Cys C、α-klotho蛋白、sICAM-1與糖尿病腎病的相關性

陳 俊

（攀枝花市中心醫院檢驗科，四川 攀枝花 617000 ）

糖尿病腎病（diabetic nephropathy，DN）是糖尿病常見的微血管并發癥。流行病學研究結果顯示，預計到2030年，全球將有3.66億糖尿病患者，其中DN患者將達到1億例以上[1]。有研究結果顯示，約有20%～40%的糖尿病患者會發展為DN[2]。由于早期DN的臨床癥狀隱匿，不易被察覺，會導致患者喪失最佳治療時機，因此尋找可反映DN早期發生和發展的有效指標，對于提高DN的早期診斷率，提升患者的生活質量具有積極的意義[3]。胱抑素C（cystatin C，Cys C）是反映腎小球濾過率的敏感指標，與早期腎功能損傷密切相關。α-klotho蛋白在DN患者中明顯降低，且隨著病情進展呈進行性下降，與尿微量白蛋白排泄率呈負相關[4]。血清可溶性細胞間黏附分子-1（soluble intercellular cell adhesion molecule-1，sICAM-1）屬免疫球蛋白家族，可調節細胞間的相互作用。sICAM-1高表達可促使單核細胞與腎血管內皮細胞黏附，導致DN患者腎小球發生硬化[5]。本研究擬探討Cys C、α-klotho蛋白、sICAM-1與DN的關系。

1 材料和方法

1.1 研究對象

選取2015年2月—2018年8月攀枝花市中心醫院內分泌科門診和住院的2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）患者160例（T2DM組），其中男70例、女90例，年齡（57.8±5.6）歲，體質量指數（body mass index，BMI）為（23.2±2.1）kg/m2。參照2017年美國腎臟病基金會（the National Kidney Foundation，NKF）指南，根據尿白蛋白/肌酐比值（albumin to creatinine ratio，ACR）[6]將T2DM患者分為單純T2DM組（40例，ACR＜30 mg/g）、早期DN組（60例，ACR為30～300 mg/g）、臨床DN組（60例，ACR＞300 mg/g）。納入標準：（1）年齡＞18歲；（2）符合2014年美國糖尿病學會關于糖尿病和DN的診斷標準[7]。排除標準：（1）患引起尿微量蛋白升高的其他疾病；（2）合并心血管疾病；（3）患腎動脈狹窄、腎病綜合征；（4）患甲狀腺功能亢進、肝功能異常、泌尿系感染。另選取同期攀枝花市中心醫院體檢健康者60名作為正常對照組，其中男20名、女40名，年齡（58.2±6.9）歲，BMI為（23.5±2.5）kg/m2。納入標準：（1）年齡為18～65歲；（2）無傳染性疾病、遺傳性疾病；（3）身心健康；（5）自愿參加本研究。T2DM組與正常對照組性別、年齡和BMI差異均無統計學意義（P＞0.05）。本研究經攀枝花市中心醫院倫理委員會批準，所有對象均知情同意。

1.2 方法

采集所有對象空腹靜脈血5 mL，離心分離血清。采用免疫比濁法檢測血清Cys C水平，試劑盒購自寧波美康生物科技股份有限公司（1～49歲的參考區間為0.59～1.06 mg/L，50～88歲參考區間為0.48～1.32 mg/L），檢測儀器為ADVIA2400全自動生化分析儀（德國西門子公司）。采用酶聯免疫吸附試驗檢測血清sICAM-1、α-klotho蛋白水平，試劑盒均購自美國R&D公司，檢測儀器為BIOBASE2000全自動酶免分析儀（意大利博科生物公司）。腎功能指標[肌酐（creatinine，Cr）、尿酸（uric acid，UA）、血尿素氮（blood urea nitrogen，BUN）]試劑均購自德賽診斷系統（上海）有限公司，檢測儀器為AU640全自動生化分析儀（日本奧林巴斯公司）。

1.3 統計學方法

采用SPSS 25.0軟件進行統計分析。正態性檢驗采用K-S檢驗。呈正態分布的數據以±s表示，多組間比較采用方差分析，兩兩比較采用LSD-t檢驗。計數資料以率表示，組間比較采用χ2檢驗。采用Pearson相關分析評估Cys C、sICAM-1和α-klotho蛋白與ACR的相關性。采用受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線分析各項目診斷DN的效能。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 T2DM組與正常對照組各項指標的比較

