血清Hcy、Cys-C、β2-MG及α1-MG在高尿酸血癥腎結(jié)石患者中的表達及意義

覃天資 黃 群 吳 軍 黃敏玉 孟冬冬

右江民族醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院泌尿外科(百色 533000)

腎結(jié)石是臨床常見病、多發(fā)病，發(fā)病率逐年增加，可以導(dǎo)致感染、泌尿系梗阻、腎功能損害等嚴(yán)重后果。目前尚未研究出預(yù)防腎結(jié)石形成的有效方法，與其病因復(fù)雜，機制尚未明確有關(guān)。大量研究表明HUA與腎結(jié)石關(guān)系密切，是腎結(jié)石形成的危險因素之一，近年來有研究發(fā)現(xiàn)高尿酸水平可以導(dǎo)致腎損傷，這可能是HUA促進腎結(jié)石形成的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，尤其是非尿酸結(jié)石的形成。目前很多研究發(fā)現(xiàn)血清Hcy、Cys-C、β2-MG、α1- MG與腎損傷密切相關(guān)，反映腎損傷有比較高的靈敏度。本文旨在研究不同尿酸水平腎結(jié)石患者血清Hcy、Cys-C、β2-MG及α1- MG水平的變化,探討HUA腎損傷的機理及其在腎結(jié)石形成中的作用，以期對腎結(jié)石的防治提供新的思路。

1 資料與方法

1.1 一般資料和分組

選取2017年1月—2018年12月我院收治的腎結(jié)石患者152例，根據(jù)泌尿系彩超或CT確診為腎結(jié)石，HUA以血尿酸水平男性>420 μmoL/L(7 mg/dL)、女性>357 μmoL/L(6 mg/dL)作為診斷標(biāo)準(zhǔn)。取合并HUA的56例腎結(jié)石患者為高尿酸結(jié)石組(H組)，其中男20例,女36例，平均年齡(50.5±10.72)歲；96例血清尿酸正常者為低尿酸結(jié)石組(L組)，其中男47例，女49例，年齡(46.7±12.12)歲；同時取同期在我院健康體檢者32例作為對照組(C組)其中男11例,女21例，年齡(46.7±11.44)歲。

1.2 方法

收集所有病例的年齡、性別、BMI，使用全自動生化分析儀及配套試劑檢測血清白蛋白、肌酐、尿素氮、空腹血糖、甲狀旁腺素、骨鈣素、降鈣素、血清電解質(zhì)、Hcy、Cys-C、β2-MG及α1-MG，全自動血細(xì)胞分析儀及配套試劑檢測外周血WBC、血紅蛋白。收取患者結(jié)石，使用LIIR- 20型結(jié)石紅外光譜自動分析系統(tǒng)分析結(jié)石成分。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件。如資料符合正態(tài)分布，計量資料使用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,三組資料相比較選用單因素方差分析。如為偏態(tài)分布，計量資料使用中位數(shù) (P25, P75) 表示，三組資料相比較選用Kruskal Wallis檢驗。性別比較屬于計數(shù)資料，用行×列表資料的χ2檢驗。

2 結(jié) 果

2.1 各組間一般情況及血液生化比較

H組BMI、鉀、鈣、磷均高于L組及對照組(P<0.05)；3組其余指標(biāo)(性別、年齡、空腹血糖、白細(xì)胞計數(shù)、血紅蛋白、白蛋白、尿素氮、肌酐、骨鈣素、降鈣素、甲狀旁腺素、鈉、鎂)差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，結(jié)果見表1。

2.2 各組間血清Hcy、Cys-C、β2-MG、α1- MG水平比較

H組血清Hcy、Cys-C、β2-MG及α1-MG均高于L組及對照組(P<0.05)，L組β2-MG、α1-MG水平高于對照組，L組與對照組比較Hcy、Cys-C水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，結(jié)果見表2。

2.3 H組與L組結(jié)石成分比較 H組與L組草酸鈣結(jié)石相比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義( P>0.05)，H組尿酸結(jié)石多于L組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見圖1、表3。

