NGAL測定在糖尿病腎臟疾病中的價值及其與炎癥因子的相關性

陳 薇，鮑官虎

糖尿病腎臟疾病(diabetic kidney disease，DKD)是導致終末期腎臟疾病(end-stage renal disease，ESRD)的重要病因，一旦出現(xiàn)大量白蛋白尿，往往出現(xiàn)腎功能的快速減退，預后差，死亡率高。因此早期診斷及干預有著重要臨床意義。目前DKD早期篩查主要依據(jù)尿微量白蛋白的檢測，但最近的多項研究[1-2]顯示，微量白蛋白尿(micro albuminuria, MAU)并不是診斷早期DKD和判斷預后的完美指標。已經(jīng)證實免疫介導的炎癥反應是DKD發(fā)生發(fā)展過程不可缺少的致病因素，與炎癥有關的細胞因子的變化在正常白蛋白尿的糖尿病患者中即已發(fā)生，提示這種微炎癥可能早于尿微量蛋白的發(fā)生。與微炎癥有關的腎小球或腎小管功能障礙生物標志物可能在MAU之前就已經(jīng)出現(xiàn)。中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin，NGAL)是脂質運載蛋白超級家族的一員。近年研究[3-4]證明，NGAL可作為腎小管損傷的重要指標，是早期診斷急性腎損傷理想的生物學標志。目前發(fā)現(xiàn)在慢性腎臟疾病(chronic kidney disease，CKD)方面，NGAL除了可能作為一種預防機制以減輕腎小管的損傷以外，還可能參與了腎組織的免疫炎性損害。該研究通過檢測2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)和DKD患者血、尿液NGAL水平，分析其與腎功能相關指標(尿白蛋白、血肌酐)、炎癥細胞因子、糖脂代謝之間的相關關系，進一步明確血、尿NGAL測定在DKD中的價值。

1 材料與方法

1.1病例資料收集2015年1月～2016年6月在安徽省立醫(yī)院體檢中心體檢的T2DM患者93例。入選標準如下：① 所有患者按照世界衛(wèi)生組織診斷指南(1999版)診斷為T2DM；② 年齡42～84歲； ③ 4.8%≤糖化血紅蛋白(glycosylated haemoglobin A1c，HbA1C)≤11.5%。同時選取31例體檢的非糖尿病成年人作為正常對照(NC)組。排除標準如下：① 過去2個月內急性感染患者；② 任何系統(tǒng)性免疫疾病；③ 慢性傳染病和腫瘤；④ 近3個月內有手術史；⑤ 嚴重肝腎功能障礙；⑥ 合并高血壓且近一個月口服腎素-血管緊張素轉換酶抑制劑或血管緊張素Ⅱ受體抑制劑者或血壓控制不佳(收縮壓/舒張壓>160/90 mmHg)；⑦ 妊娠或哺乳期婦女；根據(jù)尿白蛋白/肌酐(urinary albumin creatinine ratio，UACR)的值將T2DM分為3組:正常白蛋白尿(normal albuminuria，NA)組(UACR<30 mg/g)31例；微量白蛋白尿(micro albuminuria，MA)組(30≤UACR≤300 mg/g)31例；大量白蛋白尿(clinical albuminuria，CA)組(UACR>300 mg/g)31例；另選擇非糖尿病正常對照組(normal control，NC組)31例。

1.2資料收集收集受試者的空腹血、尿標本。血和尿離心20 min左右(2 000～3 000 r/min)，收集上清液，分別標記后于-80 ℃冰箱保存。記錄受試者人體測量學的一般資料和生化指標。

1.3檢測方法用ELISA法測定空腹血清NGAL、白細胞介素6(interleukin-6，IL-6)、IL-10、血腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor，TNF-α)和尿NGAL、單核細胞趨化蛋白-1(monocyte chemo-attractant protein-1，MCP-1)水平。免疫比濁法測定尿白蛋白(urinary albumin，UAlb)，肌氨酸氧化酶法測定尿肌酐(urinary creatinine，UCr)。全自動生化分析儀測定空腹血糖(fasting plasma glucose，F(xiàn)PG)、血脂、HbA1C、血肌酐(serum creatinine，Scr)。

2 結果

2.1T2DM組和NC組指標的比較兩組間FPG、Scr、血IL-6、血IL-10、血TNF-α、尿MCP-1差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，見表1；T2MD組尿、血NGAL明顯高于NC組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，見表2。

表1 T2DM組和NC組相關指標比較

2.2T2DM中NA組和NC組指標的比較兩組間FPG、Scr、血IL-6、血IL-10、血TNF-α、尿MCP-1差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，見表3。NA組尿、血NGAL明顯高于NC組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，見表4。

表2 T2DM組和NC組NGAL比較

表3 NA組和NC組相關指標的差異的比較

表4 NA組和NC組NGAL的差異的比較

2.3T2DM中NA組、MA組和CA組指標的比較3組間尿MCP-1、血TNF-α差異有統(tǒng)計學意義，且隨著尿蛋白水平的降低而逐漸遞減；CA組的HbA1C和MA組、NA組差異有統(tǒng)計學意義，見表5。3組間尿NGAL差異有統(tǒng)計學意義，隨尿蛋白水平降低而逐漸遞減；CA組的血NGAL明顯高于MA和NA組。見表6。

