早期2型糖尿病腎病患者血糖波動(dòng)與氧化應(yīng)激及尿白蛋白肌酐比、尿β2微球蛋白的相關(guān)性研究

周建華 李曉華 貝鵬劍 徐艷紅 李麗華 朱 祎

糖尿病腎病是常見(jiàn)的糖尿病微血管并發(fā)癥，患病率達(dá)20%～40%[1]。而糖尿病腎病早期是可逆的，晚期通常是不可逆的，治療效果不盡人意，仍然是終末期腎病的主要病因[2]。因此，早期糖尿病腎病的防治對(duì)減少終末期腎病的發(fā)生有重要的現(xiàn)實(shí)意義。已有研究顯示，血糖波動(dòng)與糖尿病腎病的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)，但對(duì)于血糖控制良好的患者，其血糖波動(dòng)與糖尿病腎病相關(guān)性的臨床研究，報(bào)道較少[3]。本研究擬觀察HbA1c達(dá)標(biāo)的早期糖尿病腎病患者血糖波動(dòng)與氧化應(yīng)激、UACR及Uβ2-MG的相關(guān)性，為早期糖尿病腎病的防治尋找新的切點(diǎn)，為臨床平穩(wěn)降糖提供理論依據(jù)。

對(duì)象與方法

1.研究對(duì)象：選取2016年11月～2018年11月于筆者醫(yī)院內(nèi)分泌科就診的2型糖尿病患者120例。入選標(biāo)準(zhǔn)：①符合1999年世界衛(wèi)生組織(World Health Organization，WHO)2型糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)；②兩次UACR平均值<30mg/mmol；③HbA1c≤7%；④近3個(gè)月未改變降糖方案；⑤合并糖尿病視網(wǎng)膜病變；⑥無(wú)低蛋白血癥及貧血；⑦排除糖尿病急性并發(fā)癥、嚴(yán)重大血管并發(fā)癥(如心肌梗死、腦梗死)及其他可能影響糖代謝(如肺感染、心力衰竭、腎衰竭等)的疾病；⑧排除其他類(lèi)型的非糖尿病腎病；⑨排除合并高血壓病患者；⑩排除近期使用影響糖代謝及抗氧化應(yīng)激藥物的患者。根據(jù)兩次UACR平均值分成兩組：A組：UACR<3mg/mmol，B組：3mg/mmol≤UACR<30mg/mmol；根據(jù)MAGE分成4組：A1組：MAGE<3mmol/L，A2組：MAGE≥3mmol/L，B1組：MAGE<3mmol/L，B2組：MAGE≥3mmol/L。本研究經(jīng)筆者醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理學(xué)委員會(huì)批準(zhǔn)，患者及家屬知情并同意本研究。

2.研究方法：兩組患者均測(cè)量身高、體重、腰圍，計(jì)算體重指數(shù)(body mass index，BMI), 予CGMS監(jiān)測(cè)72h評(píng)估MAGE，外周血檢測(cè)總膽固醇(total cholesterol，TC)、總甘油三酯(total triglyceride,TG)、高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol，HDL-C)、LDL-C、FINS、HbA1c，留取晨尿監(jiān)測(cè)UACR，24h尿檢測(cè)Uβ2-MG及8-isoPGF2α。血脂分析采用貝克曼5800全自動(dòng)生化分析儀，F(xiàn)INS測(cè)定采用電化學(xué)發(fā)光法，HbA1c測(cè)定采用離子交換高效液相色譜分析法，UACR采用免疫比濁法及肌酐比色法檢測(cè)，Uβ2-MG采用免疫比濁法檢測(cè)，8-isoPGF2α測(cè)定(美國(guó)Cayman公司試劑盒)采用酶聯(lián)免疫吸附法(西班牙Triturus全自動(dòng)酶免儀)。

