腎胺酶在腎臟疾病中的研究進展※

周 昕 李 蕓 易鐵鋼 易無庸

腎胺酶是近期發現的主要由腎臟分泌的一種黃素腺嘌呤二核苷酸依賴的胺氧化酶，具有重要的血流動力學作用，可以改善血流動力學，與腎臟疾病發生密切相關。目前研究表明，腎胺酶在急性缺血性腎損傷、慢性腎臟疾病、急性造影劑腎損傷、糖尿病腎病中均發揮著重要作用，可有效減輕腎臟損傷、改善腎臟功能、降低血尿素氮及血肌酐水平[1]。為了更詳細地評價腎胺酶的腎保護作用，本研究就腎胺酶在腎臟疾病中的作用進行綜述。

1 腎胺酶的發現與表達

2005年Xu等[1]報道，慢性腎臟疾病和終末期腎病患者的兒茶酚胺水平異常升高可能與某種腎源性分泌蛋白減少有關。通過挑選與哺乳動物基因數據庫相關的克隆，其發現了一種基因在人類腎組織中呈高表達狀態，并將該基因生成的分泌蛋白取名為腎胺酶。

人類腎胺酶主要表達器官是腎臟，此外，心臟、骨骼肌與小腸中也有表達[1]。在腎臟中，腎小球、腎小管、腎小球系膜細胞和足細胞是腎胺酶的主要表達場所，由于腎胺酶只能在腎小管上皮細胞中可以檢測到，故推斷腎小管上皮細胞可能是分泌腎胺酶的主要細胞[2-3]。

2 腎胺酶表達的影響因素

腎臟是分泌腎胺酶的主要器官，也是血液中腎胺酶的主要來源，因此，影響腎胺酶表達的因素會干擾腎胺酶的腎保護作用。

2.1 高鹽飲食Gary等[4-5]的研究顯示，高鹽飲食會顯著干擾鹽敏感大鼠腎胺酶的表達。對鹽敏感大鼠用8%氯化鈉飲食喂養3周后，其血漿和腎臟中腎胺酶水平顯著下降；處理 4周后，其腎臟中無腎胺酶表達，但血清中兒茶酚胺含量顯著升高，發展為嚴重高血壓。此外，野生型大鼠的腎胺酶表達和雙腎部分切除大鼠的腎胺酶表達也會受高鹽飲食的影響。腎胺酶不足與鹽敏感大鼠高血壓發生直接關聯，但高鹽對腎臟中腎胺酶表達的影響機制尚不明確。

2.2 高磷酸鹽飲食小鼠被喂高磷飲食后24 h后，單胺氧化酶含量（包括腎氨酶）明顯降低，煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）氧化活性也顯著下降，而腎臟中多巴胺含量顯著增多[5-6]。單胺氧化酶活性下降，可使腎臟中多巴胺水平升高及促進腎臟磷酸鹽代謝。

2.3 腎缺血腎胺酶在心力衰竭大鼠中的表達和活性顯著降低，表明腎臟酶表達與腎臟血流量成一定程度正相關[7]；而短暫性腦缺血5 min時，尿中腎胺酶會出現一過性分泌減少，腎臟缺血持續45 min，會導致尿中腎胺酶水平明顯和持續降低[5]。表明腎缺血會對腎胺酶表達、活性產生干擾，腎缺血可能是導致腎胺酶減少的重要原因。

3 腎胺酶與腎臟疾病

3.1 腎胺酶與急性缺血性腎損傷Lee等[8]發現，人類腎小管上皮細胞中腎胺酶水平在缺氧環境中顯著增加。在急性缺血性腎損傷中，小鼠血液和腎臟中腎胺酶mRNA表達顯著降低，血中去甲腎上腺素水平顯著上升，在腎胺酶基因敲除小鼠時尤其明顯。另外，在出現急性腎衰竭時，腎胺酶基因敲除小鼠的腎小管炎癥、壞死和凋亡情況較野生型更為嚴重，血肌酐和尿素氮水平較高。然而，如果缺血前10 min注射重組腎胺酶，則野生型小鼠血中去甲腎上腺素水平明顯下降，血肌酐、尿素氮等指標均有好轉。這表明腎胺酶對急性腎損傷有一定保護作用，對腎小管壞死、凋亡和炎癥反應均有改善作用。同樣，Wang等[9]報道，假如提前注射抗體阻斷腎胺酶蛋白表達，則急性缺血性腎損傷大鼠的腎小管壞死程度、血肌酐水平和凋亡水平明顯提高。

相關研究顯示，腎胺酶在急性腎損傷中的保護作用可在注射腎胺酶活性重組多肽片段小鼠中觀察到[10]，這表明其可能有獨立于酶活性的功能。對腎小管上皮細胞添加外源性腎胺酶后，ERK和p38 MAPK兩種信號通路的關鍵蛋白磷酸化在數分鐘內增加，約1 h消失。此外，腎胺酶對急性缺血性腎損傷的保護作用可被ERK和p38 MAPK阻滯劑消除，表明這兩種信號通路的激活可對腎胺酶的急性腎損傷保護作用產生影響。

