2型糖尿病患者血清TNF-α水平與糖尿病腎臟疾病相關性研究

黃若妃　陳天喜　陳娟　夏靜瑤　陳福宇

[摘要] 目的 探討2型糖尿病患者外周血中TNF-α水平與糖尿病腎臟疾病的相關性以及外周血TNF-α水平用于糖尿病腎臟疾病患者早期診斷的臨床價值。 方法 選擇2018年9月至2019年9月永康市第一人民醫院就診的DKD患者50例，設為糖尿病腎臟疾病組（DKD組），并根據患者尿白蛋白/尿肌酐將DKD患者分為微量蛋白尿組（n=32）、大量蛋白尿組（n=18），選同期T2DM不合并DKD患者200例，設為單純糖尿病組（T2DM組）。檢測并比較分析兩組患者UACR、腎小球濾過率，檢測并分析T2DM組患者和DKD組患者以及DKD患者兩個亞組間TNF-α水平差異，采用 Pearson或Spearman分析外周血TNF-α與eGFR或UACR的相關性，采用 Logistic 多元回歸分析法分析TNF-α水平與DKD的關系，最后繪制ROC曲線分析TNF-α、eGFR或UACR用于DKD診斷的特異性和敏感性。 結果 DKD組血清TNF-α水平高于T2DM組患者，且大量蛋白尿組血清TNF-α水平高于微量蛋白尿和單純糖尿病組;TNF-α高水平是 DKD 的高危因素;血清TNF-α分別與 UACR 呈正相關（P<0.05），與 eGFR 呈負相關。ROC曲線分析顯示，外周血TNF-α水平檢測DKD的曲線下面積為 0.893，95%可信區間為0.675～1.000，敏感性和特異性分別為81.3%和89.3%，高于eGFR或UACR檢測DKD的敏感性（73.4%，75.1%）和特異性（80.1%，83.5%）。 結論 TNF-α可能參與DKD進程，在DKD病情變化中發揮重要作用，并在一定程度上反映腎小球濾過率，可作為 DKD 早期診斷的指標。

[關鍵詞] 2型糖尿病;糖尿病腎臟疾病;腫瘤壞死因子α;蛋白尿

[中圖分類號] R587.2 ? ? ? ? ?[文獻標識碼] A ? ? ? ? ?[文章編號] 1673-9701（2021）04-0030-04

Study of correlation between serum TNF-α level and diabetic kidney disease in patients with type 2 diabetes mellitus

HUANG Ruofei ? CHEN Tianxi ? CHEN Juan ? XIA Jingyao ? CHEN Fuyu

Department of Endocrinology， the First People′s Hospital of Yongkang City in Zhejiang Province， Yongkang 321300， China.

[Abstract] Objective To explore the correlation between TNF-α level in peripheral blood and diabetic kidney disease（DKD） in patients with type 2 diabetes mellitus（T2DM） and the clinical value of TNF-α level in peripheral blood in early diagnosis of DKD. Methods A total of 50 patients with DKD admitted to the First People′s Hospital of Yongkang from September 2018 to September 2019 were selected as DKD group. According to urinary albumin and creatinine， patients with DKD were divided into microalbuminuria group（32 cases） and massive proteinuria group（18 cases）. A total of 200 T2DM patients without DKD were selected as simple diabetes group. Urine Albumin-to-Creatinine Ratio（UACR） and glomerular filtration rate were detected and compared between the two groups. The differences of tumor necrosis factor-α（TNF-α） level between T2DM patients， DKD patients and DKD patients in two subgroups were detected and analyzed. Pearson or Spearman was used to analyze the correlation between TNF-α in peripheral blood and eGFR or UACR. Multiple Logistic regression analysis was used to analyze the relationship between TNF-α level and DKD. Finally， ROC curve was drawn to analyze the specificity and sensitivity of TNF-α， eGFR or UACR in the diagnosis of DKD. Results The serum TNF-α level in DKD group was higher than that in T2DM group， and the serum TNF-α level in massive proteinuria group was higher than that in microalbuminuria and simple diabetes group. The high level of TNF-α was a high-risk factor of DKD. Serum TNF-α was positively correlated with UACR（P<0.05） and negatively correlated with eGFR. ROC analyses showed that the area under the curve of peripheral blood TNF-α in the detection of DKD was 0.893， and the 95% confidence interval was 0.675-1.000. The sensitivity and specificity were 81.3% and 89.3%， respectively， which were higher than those of eGFR（sensitivity： 73.4%; specificity： 80.1%） or UACR（sensitivity： 75.1%; specificity： 83.5%）. Conclusion TNF-α may participate in the process of DKD， playing an important role in the change of DKD， and reflecting glomerular filtration rate to a certain extent， which can be used as a method for early diagnosis of DKD.

