血同型半胱氨酸與老年2型糖尿病腎病的相關性

宋全全, 馮珊珊， 張英輝*， 李夏平， 王智慧， 梁蓉， 袁良

(1.廣元市精神衛生中心防保科， 廣元 628000； 2.甘肅中醫藥大學公共衛生學院， 蘭州 730000)

糖尿病腎病(diabetic kidney disease，DKD)是糖尿病微血管病變主要并發癥之一，也是2型糖尿病(T2DM)患者主要的死亡原因，嚴重影響中老年患者生活質量[1-2]。有研究顯示，中國是世界上糖尿病患病人數最多的國家，預計到2030年中國糖尿病患病人數將增至1.68億[3]。同型半胱氨酸(homocysteine, Hcy)是一種具有良好化學反應性的含硫氨基酸，其主要代謝產物為Hcy-硫內酯，該產物可通過引起活性蛋白質變性，從而導致細胞毒性、炎性損傷、血栓形成及血管鈣化等[4]。

眾多研究結果表明，Hcy是動脈粥樣硬化、高血壓、腦梗塞等心腦血管疾病的危險因素[5]。馮珊珊等[6]研究發現老年T2DM患者血膽紅素及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)水平降低或HbA1C水平升高，均是引發DKD的獨立危險因素。何小魁等[7]研究表明，在腎功能不全患者中Hcy水平呈上升趨勢，尤其是慢性腎臟病患者，高同型半胱氨酸血癥(HHcys)的發生率高達90%。已有研究表明血Hcy不僅與DKD患者腎功能水平有關，而且與DKD臨床分期顯著相關[8]。但目前有關Hcy與T2DM患者腎功能相關性的研究大多是根據白蛋白尿分期方式進行，綜合考慮白蛋白尿和腎小球濾過率因素的研究鮮見，且樣本量較小[7, 9]。此外，有關老年人群T2DM患者Hcy水平與慢性腎臟疾病關系的研究較少。為此，回顧性收集360例老年T2DM患者臨床資料，通過分析T2DM患者Hcy水平與腎功能的關系，探究血Hcy水平對DKD的影響，進而為DKD的防治提供新的思路及理論依據。

1 對象與方法

1.1 研究對象

回顧性收集2017年1月—2020年12月期間廣元市第四人民醫院內分泌科收治的符合診斷標準且病例資料完整的T2DM患者360例為研究對象，其中單純T2DM 患者120例，DKD患者240例。納入標準：性別不限、年齡≥60歲；T2DM診斷采用《中國2型糖尿病防治指南(2017年版)》，而單純T2DM患者指不伴有任何急性或慢性并發癥的T2DM患者。 排除標準：研究資料不全；T2DM合并感染、惡性腫瘤、休克及其他嚴重疾病；存在原發性肝、腎功能不全；近期服用葉酸、維生素B12等藥物。所有研究對象均簽署知情同意書，且本研究獲得廣元市第四人民醫院院倫理委員會審核批準。

1.2 研究方法

收集各組基本信息，包括性別、年齡、體質指數BMI、收縮壓/舒張壓、糖尿病病程等。采集研究人群空腹靜脈血，利用Mindray全自動生化分析儀BS-280及其配套試劑盒(由深圳邁瑞公司提供)依次檢測丙氨酸氨基轉移酶(ALT)、天冬氨酸氨基轉移酶(AST)、血肌酐(Cr)、血尿酸(UA)、β2微球蛋白(β2-MG)、空腹血糖(GLU)、糖化血紅蛋白(HbA1c)、血脂[總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)]及Hcy等水平。收集患者晨起后第一次小便樣本檢測尿白蛋白/肌酐(urine albumin/creatinine，UACR)。腎小球濾過率(glomerular filtration rate，eGFR)估算參照White等[10]研究結果。

1.3 診斷標準及分組

DKD診斷標準：符合《2021年版糖尿病腎臟疾病臨床診療中國指南》[11]，由T2DM導致的兩次及多次非同日隨機檢測eGFR<60 mL/min/1.73 m2和UACR≥30 mg/g，且持續超過3個月，需同時滿足以上標準。HHcys診斷標準：Hcy>15 μmol/L。

根據預估eGFR及UACR水平，將DKD患者分為4組：即無慢性腎臟病(NADKD)[eGFR≥60 mL/min/1.73 m2且UACR<30 mg/g]、白蛋白尿伴腎功能未受損(ALB-NADKD)組[eGFR≥60 mL/min/1.73 m2且UACR≥30 mg/g]、正常白蛋白尿伴腎功能損傷(NAALB-DKD)組[eGFR<60 mL/min/1.73 m2且UACR<30 mg/g]和白蛋白尿伴腎功能受損(ALB-DKD)組[eGFR<60 mL/min/1.73 m2且UACR≥30 mg/g]。