T2DM組血清Cys C、sICAM-1、Cr、UA、BUN水平均高于正常對照組（P＜0.05），血清α-klotho蛋白水平低于正常對照組（P＜0.05）。見表1。

2.2 T2DM患者各組之間各項指標的比較

單純T2DM組、早期DN組、臨床DN組血清Cys C、sICAM-1水平依次升高（P＜0.05），血清α-klotho蛋白水平依次降低（P＜0.05）。臨床DN組血清Cr、UA、BUN水平高于早期DN組、單純T2DM組和正常對照組（P＜0.05），早期DN組、單純T2DM組和正常對照組之間血清Cr、UA、BUN水平差異均無統計學意義（P＞0.05）。見表2。

表1 T2DM組與正常對照組各項指標的比較 ±s

表1 T2DM組與正常對照組各項指標的比較 ±s

BUN/（mmol/L）T2DM組 160 1.5±0.6 312.4±72.5 582.6±83.4 109.4±31.5 324.6±59.7 6.3±1.5正常對照組 60 0.6±0.5 250.1±50.7 765.7±212.5 92.1±17.6 196.2±31.5 4.2±0.8 t值 10.350 6.110 9.197 4.022 15.840 10.300 P值 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000組別 例數 Cys C/（mg/L）sICAM-1/（ng/mL）α-klotho蛋白/（pg/mL）Cr/（μmol/L）UA/（μmol/L）

表2 T2DM各組與正常對照組Cys C、sICAM-1、α-klotho、Cr、UA、BUN水平的比較 ±s

表2 T2DM各組與正常對照組Cys C、sICAM-1、α-klotho、Cr、UA、BUN水平的比較 ±s

注：與正常對照組比較，*P＜0.05；與單純T2DM組比較，#P＜0.05；與早期DN組比較，△P＜0.05

BUN/（mmol/L）單純T2DM組 40 0.9±0.2* 291.3±56.1* 672.3±89.9* 93.4±16.5 192.6±49.7 4.3±0.5早期DN組 60 1.3±0.5*# 332.4±63.5*# 581.3±73.5*# 94.1±27.6 193.2±51.5 4.5±1.2臨床DN組 60 1.7±0.8*#△ 364.6±72.9*#△ 502.3±85.4*#△ 119.1±35.4*#△ 351.7±62.3*#△ 7.6±1.9*#△正常對照組 60 0.6±0.5 250.1±50.7 765.7±52.5 92.1±17.6 196.2±31.5 4.2±0.8 F值 50.780 38.240 134.801 41.410 144.600 97.940 P值 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000組別 例數 Cys C/（mg/L）sICAM-1/（ng/mL）α-klotho蛋白/（pg/mL）Cr/（μmol/L）UA/（μmol/L）

2.3 Cys C、sICAM-1、α-klotho蛋白與ACR的相關性

Cys C、sICAM-1與ACR呈正相關（r值分別為0.562、0.613，P＜0.05），α-klotho蛋白與ACR呈負相關（r=-0.702，P＜0.05）。

2.4 Cys C、sICAM-1、α-klotho判斷T2DM患者早期腎損傷的效能

以ACR＞30 mg/g為判斷T2DM患者早期腎損傷的標準。ROC曲線分析結果顯示，Cys C、sICAM-1和α-klotho蛋白診斷判斷T2DM患者早期腎損傷的曲線下面積（area under curves，AUC）（95%可信區間）分別為0.796（0.685～0.908）、0.801（0.689～0.913）、0.795（0.683～0.907），最佳臨界值分別為1.39 mg/L、352.61 ng/mL、531.95 pg/mL，敏感性分別為73.75%、82.50%、75.00%，特異性分別為80.00%、68.33%、76.67%。見圖1。

圖1 Cys C、sICAM-1、α-klotho蛋白判斷T2DM患者早期腎損傷的ROC曲線

3 討論

目前，DN的發病機制尚不十分清楚，一般認為糖尿病患者長期處于高血糖狀態，導致蛋白質和脂肪代謝紊亂，升高的血脂、血糖水平會增加腎臟負擔，破壞腎小球和腎小管功能，最終導致DN的發生。有研究結果顯示，糖代謝紊亂導致蛋白質和各種形式的糖類物質結合，形成蛋白質非酶基化產物，沉積于腎小球基底膜，對腎臟有直接毒性作用[8]。糖尿病患者血脂代謝異常會導致腎臟細胞損傷，使血管發生異常收縮，促進DN的發生和發展[9]。另外，遺傳因素、氧化應激反應、微循環障礙等原因也被認為與DN的發生有關[1]。目前，臨床多以尿蛋白、BUN、Cr作為診斷腎臟損傷的主要指標。但由于受多種因素影響，這些指標的特異性和準確度均不理想，早期DN患者的尿蛋白多數為陰性，不利于DN的早期發現。因此，尋找與DN發生、發展相關的檢測指標對早期診斷DN有重要價值。