[Key words] Type 2 diabetes mellitus; Diabetic kidney disease; Tumor necrosis factor alpha; Proteinuria

糖尿病腎臟疾病（Diabetic kidney disease，DKD）是糖尿病患者常見的微血管并發癥之一，也是糖尿病發病和糖尿病相關死亡的關鍵原因之一，研究指出40%～50%的1型糖尿病（Type 1 diabetes，T1DM）或2型糖尿病（Type 2 diabetes，T2DM）患者最終都會發展為DKD[1-3]。此外，DKD也是誘發終末期腎病（End-stage renal disease，ESRD）的主要原因之一，通過誘發ESRD而導致患者嚴重的腎臟損傷和腎功能障礙，進而導致患者的不良預后和死亡率的升高[4]。流行病學統計指出，中國糖尿病患者中DKD的發病率高達52.2%，DKD已成為嚴重的公共健康問題，嚴重影響人民健康。然而，目前DKD的治療選擇有限，并且DKD的進展不可逆[5]。因此，迫切需要鑒定特定的生物標志物以檢測T2DM患者的早期腎功能下降，從而及早地采取干預和治療措施以提高患者生存率，改善患者預后。

DKD的發生和發展與多種因素有關，包括種族易感性和遺傳、代謝異常、生長因子和各種細胞因子分泌異常，近年來，研究人員已經廣泛研究各種細胞因子對DKD進程的影響[6]。文獻指出，腫瘤壞死因子α（Tumor necrosis factor α，TNF-α）的增加在DKD的發生發展中具有重要作用，其過度表達分泌可引起異常的炎癥反應，進而導致內皮功能障礙和腎臟纖維化增加[7]，然而TNF-α水平用于DKD患者的早期診斷價值及其與UACR和腎小球濾過率（Glomerular filtration rate，eGFR）的相關性分析卻少見報道，因此，本文選擇2018年9月至2019年9月永康市第一人民醫院就診的DKD患者和單純糖尿病患者進行外周血TNF-α水平測定和統計分析，旨在探討2型糖尿病患者血清TNF-α水平與DKD的相關性以及TNF-α水平用于DKD患者早期診斷的臨床價值，從而為臨床DKD 的早期預防提供新思路。

1 資料與方法

1.1一般資料

選擇2018年9月至2019年9月我院就診的DKD患者50例，設為糖尿病腎臟疾病組（DKD組），男32例，女18例，年齡27～73歲，平均（53.14±4.68）歲，平均病程（6.13±1.12）年，平均體質量指數（Body mass index，BMI）（21.98±1.72）kg/m2;平均心率（63.69±2.85）次/min，平均血紅蛋白（13.83±1.96）g/dL。本研究已通過永康市第一人民醫院醫學倫理委員會批準，且所有患者均同意并簽署知情同意書。

納入標準：①符合2017版中國2型糖尿病防治指南診斷標準[8];②依靠飲食控制或使用糖尿病藥物;③病程>5年;④年齡>18歲;⑤患者愿意簽署知情同意書，可以配合完成后續檢測;⑥對主觀感受可進行描述并可閱讀。