1.4 統計方法

2 結果

2.1 研究人群一般特征資料比較

表1顯示了研究對象的一般特征，120例單純T2DM患者中，性別比例相當，平均年齡(66.39±7.00)歲，平均糖尿病病程(4.38±1.23)年，DKD組每個亞組60例，平均年齡(64.48±6.78)歲。與單純T2DM組相比，DKD組BMI、收縮壓、糖尿病病程、ALT、AST、Cr、UA、GLU、UACR、血脂水平TG、β2-MG、HbA1c及Hcy隨DKD嚴重程度的增加逐漸升高，而eGFR、HDL、葉酸水平則隨DKD嚴重程度的增加反而降低，其中NAALB-DKD組和ALB-DKD組指標變化最為顯著(P<0.05)。與NADKD組相比，NAALB-DKD組、ALB-DKD組平均糖尿病病程、UA、UACR及Hcy明顯升高(P<0.05)，eGFR顯著下降，但NAALB-DKD組eGFR的下降無統計學差異(P>0.05)。此外，各DKD組在年齡、性別及舒張壓等指標上的變化均無明顯差異(P>0.05)。

表1 各組研究對象基線資料比較

2.2 各組高同型半胱氨酸血癥、肥胖及高血壓患病率比較

ALB-DKD組、NAALB-DKD組HHcys發生率、高血壓患病率顯著高于NADKD組和單純T2DM組(P<0.05)；ALB-NADKD組HHcys發生率明顯高于NADKD組，高血壓患病率顯著高于單純T2DM組(P<0.05)；與單純T2DM組和NADKD組比較，ALB-DKD組肥胖患病率顯著升高，且差異具有統計學意義(P<0.05)，如表2所示。

表2 各組HHcys、肥胖發生率及高血壓患病率的比較

2.3 DKD各組Hcy與eGFR、UACR之間的關系

圖1顯示了DKD各組Hcy與eGFR、UACR之間的關系，總體上隨著DKD病情的增加，Hcy呈明顯上升趨勢，eGFR呈明顯下降的趨勢，且UACR與Hcy水平變化趨勢較為一致。可見，Hcy與eGFR、UACR之間存在明顯的劑量反應關系，指標之間下降或上升的趨勢彼此相關。

圖1 各組Hcy水平與eGFR、UACR之間的關系

2.4 DKD各組Hcy與一般資料、臨床指標的相關性分析

Spearman秩相關分析結果如表3所示，單純T2DM組Hcy與收縮壓呈正相關關系，與eGFR呈負相關關系(P<0.05)；DKD組Hcy與年齡、收縮壓、平均糖尿病病程、Cr、UA、β2-MG、UACR均呈正相關關系，與舒張壓、eGFR、HDL、葉酸呈負相關關系，然而，ALB-DKD組Hcy與收縮壓、年齡、UACR、eGFR、HDL及葉酸相關性最為顯著(P<0.05)。其余組Hcy與BMI、AST、ALT、GLU(空腹血糖)、TC、LDL均呈一定的正相關關系，但差異無統計學意義(P>0.05)。DKD組Hcy與eGFR水平呈顯著負相關關系，而與UACR水平呈顯著正相關關系，如圖2所示。

圖2 DKD組Hcy與eGFR、UACR的相關性

表3 各組Hcy水平與一般資料、臨床指標相關性分析

2.5 Hcy對CKD各組影響的多元Logistic回歸分析

多元Logistic回歸結果顯示，未調整混雜因素后，Hcy是單純T2DM患者發展為ALB-NADKD組、NAALB-DKD組及ALB-DKD組的獨立危險因素(P<0.001)。由于臨床上血肌酐Cr、β2-微球蛋白β2-MG分別是影響eGFR和UACR的重要因素，因此模型1調整了除Cr和β2-MG外其他與腎功能有關的基線資料及臨床檢測指標，結果顯示Hcy可增加T2DM患者發生DKD的風險，且對DKD嚴重程度的影響進一步加大(P<0.001)。模型2對Cr和β2-MG進行回歸，結果顯示Hcy對不同程度DKD的發生發展均沒有影響(P>0.05)。由此可以推測，Hcy可能通過影響T2DM患者Cr和β2-MG水平，從而對不同程度DKD的發生發展產生影響，如表4所示。

表4 Hcy對CKD各組影響的多元Logistic回歸分析

3 討論

Hcy是靶細胞在去甲基化過程中產生的一種高生物活性的含硫非必需氨基酸，該氨基酸在細胞內的代謝路徑眾多，主要參與一碳單位/葉酸循環、蛋氨酸循環和含硫氨基酸的形成[4]。流行病學研究表明，Hcy來源增多或代謝障礙造成的Hcy水平異常升高往往是動脈粥樣硬化、高血壓、血栓、冠心病、免疫功能缺陷等疾病的主要誘發因素，其機制可能與引起血管動脈內-中膜厚度的增加有關[12-14]。腎臟是Hcy消除和代謝的主要器官，在腎功能不全患者中Hcy水平明顯升高，而2型糖尿病患者中也同樣發現Hcy與腎功能之間密切相關[15]。因此，Hcy水平異常可能與糖尿病微血管并發癥等系列疾病的發生發展有一定的關聯，有必要對其相關機制作進一步分析。

