿病組患者中腎臟指標中GFR、雙側RI均與HbA1c及其糖尿病病程呈正相關，且有統計學意義（P＜0.05），結果見表 2，但是在健康人群中腎臟指標與HbA1c相關性均無統計學意義（P＞0.05）。

表2 腎臟指標與糖尿病病程及其HbA1c之間的關系

2.3 腎功能各項指標與氧化相關物質的相關性分析

ROS、MDA 與 RI、GFR、Cr、BUN、AER 間呈正相關，SOD、GSH-Px 與 RI、GFR、Cr、BUN、AER 間呈負相關，結果見表3。而在健康人群中的相關性均無統計學意義（P＞0.05）。

表3 糖尿病組患者腎功能與HbA1c及其氧化相關物質相關性分析

2.4 腎相關指標與氧化相關物質多元回歸關系

腎功能與氧化相關物之間無多元線性回歸關系（P＞0.05），除了雙側 RI、GFR（P＜0.05），且在右腎 RI中最大回歸系數絕對值為2.121（ROS），左腎RI中最大回歸系數絕對值為1.921（ROS），GFR中最大回歸系數絕對值為1.872（SOD）。結果見表4。在健康人群中無多元回歸關系（P＞0.05）。

表4 糖尿病組患者腎功能與氧化相關物質多元線性回歸分析

3 討論

糖尿病微血管病變的主要病理學表現為：微循環障礙、微血管瘤形成、微血管基底膜增厚。目前研究較多的是氧化應激導致血管內皮慢性炎癥反應導致內皮細胞凋亡與纖維化改變[6]。機體受到內、外界環境中的有害刺激時，機體內細胞清除自由基及其活性氧類物質能力降低導致氧化應激的產生，進而損傷細胞[7]。糖尿病患者由于存在高糖狀態，因此血清滲透壓增高，腎臟處于高濾過與高滲透壓狀態下，損傷腎小球濾過膜，因此早期出現GFR升高，高糖狀態下能夠激活腎素-血管緊張素系統（RAS），使腎內血管發生痙攣而導致GFR、RI均升高[8]。RI指數是常用的評價腎內血流狀態的指標，DN患者常伴有RI升高，患者血管痙攣而導致缺血，加重腎功能損傷[9]，一般將RI指數控制在0.7以下為安全值[10]。

在正常情況下，體內存在的清除自由基、抑制過氧化損傷的的酶類主要是SOD和GSH-PX。糖尿病患者長期存在碳水化合物與脂肪的代謝異常，易誘發過氧化損傷，降低兩酶的活性，同時增加ROS與MDA濃度[11]。機體產生的ROS能攻擊生物膜中的不飽和脂肪酸，引發脂質過氧化損傷，最終導致脂質過氧化物生成增加并聚集。脂質過氧化物損傷細胞及其組織，大量自由基的產生，導致GSH-PX、SOD被大量消耗則不能有效地清除自由基，形成惡性循環[12]。高糖所誘發的自由基產生增加而超出了抗氧化酶的清除能力[12]。本實驗結果顯示：健康人的ROS、MDA、GFR、Cr、BUN、AER 均低于早期 T2DM 患者 （P＜0.05）， 而SOD、GSH-Px高于早期 T2DM 患者 （P＜0.05），說明即使腎功能在正常范圍內T2DM患者就存在 GFR、RI升高， 此外 HbA1c 與 RI、GFR、Cr、BUN、AER 間呈正相關，ROS、MDA 與 RI、GFR、Cr、BUN、AER 間呈正相關，SOD、GSH-Px 與 RI、GFR、Cr、BUN、AER間呈負相關，腎功能與氧化相關物之間無多元線性回歸關系（P＞0.05），除了雙側 RI、GFR（P＜0.05），且在右腎RI中最大回歸系數絕對值為2.121（ROS），左腎RI中最大回歸系數絕對值為1.921（ROS），GFR中最大回歸系數絕對值為1.872（SOD）。因此可以將雙側腎RI與GFR作為早期T2DM患者腎功能預測指標，同時還可以結合血清SOD與ROS進行預判。

T2DM患者外周血存在氧化與抗氧化失調，導致全身過氧化損傷，氧化應激損傷導致肺功能降低。因此治療T2DM核心點是控制好血糖降低氧化損傷。從調節好氧化-抗氧化平衡這一點來評估腎臟功能，此外彩超檢查測得RI作為一種無創的檢查手段也可以很好的預判腎功能，特別適用于一些不愿接受腎臟穿刺活檢的患者。此外通過相關性及回歸分析顯示，氧化相關物質中的SOD與ROS對腎臟GFR、RI影響最大，因此在臨床實踐中我們可以將雙腎RI、GFR、血清SOD與ROS來評估早期T2DM患者的腎功能，做到早期預防，延緩患者發展為ESRD。

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The correlation between renal hemodynamics and HbA1c,oxidation material in T2DM patients with normal renal function

WANG Jiao1,GUAN Qing-hua2,ZHOU Yue-hong1
(1.Department of Endocrinology,the Center Hospital Affiliated to Shenyang Medical College,Shenyang 110024,China;2.Department of Endocrinology,the Fourth Hospital of People,Shenyang 110031,China)

Objective:Comparing the renal hemodynamics and function between the healthy people and the T2DM patients with normal renal function,and to research the correlation between renal index and HbA1c,oxidative index in T2DM patients during the preclinical stage of diabetic nephropathy(DN).Method:We selected 50 healthy people and 80 T2DM patients with normal renal function,then detected and compared the renal hemodynamics(intrarenal RI)and function,HbA1c,oxidative index(ROS,MDA,GSH-PX,and SOD)in the two groups.Then we evaluated the correlation between renal index and HbA1c,oxidative index.Results:The ROS,MDA,GFR,Cr,BUN and AER in the healthy people were lower than T2DM patients(P<0.05),and SOD,GSH-Px were higher than T2DM patients(P<0.05).The renal parameters were positively correlated with HbA1c and diabetes duration in large,but only the correlations of the bilateral kidney RI,GFR and to HbA1c and diabetes duration had statistical significance(P<0.05).The correlation between renal parameters and HbA1c had no statistical significance(P>0.05)in the control group.The correlation analysis between the HbA1c and RI,GFR,Cr,BUN,AER had positive correlation;the correlation analysis between the ROS,MDA and RI,GFR,Cr,BUN,AER had positive correlation;the correlation analysis between the SOD,GSH-Px and RI,GFR,Cr,BUN,AER had negative correlation.The multiple linear regression analysis between the renal function and oxidative related substances had no statistical significance(P>0.05),except the RI and GFR(P<0.05).Conclusion:The T2DM patients had the changes of intrarenal hemodynamics during the early period,the HbA1c and oxidative index can be used to evaluate the damage of intrarenal hemodynamics,and these index provide directions of diagnosis and therapy to us.

Diabetes mellitus,type 2;Renal circulation;Ultrasonography,Doppler,color

R587.1；R445.1

A

1008－1062（2017）03－0193－04

2016－08－15；

2016－09－01

王嬌（1983-），女，遼寧人，主治醫師。 E-mail：155154553@qq.com

周月宏，沈陽醫學院附屬中心醫院內分泌科，110024。E-mail：zyhwylwys@163.com

沈陽市科技計劃項目基金（F13-220-9-10）。