排除標準[9]：①其他腎病史;②合并自身免疫疾病或免疫抑制狀態;③eGFR<60 mL/（min·1.73 m2）;④合并惡性腫瘤;⑤嚴重肝功能損傷、感染等其他可引起TNF-α水平升高的疾病;⑥孕婦以及哺乳期婦女;⑦肌酐（Creatinine，Cr）>130 μmol/L。

選擇同期T2DM不合并DKD患者200例，設為單純糖尿病組（T2DM組），男132例，女68例，年齡29～79歲，平均（56.21±4.96）歲，平均病程（6.38±1.72）年，平均BMI（21.34±2.13）kg/m2，平均心率（65.18±3.21）次/min;平均血紅蛋白（12.19±1.82）g/dL。兩組患者一般資料比較，差異無統計學意義（P>0.05），具有可比性。

1.2 方法

①指導患者收集晨尿5 mL，采用全自動生化分析儀（羅氏c701）測定患者UACR，UACR=mAlb/肌酐（Cr），并根據腎臟疾病（MDRD）公式估算eGFR：eGFR[mL/（min·1.73 m2）]=175×Cr-1.234×年齡-0.179×0.79[9]。②抽取患者肘靜脈血5 mL置于EP管中，加入枸櫞酸鈉抗凝劑5 μL（百奧萊博有限公司，中國），4℃，1000 r離心5min，抽取上層血清于EP管，按照試劑說明書，使用酶聯免疫吸附法檢測兩組患者血清樣本中TNF-α水平，所用試劑盒購自浙江格魯斯特生物科技有限公司（中國），使用酶標儀（百奧萊博公司，中國）檢測吸光度值，并根據標準曲線計算外周血TNF-α濃度。

1.3 統計學方法

采用 SPSS 19.0統計學軟件進行數據處理分析，計量資料以均數±標準差表示，組間比較采用t檢驗。采用 Pearson或Spearman分析外周血TNF-α與eGFR或UACR的相關性，采用 Logistic 多元回歸分析法分析TNF-α水平與DKD的關系，繪制ROC曲線分析TNF-α、eGFR或UACR用于DKD診斷的特異性和敏感性。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組血清TNF-α比較

DKD組血清TNF-α明顯高于T2DM組（P<0.05）（表 1）。

2.2血清 TNF-α水平與UACR及eGFR相關性

血清 TNF-α水平與UACR呈顯著正相關（P<0.05），與eGFR呈顯著負相關（P<0.05）（表2）。

2.3 Logistic回歸分析

以TNF-α水平為自變量，DKD發生情況為因變量，進行Logistic回歸分析：TNF-α<100 ng/mL=0，TNF-α≥100 ng/mL=1。結果顯示，TNF-α高水平（OR=1.403，95%CI=1.263～1.612）是 DKD 的高危因素（P<0.05）（表3）。

2.4 微量蛋白尿和大量蛋白尿患者基線資料和外周血TNF-α水平比較

大量蛋白尿組患者外周血TNF-α水平明顯高于微量蛋白尿組患者（P<0.05），而其年齡、病程、BMI、HOMA-IR等一般資料差異無統計學意義。見表4。

2.5 外周血TNF-α水平對DKD的診斷價值

ROC曲線分析顯示，外周血TNF-α水平檢測DKD的曲線下面積為 0.893，95%可信區間為0.675～1.000，敏感性和特異性分別為81.3%和89.3%，高于eGFR或UACR檢測DKD的敏感性（73.4%，75.1%）和特異性（80.1%，83.5%）（封三圖4和表5）。

