不同糖耐量水平病人AngⅡ、TGF-β與腎功能的相關性研究

莫翠瑤1，章 毅1，楊 靜，尹建紅，劉云峰

糖尿病腎病是1型或2型糖尿病病人常見的并發癥，是糖尿病病人致死和致殘的主要原因之一。早期糖尿病病人腎臟結構改變的特征是腎小球和腎小管肥大，隨后發生腎小球和腎小管基膜增厚(但腎小球對白蛋白的滲透性增強)，細胞外基質成分逐漸累積至腎小球系膜和腎小管間質，繼而引起腎小球硬化和間質纖維化。國內外多項研究均發現，細胞因子轉化生長因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)、血管緊張素Ⅱ(angiotensin Ⅱ，AngⅡ)在糖尿病腎病的發病中起著重要作用。TGF-β以自分泌或旁分泌的方式促進細胞外基質組分(如Ⅳ型膠原蛋白、層黏連蛋白和纖連蛋白)的基因表達和蛋白質的合成[1]?？筎GF-β抗體治療減少腎小球系膜基質擴張的有益作用可能與減少腎小球系膜中過量的轉化生長因子-β1(TGF-β1)表達和防止細胞外基質積累有關[2]。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2016年10月—2017年8月在山西醫科大學第一醫院門診體檢及住院病人128例，排除冠心病、心力衰竭、高血壓、原發性醛固酮增多癥、肝腎功能不全等疾病及近期使用糖皮質激素、血管緊張素轉化酶抑制劑(ACEI)或血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑(ARB)類藥物者。根據世界衛生組織(WHO)1999年2型糖尿病診斷標準，正常糖耐量(NGT)：空腹血糖(FPG)<6.1 mmol/L，及餐后2 h血糖(2 hPG)<7.0 mmol/L；糖調節受損(IGR)：FPG 6.1 mmol/L～<7.0 mmol/L或2 hPG 7.8 mmol/L～<11.1 mmol/L；2型糖尿病(T2DM)：FPG>7.0 mmoL或2 hPG>11.1 mmol/L。所有受試者經口服葡萄糖耐量試驗分為NGT組43例(男22例，女21例)，IGR組41例(男21例，女20例)，T2DM組44例(男24例，女20例)。

1.2 方法 所有受試者均簽署知情同意書，統計受試者的年齡、性別、身高、體重、血壓，計算體質指數(BMI)，所有受試者禁食8～12 h，于06：00抽取靜脈血5 mL，送山西醫科大學第一醫院實驗室測定AngⅡ活性，再次抽取5 mL靜脈血，給予肝素抗凝，3 000 r/min離心10 min，血清分離后收集在EP管內，放置在-50 ℃低溫冰箱保存待檢，采用酶聯免疫分析法測定TGF-β(試劑盒由上海西塘公司提供)，嚴格按照說明書操作，留取病人尿液送內分泌實驗室測定尿微量白蛋白、尿α1微球蛋白、尿β2微球蛋白的活性。

2 結 果

2.1 3組臨床資料和實驗指標比較 3組年齡、性別等比較差異均無統計學意義(P>0.05)。T2DM組、IGR組的AngⅡ、TGF-β、尿α1微球蛋白、尿β2微球蛋白與NGT組比較，差異均有統計學意義(P<0.05)，而T2DM組與IGR組比較差異無統計學意義。3組AngⅡ、HbA1c、FPG、2 hPG、尿微量白蛋白兩兩比較差異均有統計學意義。詳見表1。

表1 3組臨床資料和實驗室指標比較

與NGT組比較，1)P<0.05；與IGR組比較，2)P<0.05

2.2 TGF-β、AngⅡ影響因素的Pearson相關分析 TGF-β與FPG(r=0.282，P=0.001)，2hPG(r=0.368，P=0.000)，HbA1c(r=0.329，P=0.000)，AngⅡ(r=0.329，P=0.000)，尿微量白蛋白(r=0.423，P=0.000)，尿α1微球蛋白(r=0.523，P=0.000)、尿β2微球蛋白(r=0.514，P=0.000)呈正相關。AngⅡ與FPG(r=0.282，P=0.001)，2hPG(r=0.422，P=0.000)，HbA1c(r=0.306，P=0.000)，尿微量白蛋白(r=0.324，P=0.000)，尿α1微球蛋白(r=0.333，P=0.000)、尿β2微球蛋白(r=0.267，P=0.002)呈正相關。且AngⅡ與TGF-β(r=0.329，P=0.000)呈正相關。

3 討 論

TGF-β以復雜的信號傳導通路調控著許多生物過程，其在參與腫瘤抑制及轉移、促進臟器纖維化、創傷修復、炎癥性疾病及自身免疫性疾病等過程中具有重要意義，是機體重要的致纖維化細胞因子。TGF-β有Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型受體，而在腎臟分布密度高的是TGF-β1受體。糖尿病病人的高血糖環境增強氧化應激，誘導TGF-β1的表達，TGF-β1促進腎小球系膜細胞肥大和細胞外基質積聚，降低腎小球濾過率，導致慢性腎功能衰竭。有研究表明TGF-β1誘導足細胞的損傷，而足細胞損傷是糖尿病腎病發展的罪魁禍首。TGF-β參與早期糖尿病腎病發生發展的機制為TGF-β1影響腎小球的血流動力學。高糖影響腎小球血流動力學是由血管內皮生長因子-A(vascular endothelial growth factor-A，VEGF-A)及TGF-β1誘導的。在早期糖尿病中，血管腔中局部的TGF-β一方面通過干擾細胞內正常的鈣調節來調節平滑肌細胞收縮，從而導致血管細胞功能和血流動力學的改變[3]；另一方面還可以通過增加內皮NO合成酶(eNOS)mRNA的表達和增強精氨酸再合成從而促進NO的生成，NO可引起血管舒張，從而調節腎小球的血流活動[4]。因此，TGF-β1可以在糖尿病血管功能障礙中起顯著作用，并可能介導一些與早期糖尿病腎病相關的血液動力學改變。