Friedman等[16]通過多因素分析發現，Hcy是T2DM患者發生DKD的強預測因子，Hcy水平每升高1 μmol/L，DKD發生率增加1～2倍，也有研究表明，血Hcy不僅與 DKD患者的腎功能水平有關，而且與DKD的分期有關[8]。

研究結果顯示，DKD組Hcy水平及腎功能相關指標Cr、UA、UACR、β2-MG、Hb A1c等均明顯高于單純T2DM組，其中Hcy水平隨著腎功能損傷程度的增加逐漸升高，這與吳娟[8]、Nigwekar等[17]的研究結果相似，這說明Hcy可能與T2DM患者慢性腎損傷程度有關。此外，DKD組Hcy與收縮壓、UACR呈明顯正相關，而與eGFR呈顯著負相關，這與張艷霞等[18]研究結果一致，這可能與血液中高濃度的Hcy會通過釋放血管收縮因子、炎癥因子及免疫相關因子導致血管內皮損傷、血管平滑肌增生、促進血栓形成等有關。研究發現Hcy在生成蛋氨酸和半胱氨酸過程中一旦所需的酶或輔酶等因子缺乏時，容易引起機體Hcy的累計[4]，因此，臨床上多通過補充葉酸、維生素的方式來降低Hcy，本研究則發現，即使T2DM患者葉酸含量處在正常范圍內，其水平與Hcy存在明顯的負相關關系，故而推測T2DM患者中葉酸的輕微波動也會對Hcy水平造成一定影響。

可以看出，ALB-DKD組、NAALB-DKD組HHcys發生率、高血壓患病率顯著高于單純T2DM組或NADKD組，這與何小魁等[7]、Deng等[19]的研究結果相似，說明HHcys與腎功能損傷程度呈正向關系。分析其可能的原因，Hcy在細胞內代謝過程中產生大量活性物質Hcy-硫內酯，該物質能介導胰島素信號傳導通路發生障礙[20]，從而誘導胰島素抵抗，影響糖代謝過程，使血糖及HbA1c升高。這與本研究Hcy與T2DM患者血糖、HbA1c水平呈正相關結論相似。也有研究顯示Hcy-硫內酯與HDL水平呈明顯的負相關[21]，但是未發現血脂與Hcy之間顯著的相關性，這可能研究對象均是老年人，其身體各方面機能、吸收功能下降，體內脂肪水平較低有關。Hcy水平與血壓和肥胖相互關聯，肥胖可能通過影響Hcy代謝關鍵輔酶——亞甲基四氫葉酸還原酶，從而造成HHcys的發生，而Hcy可通過多種通路造成血管內皮結構和功能紊亂，從而使體循環阻力增加，升高血壓[22]。多元Logistic回歸分析結果顯示，Hcy是單純T2DM患者發展為ALB-NADKD組、NAALB-DKD組及ALB-DKD組的獨立危險因素，提示Hcy可能間接通過影響T2DM患者Cr和β2-MG水平，從而參與DKD的發生發展。

Hcy異常升高導致DKD發生發展的可能機制：①腎小球血管硬化是導致DKD發生的主要因素，持續HHcys狀態可增加血脂、NO、NT-1等因子在腎小球微血管內皮細胞積累，使腎小球內皮功能受損，引起腎小球血管厚度增加、管壁硬化[23]；②氧化應激狀態的升高可能是早期DKD發生的獨立因素，機體大量的Hcy在消除過程中容受氧化酶刺激，產生較多活性氧(ROS)，從而使抗氧化酶活性的降低，導致腎小球細胞損傷和腎功能障礙[14]；③促進炎癥反應，Hcy可以激活核因子κβ、LR4/CD14等相關炎性反應信號通路，促進全身性血管炎癥和微血管硬化的發生[24]；④血栓形成，Hcy可通過抑制內皮細胞的抗凝血能力，使機體凝血系統和纖溶系統動態平衡紊亂，促使血液長期處于高凝狀態[25]，容易誘導血栓形成。

4 結論

HHcy在一定程度上可作為T2DM患者發生DKD的強預測因子，臨床上不僅將早期檢測血Hcy水平作為評估和預防心血管疾病的主要指標，同時也要作為早期評估T2DM患者腎功能損傷及DKD嚴重程度的必要指標，并及時精準干預，以極大程度減少DKD的發生。