結(jié) 果

1.基本資料：共120例HbA1c≤7%的2型糖尿病患者行CGMS，研究對(duì)象的基本資料詳見(jiàn)表1。AB兩組間性別匹配，年齡、TC、LDL-C、TG、HDL-C、BMI、腰圍比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；B組MAGE、FINS、8-isoPGF2α及Uβ2-MG高于A組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。A1、A2兩組間性別匹配，年齡、FINS、TC、LDL-C、TG、HDL-C、BMI、腰圍及UACR比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；A2組MAGE、Uβ2-MG、8-isoPGF2α高于A1組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P<0.05)。B1、B2兩組間性別匹配，年齡、FINS、TC、LDL-C、腰圍比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；與B1組比較，B2組MAGE、TG、BMI、8-isoPGF2α及UACR、Uβ2-MG高于B1組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P<0.05), HDL-L低于B1組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P<0.05)。

表1 患者基本資料

2.多元線性逐步回歸分析8-isoPGF2α影響因素:以8-isoPGF2α為因變量，MAGE、年齡、FINS、TC、LDL-C、TG、HDL-C、BMI、腰圍為自變量，僅MAGE、LDL-C進(jìn)入最終方程，方程為：8-isoPGF2α=17.267+201.031MAGE+5.719LDL-C，其中MAGE與8-isoPGF2α相關(guān)系數(shù)最大。

3.多元線性逐步回歸分析A組Uβ2-MG影響因素:以Uβ2-MG為因變量，MAGE、年齡、FINS、TC、LDL-C、TG、HDL-C、BMI、腰圍、8-isoPGF2α、UACR為自變量，僅8-isoPGF2α進(jìn)入最終方程，方程為：Uβ2-MG=-1.624+0.011 8-isoPGF2α。

4.多元線性逐步回歸分析B組Uβ2-MG影響因素:以Uβ2-MG為因變量，MAGE、年齡、FINS、TC、LDL-C、TG、HDL-C、BMI、腰圍、8-isoPGF2α、UACR為自變量，僅MAGE進(jìn)入最終方程，方程為Uβ2-MG=0.495+5.123 MAGE。

5.多元線性逐步回歸分析B組UACR影響因素:以尿ACR為因變量，MAGE、年齡、FINS、TC、LDL-C、TG、HDL-C、BMI、腰圍、8-isoPGF2α、Uβ2-MG為自變量，僅MAGE、8-isoPGF2α、TG進(jìn)入最終方程，方程為UACR=-12.495+13.548MAGE+0.103 8-isoPGF2α+2.458TG，其中MAGE與UACR相關(guān)系數(shù)最大。

討 論

早期糖尿病腎病的腎損傷包括腎小球和腎小管兩部分。微量尿白蛋白是糖尿病腎病公認(rèn)的腎小球損傷早期的臨床表現(xiàn)，也是診斷糖尿病腎病的主要依據(jù)，其評(píng)價(jià)指標(biāo)為UACR。有研究表明，糖尿病腎小管病變可能比腎小球病變?cè)绨l(fā)生，為糖尿病腎病的早期診斷提供了一條潛在的途徑。β2微球蛋白是由體內(nèi)淋巴細(xì)胞、血小板等有核細(xì)胞恒定產(chǎn)生，在正常情況下能自由通過(guò)腎小球，幾乎全部被近曲小管重吸收，是反映腎小管功能的敏感指標(biāo)[4]。因此，本研究選用UACR作為評(píng)價(jià)腎小球損傷的指標(biāo)，Uβ2-MG作為評(píng)價(jià)腎小管損傷的指標(biāo)。本研究結(jié)果顯示，相較于正常蛋白尿組，微量蛋白尿組Uβ2-MG明顯增加，與Ekrikpo等[4]研究一致。