Cys C是一種堿性非糖蛋白質，可通過腎小球濾過，在近曲小管被重吸收、降解，腎小管不能分泌。當腎小球濾過率（glomerular filtration rate，GFR）降低時，血清Cys C水平增高。因此，Cys C是監測GFR早期變化的理想的內源性標志物[10]。本研究結果顯示，DN患者血清Cys C明顯高于正常對照者（P＜0.05），且隨腎臟受損程度的加重而逐漸升高。單純T2DM組血清Cys C水平高于正常對照組（P＜0.05），說明尿蛋白為陰性的T2DM患者的腎功能其實已發生了損傷。相關性分析結果顯示，Cys C與ACR呈正相關（r=0.562，P＜0.05）。ROC曲線分析結果顯示，Cys C判斷T2DM患者早期腎損傷的AUC為0.796，敏感性為75.00%，特異性為80.00%。由此可見，Cys C是反映DN的有效指標。

sICAM-1是廣泛分布于內皮細胞、單核細胞、中性粒細胞表面的免疫球蛋白，高度表達于內皮細胞。內皮細胞表面的sICAM-1 通過與中性粒細胞表面CD11b/CD18受體結合形成ICAM-1/β2整合素受體復合物，在單核細胞、淋巴細胞、中性粒細胞與內皮細胞之間產生黏附作用，并通過分泌、釋放各種活性物質，導致血管增生和動脈粥樣硬化斑塊的形成[11]。sICAM-1可早期反映血管內皮功能障礙。本研究結果顯示，T2DM組血清sICAM-1水平高于正常對照組（P＜0.05），且臨床DN組高于早期DN和單純T2DM組（P＜0.05）。由此可見，DN患者的sICAM-1水平隨腎功能損傷程加重而升高，說明sICAM-1可有效反映腎功能損傷的程度，與MANN等[12]的研究結果一致。本研究ROC曲線分析結果顯示，sICAM-1判斷T2DM患者早期腎損傷的AUC為0.801，敏感性為82.50%，特異性為68.33%。提示sICAM-1在T2DM患者早期腎損傷的判斷中有一定價值。

α-klotho蛋白以游離形式發揮抗氧化、抗衰老、抗細胞凋亡作用。慢性腎病患者組織α-klotho蛋白表達明顯降低，血清α-klotho蛋白水平可較好地反映腎臟腎小管上皮細胞α-klotho蛋白的表達量[13]。DN的發病機制包括氧化應激、炎癥反應、血管內皮損傷等。α-klotho蛋白可滅活血管內皮細胞核被膜核苷三磷酸酶，減少細胞磷吸收，預防血管鈣化。α-klotho蛋白表達降低預示著血管硬化等病理性改變的發生。本研究結果顯示，T2DM患者血清α-klotho蛋白水平低于正常對照者（P＜0.05），且隨腎功能損傷程度的加重而降低。相關性分析結果顯示，α-klotho蛋白與ACR呈負相關（r=-0.702，P＜0.05），提示血清α-klotho蛋白水平降低可能是DN發生、發展的原因之一。ROC曲線分析結果顯示，α-klotho蛋白判斷T2DM患者早期腎損傷的AUC為0.795，敏感性為73.75%、特異性為76.67%。提示α-klotho蛋白可用于判斷T2DM患者早期腎損傷。3種指標中Cys C的特異性最高，但敏感性最低；sICAM-1的敏感性最高，特異性最低。因此可將Cys C、sICAM-1和α-klotho蛋白三者的檢測結果結合起來綜合判斷，以提高診斷的準確性。

由于本研究為單中心小樣本觀察性研究，樣本量較小，可能會影響研究結果。因此本研究結論還有待大規模、多中心、隨機對照、雙盲的臨床試驗來證實。

綜上所述，血清Cys C、α-klotho蛋白和sICAM-1與DN的發生、發展有著較為密切的聯系，可作為判斷T2DM早期腎損傷的指標。