3討論

隨著飲食習慣和生活方式的改變，近年來全球糖尿病的發病率快速上升，目前，全球約有4.15億糖尿病患者，而糖尿病發病率的快速上升導致包括DKD在內的多種糖尿病相關并發癥迅速增加。近年來研究指出，DKD與糖尿病患者心血管相關死亡風險的增加以及ESRD的發生密切相關，糖尿病患者的心血管死亡風險比非糖尿病人群約高出2倍，而DKD則會進一步增加糖尿病患者的心血管死亡風險，此外，與單純糖尿病患者相比，DKD誘導的ESRD患者3年生存率降低約13%，死亡風險增加1.4～1.8倍，隨著ESRD持續時間的增加，DKD患者死亡風險愈大[10-11]。研究指出，在DKD發病過程中多存在腎小管間質損傷，進而導致蛋白尿的形成，而全世界約35%的DKD患者臨床表現出微量白蛋白尿，因此目前臨床多采用微量白蛋白尿和UACR檢測早期DKD[12-14]。但是，近年來研究表明，無蛋白尿的患者也可能會發生糖尿病腎臟疾病的典型組織病理學改變，表明以尿白蛋白作為早期DKD患病的鑒定標準存在一定局限性，而UACR測定容易受到包括尿路感染、高血糖、發熱、血尿、劇烈運動以及月經在內的多種因素的影響[15-16]。因此，迫切需要用于提高DKD早期診斷特異度和敏感度的生物標志物以提高DKD早期診斷準確度，從而采取干預措施預防DKD發作，進而阻止由糖尿病流行引起的全球經濟和健康問題。

以往研究多認為，糖尿病腎臟疾病為非免疫性疾病，但是近年來的研究發現，巨噬細胞浸潤增加以及炎癥細胞因子分泌異常在DKD發病中發揮重要作用。參與DKD發病機制的主要介質有TNF-α、C反應蛋白（C-reactive protein，CRP）、白介素-1（Interleukin-1，IL-1）和白介素-6（Interleukin-6，IL-6）等。TNF-α主要由巨噬細胞和單核細胞產生，多種生物作用導致不良反應[17-19]。研究指出TNF-α可以通過包括胞內磷脂酰肌醇激酶/蛋白激酶B，兩面神激酶/信號傳導及轉錄激活蛋白3以及Hippo信號轉導在內的多條信號轉導通路影響胰島素分泌并誘導胰島素抵抗，損傷腎小球膜和腎小球細胞進而導致T2DM中腎損害的發生，促進DKD的發展[20-21]。此外，TNF-α還在炎癥過程中發揮關鍵作用，而炎癥過程是導致腎小管間質和腎小球損害的重要病理機制之一[22]。研究指出腎小球濾過率和腎小球血流量的變化取決于TNF-α引起的血管舒張介質和血管收縮介質之間的平衡狀態[23]。尿液中TNF-α的快速排泄可導致嗜中性粒細胞趨化因子和淋巴細胞的分泌和合成增加，從而導致血清TNF-α濃度的升高，進而提高內皮的通透性并誘導內皮促凝活性，最終參與糖尿病腎損傷的進展，此外，尿液中TNF-α的濃度增加還可刺激鈉的吸收，導致腎臟肥大和鈉潴留，導致早期DKD的典型改變[24-26]。本研究發現DKD組血清TNF-α明顯高于T2DM組（P<0.05），TNF-α高水平是 DKD 的高危因素（P<0.05），提示TNF-α的濃度可反映腎臟功能，且與DKD的發生和發展密切相關。此外，亞組分析表明，在蛋白尿水平不同的DKD患者兩個亞組中，大量蛋白尿組患者外周血TNF-α水平高于微量蛋白尿組患者，差異有統計學意義（P<0.05）。

綜上所述，本研究表明在DKD患者外周血中TNF-α的表達濃度顯著升高，且大量蛋白尿組患者外周血TNF-α水平高于微量蛋白尿組患者，Logistic 回歸分析顯示TNF-α水平升高是DKD的高危因素。此外，外周血TNF-α水平檢測DKD的敏感性和特異性高于eGFR或UACR檢測DKD的敏感性和特異性。本研究提示TNF-α可能參與DKD進程，在DKD病情變化中發揮重要作用，而其作為血清標志物用于DKD早期診斷具有重要臨床價值。但是，本研究也存在一定局限性，由于樣本量不足和DKD機制的復雜性和不確定性，細胞因子TNF-α與發病機制的相關性及其具體作用機制需要進一步研究和臨床證實。

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（收稿日期：2020-00-00）