本研究還發(fā)現(xiàn)，與正常蛋白尿組比較，微量蛋白尿組MAGE、FINS、8-isoPGF2α更高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。MAGE目前被認(rèn)為是評(píng)估日內(nèi)血糖波動(dòng)的金標(biāo)準(zhǔn)，8-isoPGF2α為自由基介導(dǎo)的花生四烯酸氧化形成的產(chǎn)物，是反映氧化應(yīng)激的可靠指標(biāo)[5，6]。也就是說(shuō)，微量蛋白尿組血糖波動(dòng)更大，Uβ2-MG水平更高，氧化應(yīng)激水平更高，空腹胰島素水平更高。已有研究認(rèn)為，胰島素抵抗或空腹高胰島素血癥與糖尿病腎病密切相關(guān)，血糖波動(dòng)參與糖尿病腎病的發(fā)生、發(fā)展，但機(jī)制尚不明確[7]。氧化應(yīng)激是糖尿病腎病發(fā)病的重要機(jī)制。大多研究證實(shí)，血糖波動(dòng)通過(guò)氧化應(yīng)激引起糖尿病腎臟損傷。本研究通過(guò)相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，MAGE與8-isoPGF2α密切相關(guān)。在微量蛋白尿組，與血糖波動(dòng)小組比較，血糖波動(dòng)大組TG、BMI、UACR、Uβ2-MG及尿8-isoPGF2α水平更高，通過(guò)相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，UACR與MAGE、8-isoPGF2α、TG相關(guān)，Uβ2-MG僅與MAGE相關(guān)。

本研究結(jié)果顯示，血糖波動(dòng)可能通過(guò)氧化應(yīng)激損傷腎小球及腎小管。一項(xiàng)系統(tǒng)性回顧性研究發(fā)現(xiàn)，在10項(xiàng)2型糖尿病患者研究中，有9項(xiàng)報(bào)告顯示血糖變異性與糖尿病微血管并發(fā)癥進(jìn)展呈顯著正相關(guān)[3]。體外研究結(jié)果顯示，與持續(xù)高葡萄糖處理組比較，間歇性高葡萄糖處理組通過(guò)上調(diào)骨橋蛋白的表達(dá)加劇大鼠系膜細(xì)胞增生和膠原合成[8]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，與持續(xù)高血糖組比較，血糖波動(dòng)組糖尿病大鼠腎小球肥大，毛細(xì)血管基膜增厚厚，腎小囊腔擴(kuò)大，基質(zhì)增加，腎小管體積、腎肥大指數(shù)、腎小球硬化指數(shù)和Ⅳ型膠原含量均呈上升趨勢(shì)，血糖波動(dòng)可能通過(guò)ERK/MAPK和TGF-β/SMAD信號(hào)通路增加膠原生成和抑制膠原降解來(lái)加速糖尿病小鼠腎纖維化的趨勢(shì)[9，10]。同時(shí)，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究表明，糖尿病大鼠腎臟存在氧化應(yīng)激，腎小管間質(zhì)纖維化與氧化應(yīng)激水平相關(guān)，而抗氧化治療能保護(hù)腎臟[11,12]。BuTeava等[13]研究發(fā)現(xiàn)，血糖波動(dòng)大的糖尿病患者處于高氧化應(yīng)激的狀態(tài)，血糖波動(dòng)的減小可以降低患者體內(nèi)的氧化應(yīng)激水平。體外研究發(fā)現(xiàn)，急性波動(dòng)性高血糖加劇了內(nèi)皮細(xì)胞的氧化應(yīng)激及促炎性因子的表達(dá)[14]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，血糖波動(dòng)增加了腎組織的氧化應(yīng)激，抑制了Akt信號(hào)通路，加劇了腎組織超微結(jié)構(gòu)的損害[15]。而糖化血紅蛋白水平的波動(dòng)減少，糖尿病腎病的發(fā)生率則較低[16]。同樣的，抗氧化治療可以改善糖尿病腎臟損傷[17，18]。