糖尿病的高血糖、高糖化血紅蛋白、高AngⅡ的代謝狀態可以激活細胞因子系統，尤其是TGF-β1和VEGF-A。AngⅡ刺激足細胞衍生的VEGF通過新型自分泌信號轉導通路造成蛋白尿的增多，高蛋白和高葡萄糖均刺激足細胞中TGF-β1的表達[5]。TGF-β1能以自分泌的方式刺激足細胞本身細胞外基質的合成，或者可以到達腎小球系膜細胞以誘導這些細胞中的硬化表型。足細胞在糖尿病腎病過程中很早就受損，這種足細胞病變的特征表現為足細胞數量和(或)密度降低，腎小球基底膜(GBM)增厚和基質的改變。在糖尿病db/db小鼠的足細胞中高級糖基化終產物(AGEs)受體的表達增加，AGEs的激活導致TGF-β1的表達增加[6]，高水平的TGF-β1抑制核轉錄因子-κB(NF-κB)的核移位，通過Smad7誘導細胞凋亡[7]，最終導致足細胞凋亡增加并促進腎小球硬化的發展[8]。

AngⅡ參與糖尿病腎病發生發展的機制如下：①AngⅡ通過激活存在于腎小球、腎小管中的AT1受體起作用，其增加血管阻力，減少腎血流量并刺激系膜和腎小管間質細胞外基質的產生，從而導致糖尿病腎病的發展和進展；②AngⅡ還刺激PTC中Na+/K+-ATP酶(NKA)活性，引起Na+潴留和全身容量擴張，導致腎小球超濾過和腎損傷[9]；③AngⅡ通過直接趨化性和促炎性介質來激活炎癥細胞，并增加單核細胞向間質和腎小球的遷移，然后將單核細胞轉化為參與纖維化過程的巨噬細胞；④AngⅡ可導致內皮損傷和功能障礙，這促進活性氧(reactive oxygen species，ROS)的產生和NF-κB的活化[10]，并損傷腎小球的濾過屏障。依那普利和纈沙坦降低血清TGF-β1水平，并部分拮抗其致纖維化作用，這可能是由于AngⅡ介導的TGF-β1合成的減少[11]。

尿微量白蛋白是反應早期糖尿病腎病一個比較敏感的指標，而尿β2微球蛋白、尿α1微球蛋白是反應腎小管損傷較敏感的指標。本研究發現T2DM組、IGR組的TGF-β、AngⅡ、尿β2微球蛋白、尿α1微球蛋白與NGT組比較，差異均有統計學意義。3組尿微量白蛋白水平比較差異有統計學意義；且TGF-β與血糖、AngⅡ、尿微量白蛋白、尿β2微球蛋白、尿α1微球蛋白呈正相關，這表明隨著血糖水平逐漸升高，AngⅡ及TGF-β水平逐漸升高，代表腎功能受損的尿微量白蛋白、尿β2微球蛋白、尿α1微球蛋白水平也逐漸升高。而尿β2微球蛋白、尿α1微球蛋白是反應腎小管損傷較敏感的指標，盡管入組病人的尿微量白蛋白、尿β2微球蛋白、尿α1微球蛋白的值都在正常臨床參考值范圍內，但NGT組與IGR組、T2DM組比較差異仍有統計學意義，可見在糖尿病早期已經有腎功能的損害。而對糖尿病病人早期進行AngⅡ、TGF-β的檢測可發現其對早期腎損害的影響，從而為臨床上早期進行藥物干預提供指導。本研究發現隨著血糖水平增高，AngⅡ值也越來越高，抑制血管緊張素的升高對控制糖尿病早期腎病也有幫助。Erman等[11]發現ACEI或ARB單藥或聯合治療對糖尿病大鼠蛋白尿、腎臟肥大及血漿TGF-β1有阻斷作用。對于腎素-血管緊張素系統(RAS)的干預降低了TGF-β1在糖尿病腎病中的表達和排泄。國外研究表明，給予OLETF(Otsuka Long-Evans Tokushima Fatty)大鼠口服吸附劑AST-120可減輕腎小球硬化、間質纖維化、腎小管損傷以及腎功能不全的進展，降低了血清和尿液的硫酸吲哚酚水平。此外，AST-120可減少腎間質TGF-β1和金屬蛋白酶組織抑制劑(TIMP)-1的表達，以及巨噬細胞的間質浸潤，延緩糖尿病腎病在OLETF大鼠的進展[12]。

綜上所述，TGF-β、AngⅡ參與早期糖尿病腎臟功能的損害，AngⅡ通過促進TGF-β的表達而引起尿蛋白的增多可能是引起糖尿病腎病的機制之一。