2.4尿NGAL與各生化指標和炎癥指標的相關分析以尿NGAL為因變量，其他可能與尿NGAL可能有關的變量納入逐步線性回歸方程(α納入=0.05，α排除=0.10)，結果顯示尿UACR(t=445.034，P<0.001)、TNF-α(t=13.822，P<0.001)是尿NGAL影響因子，兩者均與尿NGAL呈正相關關系；以血NGAL為因變量，其他可能與血NGAL可能有關的變量納入逐步線性回歸方程(α納入=0.05，α排除=0.10)，結果HbA1C(t=3.266，P=0.002)、尿UACR(t=2.065，P=0.011)是血NGAL影響因子，且血NGAL呈正相關關系。見表7。

表5 CA組、MA組和NA組相關指標比較

與MA組比較：*P<0.05；與NA組比較：#P<0.05

表6 CA組、MA組和NA組NGAL比較

與MA組比較：*P<0.05；與NA組比較：#P<0.05

表7 尿、血NGAL影響因素的線性逐步回歸分析

3 討論

DKD是導致終末期腎衰的重要病因，有著高致殘率和致死率。目前治療DKD的手段不盡人意，已經(jīng)成為全球公共性的難題。DKD早期的病理生理改變大多是可逆的，而一旦出現(xiàn)明顯的白蛋白尿，治療效果則不盡人意。最終會導致ESRD，而DKD中ESRD患者的10年死亡率高達30%以上[5]。因而針對DKD發(fā)病機制的深層次研究，以及早期診斷和早期治療尤其重要。異常炎癥反應已被證明在糖尿病腎病的發(fā)病機制和進展中起重要作用[6]。例如，包括IL-6、MCP-1和TNF-α在內的促炎細胞因子增強胰島素抵抗，增加了T2DM腎病的發(fā)病風險[7]。相比之下，IL-10是一種抗炎細胞因子，在T2DM患者中則明顯減少。本研究顯示T2DM患者血清TNF-α、IL-6及尿MCP-1等促炎細胞因子水平增高，且隨著尿白蛋白的增多而增高；抗炎細胞因子IL-10水平減低，且隨著尿白蛋白的增多而減低，與報道[7-8]一致。證實T2DM體內存在炎癥細胞因子水平的變化，炎癥可能在DKD發(fā)病機制和疾病進展中起著重要作用，并且這些炎癥細胞因子的變化在正常白蛋白尿的T2DM中即已發(fā)生，提示這種微炎癥可能早于尿微量白蛋白發(fā)生，從而提示這些炎癥細胞因子在DKD早期診斷中有重要作用。

MAU是目前臨床診斷DKD的常用指標，也是進行臨床干預治療指導的指標，主要反應腎小球損傷。但研究表明部分未出現(xiàn)MAU的患者，已經(jīng)出現(xiàn)了與DKD相關的一些組織病理學變化或者腎小球濾過率己經(jīng)出現(xiàn)顯著下降，提示尿微量白蛋白對于早期診斷DKD的敏感性并不高。有學者認為DKD患者腎小管間質損傷可能早于腎小球損傷，且其損傷嚴重程度可以判斷DKD預后[9-10]。NGAL作為腎小管損傷的重要標志物之一，可作為急性腎損傷早期診斷及判斷預后的敏感指標[3-4]。近年來有越來越多的研究[11-12]證明其在CKD中亦有著重要的作用：NGAL可以預測CKD的發(fā)病風險，其水平和腎功能損傷程度有關[13]，并且可以用于評估CKD患者心血管并發(fā)癥的發(fā)病風險[14]，甚至可以評估CKD的預后[15]等。NGAL參與慢性腎臟疾病的機制復雜:一方面NGAL可通過下調血管細胞黏附因子-1(VCAM-1)和血管內皮生長因子(VEGF)促進上皮細胞修復再生,減少內皮細胞的損害。但在炎癥中后期激活炎癥因子如TNF-α 、IL-1β等導致腎臟損害[16]。本研究顯示血、尿NGAL在T2DM正常白蛋白尿時就已經(jīng)明顯增高，且與UACR正相關，與Bolignano et al[17]的報道一致，提示血、尿NGAL可以做為DKD比MAU更為敏感的早期診斷和監(jiān)測病情的指標。本研究顯示T2DM患者尿NGAL和血清TNF-α正相關，推測NGAL可能通過影響炎癥反應參與DKD的免疫損傷；血NGAL和HbA1C正相關，提示NGAL亦可能通過調整糖的代謝參與了DKD的發(fā)生發(fā)展。NGAL可能是DKD慢性炎癥和糖代謝紊亂中一個重要的連結點。這些發(fā)現(xiàn)為DKD治療提供了潛在的新的研究靶點。