表1各組一般情況及血液生化結(jié)果

注: 與C組比較，aP<0.05；與L組比較，bP<0.05

表2各組血清Hcy、Cys-C、β2-MG及α1-MG水平比較

注:與C組比較，aP<0.05；與L組比較，bP<0.05

表3H組與L組結(jié)石成分比較 n(%)

圖1 不同結(jié)石成分紅外光譜分析

3 討 論

腎結(jié)石病因尚未完全明確，其形成與尿液中成石物質(zhì)過飽和、“Randall斑”形成、炎癥機制、尿液中重金屬離子作用、尿液中結(jié)石抑制物減少、易感基因影響等密切相關(guān)[1]，成石物質(zhì)溶液過飽和后析出形成晶體，隨著晶體的不斷增大，成石物質(zhì)在腎臟集合系統(tǒng)聚集、滯留、成核、粘附，最終形成腎結(jié)石[2- 3]；Randall斑最初由Alexander Randall于1937年通過大量的臨床及尸檢研究后提出[4]，是含鈣結(jié)石沉積并形成結(jié)石的理想平臺[5]，其機理可能與部分尿路上皮細(xì)胞受損、炎癥刺激、修復(fù)及向骨組織轉(zhuǎn)化等因素有關(guān)[6- 7]；炎癥在腎結(jié)石的形成過程中也起著關(guān)鍵的作用[8]，結(jié)石晶體產(chǎn)生后，腎間質(zhì)中巨噬細(xì)胞大量聚集，吞噬晶體并轉(zhuǎn)運，最后遷移到腎乳頭的部位，同時分泌多種炎性因子進一步損傷上皮細(xì)胞[9]，同時炎細(xì)胞誘導(dǎo)組織自噬性增強，造成腎小管上皮損傷，腎間質(zhì)結(jié)構(gòu)功能改變，為結(jié)石的生長及聚集提供新的平臺[10- 11]；尿液中某些重金屬離子如鉛、鍶等含量超標(biāo)能改變增加某些成石離子的濃度，其帶電負(fù)荷干擾了成石物質(zhì)的粘附和聚集，并且該類重金屬離子對腎小管上皮造成毒性損傷，促進結(jié)石形成[12- 13]；腎結(jié)石的形成還受一些易感基因的影響[14- 15]等。腎損傷機制導(dǎo)致腎結(jié)石形成是近年來研究的熱點，有學(xué)者認(rèn)為損傷組織碎片可為成石過程提供核心，損傷后腎小管重吸收和分泌功能受損導(dǎo)致尿液微環(huán)境改變，成石物質(zhì)的過飽和析出，受損的組織結(jié)構(gòu)也為結(jié)石聚集提供良好的平臺[16- 17]。HUA可導(dǎo)致腎損傷，Xu X等[18]對75 200例患者的18項隊列研究進行隨機效應(yīng)Meta分析，分析總結(jié)了HUA組的血尿酸、血清肌酐?AKI發(fā)生率和住院死亡率等數(shù)據(jù)，認(rèn)為HUA增加腎損傷的危險性。Convento MS等[19]研究分析了尿酸對人系膜細(xì)胞的損傷作用機制及其在感染過程中的影響，認(rèn)為尿酸濃度越高越可能助于腎損傷。因此，HUA可能通過腎損傷導(dǎo)致腎結(jié)石形成，為此本文研究血清腎損傷標(biāo)志物Hcy、Cys-C、β2-MG、α1- MG在不同尿酸水平腎結(jié)石患者及健康對照者中的表達情況。