吳東華等[11]發現，SD大鼠建立缺血再灌注誘導的急性腎損傷模型后，SD大鼠血尿素氮、血清肌酐水平明顯高于假手術組，即腎功能下降，其腎臟形態學進一步指示造模成功。如果在缺血/再灌注前，對SD大鼠用外源性重組人腎胺酶預處理，其腎功能受損程度及腎小管損傷指數均顯著降低，提示腎胺酶能保護腎小管上皮細胞，降低缺血再灌注誘導的急性腎損傷程度。因此，通過抑制凋亡蛋白表達和促進抗凋亡蛋白表達，腎胺酶可以保護腎小管上皮細胞免于缺血再灌注損傷。

3.2 腎胺酶與慢性腎臟疾病Xu等[1]發現，慢性腎衰竭和終末期腎臟疾病患者腎胺酶水平均低于正常值，說明腎胺酶水平與腎功能相關。wang等[8]認為在慢性腎臟疾病不同分期其腎胺酶水平也有所不同：1～2期血清腎胺酶水平與正常組無明顯差異，但在3～5期明顯增高，這與Xu等的報道不符。

既往研究發現，終末期腎臟疾病患者的腎胺酶分泌下降，血漿中水平降低[1,12]，然而，也有一些研究表明，終末期腎臟疾病患者血漿腎胺酶水平顯著升高[13-14]。與透析患者相比，其平均血清腎胺酶濃度顯著高于對照組，腎移植患者的腎胺酶水平顯著高于對照組，通過年齡、移植年限、血清肌酐水平及舒張壓等指標可以測算約 70%腎胺酶水平[13]。這一矛盾的原因可能是由于蛋白印跡法和酶聯免疫吸附法不同，通過酶聯免疫吸附法檢測進展型慢性腎臟疾病患者的腎胺酶水平增加，是否因為同時檢測到了腎胺酶及其分解產物，或者發生了交叉反應，還有待證實[15]。

3.3 腎胺酶與急性造影劑腎損傷細胞試驗[10]表明，順鉑作用24 h后，人腎小管上皮細胞活性和腎胺酶的表達明顯降低，而外源性腎胺酶的注入可逆轉順鉑誘導的細胞損傷，抑制半胱氨酸蛋白酶-3（Caspase-3）和丙二醛（MDA）表達，并促進Bcl-2表達。說明腎胺酶對順鉑誘導的細胞損傷具有保護作用，與氧化應激和凋亡抑制有關。同樣，在順鉑誘導造模的急性腎損傷模型中，較野生型小鼠比較，腎胺酶基因敲除小鼠的血肌酐水平明顯升高，腎小管壞死和凋亡情況更加嚴重，中性粒細胞浸潤程度更加明顯。

此外，造影劑造成的急性腎損傷中腎胺酶表達顯著下調，可作為急性造影劑腎損傷的早期診斷指標，也可用于評估預后[16]。動物實驗證明，對造影劑氟化碘誘導的急性造影劑腎損傷大鼠給予腹腔注射腎胺酶（2 mg/kg）后，其腎損傷得到改善，血肌酐、尿素氮水平明顯降低，與對照組相比，其腎小管壞死及細胞凋亡減少，局部氧化應激指標好轉，均表明腎胺酶對急性造影劑腎損傷具有保護作用[17]。

3.4 腎胺酶與糖尿病腎病張榮等[18]研究發現，在糖尿病腎病組和無糖尿病組、無腎病的健康對照組中，rs2576178基因型的分布頻率符合Hardy-Weinberg平衡定律。與對照組相比，糖尿病腎病組AA基因型頻率和A等位基因頻率明顯降低。對所有受試者的性別、年齡和體重指數等指標進行非條件Logistic回歸分析，結果表明，rs2576178 AA基因型與高血壓仍有顯著相關性。與糖尿病腎病未合并高血壓組相比，糖尿病腎病未合并高血壓組GG + GA基因型和G等位基因頻率明顯升高。在校正糖尿病腎病組的性別、發病年齡和體重指數后，rs2576178 AA基因型也與高血壓顯著相關。這表明腎胺酶基因rs2576178 AA基因型可能在預防2型糖尿病腎病微量白蛋白尿患者出現高血壓方面發揮重要作用。

4 總結

自從腎胺酶被發現，相關研究從未停止，其在心血管疾病中的研究已相當深入，其在腎臟疾病中的作用也已被逐漸關注。因為腎臟疾病具有損傷后難可逆的特點，因此，著力于探討腎胺酶在腎臟疾病中的保護機制，對有效減少腎損傷、改善腎臟疾病預后具有重要意義。本研究通過對腎胺酶的發現與表達、表達的影響因素、腎胺酶與腎臟疾病這三方面進行綜述，闡述了腎胺酶對急性缺血性腎損傷、慢性腎臟疾病、急性造影劑腎損傷和糖尿病腎病的影響機制，探討了不同腎臟疾病中腎胺酶的變化，表明腎胺酶在腎臟疾病中具有腎保護作用，對減輕腎臟損傷、改善腎臟功能、降低血尿素氮及血肌酐水平能產生積極效果。