本研究還發(fā)現(xiàn)，在正常蛋白尿組，與血糖波動(dòng)小組比較，血糖波動(dòng)大組Uβ2-MG及尿8-isoPGF2α水平更高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但UACR差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，并且相關(guān)性分析提示Uβ2-MG與8-isoPGF2α密切相關(guān)。筆者推測(cè)血糖波動(dòng)通過(guò)氧化應(yīng)激損傷腎小球及腎小管，而早在腎小球損傷之前，即正常蛋白尿階段，血糖波動(dòng)可能已經(jīng)通過(guò)氧化應(yīng)激損傷了腎小管，導(dǎo)致腎小管重吸收功能障礙。Han等[19]發(fā)現(xiàn)，線粒體ROS過(guò)度產(chǎn)生后，通過(guò)硫氧還蛋白/硫氧還蛋白相互作用蛋白激活NLRP3/IL-1β通路，引起腎小管氧化損傷。有研究表明，導(dǎo)致微量白蛋白尿的最初腎損害是在糖尿病患者腎小球電荷屏障受損之前發(fā)生的電荷依賴(lài)性腎小管蛋白重吸收的障礙。一項(xiàng)來(lái)自印度的小樣本的橫斷面研究顯示，微量蛋白尿組和大蛋白組的尿胱抑素C顯著高于正常蛋白組，且與尿ACR呈正相關(guān)，而46例正常蛋白尿患者中，11例尿胱抑素C水平升高，提示早期腎小管功能障礙[20]。這一發(fā)現(xiàn)支持糖尿病腎病腎小管損害早于腎小球損害的認(rèn)識(shí)。Eriguchi等[21]研究發(fā)現(xiàn)，血管緊張素轉(zhuǎn)換酶在腎小管損傷和蛋白尿的發(fā)生中發(fā)揮關(guān)鍵作用，腎小管損傷，而不是腎小球的超濾過(guò)，是早期糖尿病腎病中微量白蛋白尿的主要原因。Hashimoto等[22]研究發(fā)現(xiàn)，腎小管多糖的改變可能導(dǎo)致糖尿病大鼠早期糖尿病腎病。Udomah等[23]發(fā)現(xiàn)，非洲糖尿病患者反映早期腎小管功能障礙的尿N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖酶(urinary N-acetyl-beta-D-glucosaminidase，NAG)比尿蛋白更早升高，提示腎小管功能障礙可能發(fā)生于腎小球損傷前。

有研究發(fā)現(xiàn)，超過(guò)1/3的正常白蛋白尿糖尿病患者尿β2微球蛋白超出正常范圍，而只有16.3%的正常Uβ2-MG糖尿病患者有微量白蛋白尿，這個(gè)區(qū)別在比例上差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明Uβ2-MG可能早于尿白蛋白出現(xiàn)，提示腎小管病變?cè)缬谀I小球病變[24]。也有研究發(fā)現(xiàn)，正常蛋白尿患者腎小球?yàn)V過(guò)率與近端小管鈉重吸收分?jǐn)?shù)之間有強(qiáng)相關(guān)性，腎小球高濾過(guò)的患者從正常尿發(fā)展為微量白蛋白尿的風(fēng)險(xiǎn)更高，其主要是由于腎小管肥大和間質(zhì)擴(kuò)張所致，而近端小管再吸收增加又導(dǎo)致腎小球高濾過(guò)[25]。球管反饋可能解釋早期糖尿病腎病初始升高后腎小球?yàn)V過(guò)率的降低，而小管間質(zhì)損傷(尤其是萎縮的近端小管)導(dǎo)致鈉的再吸收減少，因此后期腎小球?yàn)V過(guò)率降低。本研究結(jié)果支持腎小管損傷先于腎小球損傷的觀點(diǎn)，血糖波動(dòng)引起的腎損害可能最早源于氧化應(yīng)激導(dǎo)致的腎小管損傷。但本研究樣本量較小，研究結(jié)果需要開(kāi)展更大的多中心的橫斷面或前瞻性研究來(lái)進(jìn)一步證實(shí)，其具體的分子機(jī)制也仍需開(kāi)展進(jìn)一步的體外研究及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究來(lái)闡述和揭示。

綜上所述，血糖波動(dòng)通過(guò)氧化應(yīng)激參與早期糖尿病腎病的發(fā)生、發(fā)展，在出現(xiàn)微量蛋白尿之前，可能已經(jīng)損傷腎小管，導(dǎo)致腎小管重吸收功能障礙。因此，血糖波動(dòng)致腎小管損傷的分子機(jī)制的研究可能是早期糖尿病腎病防治的新的方向。而在糖尿病患者的綜合管理中，除了要追求HbA1c的達(dá)標(biāo)，還要盡可能選用能減少餐后血糖波動(dòng)的藥物，減少血糖波動(dòng)，以期減少糖尿病腎病的發(fā)生發(fā)展。此外，早期的抗氧化治療以及氧化應(yīng)激致腎小管損傷的下游通路的阻斷，都有望成為糖尿病腎病的防治手段。