Hcy是一種氨基酸，參與蛋氨酸代謝過程，不參與蛋白質(zhì)合成，廣泛分布與各器官之中[20]。研究表明，Hcy與腎損傷程度密切相關(guān)，正常情況下血中Hcy多數(shù)經(jīng)腎臟代謝，腎臟在維持大鼠Hcy血漿穩(wěn)態(tài)方面起著重要作用[21]。Hcy代謝相關(guān)酶部分位于腎組織，腎損傷傷后因相關(guān)酶類失活， Hcy無法代謝清除，導(dǎo)致Hcy濃度顯著升高，其通過氧化應(yīng)激、炎癥、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和DNA低甲基化等機制進一步損傷腎血管內(nèi)皮細(xì)胞[22]。因此，血清Hcy水平可反映腎損傷程度。Cys-C是一種半胱氨酸蛋白酶抑制劑蛋白，在所有細(xì)胞核的細(xì)胞中產(chǎn)生,是一種低分子量、堿性非糖化蛋白質(zhì)，無明顯組織特異性，其水平不受性別、年齡、炎癥狀態(tài)等因素干擾，僅受腎小球濾過功能決定，Cys-C不與血漿蛋白結(jié)合，循環(huán)中僅被腎小球過濾清除,在近端小管中被再吸收和降解[23]，腎損害后血清Cys-C濃度顯著上升。很多研究將CYSC應(yīng)用于早期慢性腎病的臨床診斷，了解腎損傷的程度[24]。α1-MG及β2-MG是一種低分子量蛋白質(zhì)，主要通過腎小球濾過，并被腎小管上皮重吸收分解，當(dāng)腎小球濾過功能及腎小管重吸收功能減退時，血清中α1-MG、β2-MG水平的升高，可作為評估腎小管功能損傷的有效標(biāo)志物[25- 26]，隨著腎損傷加重，其反應(yīng)腎臟病理改變有較高的靈敏性[27]。

本文研究數(shù)據(jù)顯示，高尿酸結(jié)石組血清Hcy、Cys-C、β2-MG及α1-MG均明顯高于低尿酸結(jié)石組及對照組，低尿酸結(jié)石組Hcy、β2-MG及α1-MG水平高于對照組，表明血清高尿酸對腎小管及腎小球造成明顯損害，這可能是導(dǎo)致結(jié)石形成的關(guān)鍵步驟。其導(dǎo)致腎損傷的機理可能與以下因素有關(guān)：尿酸鹽過飽和析出后對腎組織造成摩擦、嵌頓、切割等直接損傷并在腎集合系統(tǒng)內(nèi)聚集導(dǎo)致梗阻，腎小管囊內(nèi)壓增加，同時晶體周圍聚集的大量炎細(xì)胞，誘導(dǎo)組織自噬性增強，導(dǎo)致腎損傷。雖然尿酸經(jīng)常被認(rèn)為是一種抗氧化劑，但一些研究表明尿酸可以促進氧化并產(chǎn)生自由基[28]，腎小管上皮細(xì)胞膜含有大量不飽和脂肪酸的磷脂，氧自由基及活性氧對其中的不飽和鍵具有很高的親和力，通過氧化反應(yīng)使腎小管上皮細(xì)胞微結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，細(xì)胞發(fā)生干癟收縮，胞膜表面粗糙，鞭毛、突觸大部分?jǐn)嗔衙撀鋄29- 30]。腎損傷后腎小管重吸收和分泌功能受損導(dǎo)致成石物質(zhì)如草酸鹽、尿酸鹽等飽和度增加，鹽結(jié)晶析出及損傷的組織碎片形成了結(jié)石核心，開啟了一系列的成石過程。本研究還顯示高尿酸結(jié)石組尿酸結(jié)石比例較高，同時與低尿酸結(jié)石組及對照組比較，體質(zhì)指數(shù)、血鉀、血鈣、血磷差異有統(tǒng)計學(xué)意義，表明HUA患者體重增加、電解質(zhì)紊亂等因素也促進了結(jié)石的形成。

綜上所述，血清Hcy、Cys-C、β2-MG及α1-MG水平能反映HUA導(dǎo)致的腎損傷程度，腎損傷可能是HUA導(dǎo)致尿酸結(jié)石的重要機制，尤其是尿酸結(jié)石，并且與體重增加、鉀鈣磷等電解質(zhì)代謝紊亂等因素密切相關(guān)，監(jiān)測血清Hcy、Cys-C、β2-MG及α1-MG水平，對病情的預(yù)防、療效評估有幫助。