2型糖尿病腎病患者血清Smad1、BMP4水平變化及其臨床意義*

師 蘋，楊偉然，盧 超，郝麗美，王 培，亢玉蘭，陳亞平，丁玉芝，宋 薇

定州市人民醫院：1.內分泌科；2.檢驗科；3.血液科，河北保定 073000

糖尿病腎病是糖尿病患者最嚴重的并發癥，是導致腎衰竭的關鍵因素[1]。糖尿病腎病早期癥狀不顯著，隨著腎病的發生、發展，病情不斷惡化，對患者臨床治療、預后造成嚴重影響[2]。近年來，我國糖尿病腎病的發病率呈上升趨勢，且對患者生命安全造成威脅，因此，在早期及時、有效地診斷、治療，對糖尿病腎病而言意義重大[3]。腎穿刺是診斷腎病的金標準，但創傷性較大，臨床上此方法尚未被廣泛應用[4]。尿清蛋白(UAlb)是診斷糖尿病腎病早期常用指標，但微量清蛋白尿受高血壓、尿路感染等因素干擾，易出現一定的誤診率[5]。隨著對糖尿病腎病的深入治療研究，研究者發現人信號轉導分子Smad1、骨形態發生蛋白4(BMP4)在糖尿病腎病中具有抗纖維化作用，可作為腎臟功能紊亂的重要標志[6]。近年來也有臨床研究發現，Smad1、BMP4在腎病中異常表達，且二者與2型糖尿病腎病的嚴重程度密切相關，但相關研究報道少見[7]。基于此，本文旨在通過檢測Smad1、BMP4水平，探討2型糖尿病腎病患者血清Smad1、BMP4水平變化及其臨床意義。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2020年6月至2021年2月本院接診治療的80例2型糖尿病患者為研究對象，其中男62例、女18例，年齡22～70歲、平均(46.00±20.40)歲。納入標準：(1)2型糖尿病患者符合《中國2型糖尿病防治指南(2017年版)》診斷標準[8]，空腹血糖≥7.0 nmol/L，葡萄糖負荷后2 h血糖≥11.0 nmol/L；(2)2型糖尿病腎病患者均符合《糖尿病腎病診斷、辨證分型及療效評定標準(試行方案)》中的診斷標準[9]，經3次檢測尿蛋白排泄率在20～200 μg/min；(3)近3個月未行腎透析治療；(4)口服降糖藥，血糖水平控制在4.4～10.0 mmol/L。排除標準：患有原發性腎疾病者；有嚴重心腦血管、肝臟等器官器質性原發病者；合并惡性腫瘤者；患有糖尿病酮癥酸中毒代謝紊亂癥狀者。根據Mogensen分期標準患者分為單純糖尿病(NON)組、2型糖尿病腎病微量蛋白尿(MIC)組、2型糖尿病腎病臨床蛋白尿(MAC)組、晚期2型糖尿病腎病(CKD)組，每組20例。其中NON組男16例、女4例，年齡22～70歲、平均(46.78±6.80)歲；MIC組男16例、女4例，年齡22～70歲、平均(47.11±6.40)歲；MAC組男15例、女5例，年齡22～70歲、平均(43.10±5.20)歲；CKD組男15例、女5例，年齡22～70歲、平均(47.54±4.50)歲。同時選擇20例體檢健康志愿者作為對照組，其中男11例、女9例，年齡20～67歲、平均(43.50±19.97)歲。各組研究對象性別、年齡比較，差異均無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。本研究獲醫院倫理委員會批準[(2020)倫審第(65)號]，所有研究對象及家屬均知曉本研究并簽署知情同意書。

1.2方法

1.2.1標本采集 采集志愿者體檢當日和各組患者入院次日清晨空腹靜脈血5 mL，以轉速2 500 r/min，離心半徑10 cm，將標本離心20 min，分離上層血清并將其置于-80 ℃冰箱保存待檢。同時留取清潔中段尿5 mL，以轉速3 000 r/min，離心半徑10 cm，離心5 min，取上清待檢。

1.2.2Smad1、BMP4水平測定 Smad1、BMP4采用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)檢測，ELISA試劑盒購于上海機純實業有限公司。依據試劑盒說明書按比例稀釋標準品，加入稀釋后的標準品50 μL于反應孔，加入待測標本50 μL于反應孔。立即加入50 μL的生物素標記的抗體，蓋上膜板，輕輕振蕩混勻，37 ℃溫育1 h。甩去孔內液體，洗板機洗板3次。每孔加入50 μL的鏈霉親和素-辣根過氧化物酶，輕輕振蕩混勻，37 ℃溫育30 min。洗板機洗板3次。每孔加入底物A、B各50 μL，輕輕振蕩混勻，37 ℃溫育10 min，避免光照。取出酶標板，迅速加入50 μL終止液，加入終止液后立即測定結果。通過貝克曼全自動酶免儀在450 nm波長處測定各孔的吸光度值。

1.2.3生化相關指標測定 采用美國IL-508生化自動分析儀測定血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)和高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)水平，相關試劑均購自深圳市雷諾華科技實業有限公司；同樣使用生化自動分析儀以免疫透射增強比濁法測定UAlb水平，以肌氨酸氧化酶法測定血清肌酐(Scr)和尿肌酐(Cr)水平，相關試劑盒均購自深圳邁瑞生物醫療股份有限公司。估算的腎小球過濾率(eGFR)計算公式：eGFR=186×Scr-1.154×年齡-0.203×0.742(女性)。Scr的單位換算：1 mg/dL=88.41 μmol/L。

2 結 果

2.15組腎功能、生化相關指標比較 5組UAlb/Cr比值和血清TC、TG、LDL-C水平按對照組、NON組、MIC組、MAC組、CKD組的順序依次升高，eGFR和HDL-C水平依次降低，差異均有統計學意義(P<0.05)；5組間任意兩組比較，差異均有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 5組腎功能、生化相關指標比較

2.25組血清Smad1、BMP4水平對比 5組血清Smad1、BMP4水平按對照組、NON組、MIC組、MAC組、CKD組的順序依次升高，差異均有統計學意義(P<0.05)；5組間任意兩組比較，差異均有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 5組血清Smad1、BMP4水平對比

2.3Smad1、BMP4水平與UAlb/Cr比值、TC、TG、LDL-C、HDL-C的相關性 Pearson相關分析結果顯示，Smad1水平與UAlb/Cr、TC、TG、LDL-C均呈正相關(r=0.510、0.404、0.591、0.631，P<0.05)，與HDL-C呈負相關(r=-0.545，P<0.05)；BMP4水平與UAlb/Cr、TC、TG、LDL-C均呈正相關(r=0.399、0.612、0.466、0.611，P<0.05)，與HDL-C呈負相關(r=-0.416，P<0.05)。見表3。

表3 Smad1、BMP4水平與UAlb/Cr比值、TC、TG、LDL-C、HDL-C的相關性

2.4Smad1、BMP4水平與2型糖尿病腎病病情嚴重程度的相關性 2型糖尿病腎病的病情嚴重程度用eGFR來判定，eGFR越低則病情越嚴重。Pearson相關分析結果顯示，Smad1、BMP4水平與2型糖尿病腎病病情嚴重程度呈正相關(r=0.632、0.605，P<0.05)。

3 討 論

糖尿病腎病是一種微血管特異性并發癥，是終末期腎病的常見病因之一，并且導致糖尿病患者的病死率顯著增加[9]。由于糖尿病患者長期處于血糖較高的狀態，會使患者的腎臟血管出現一定程度的病變，并逐漸發展為糖尿病腎病。臨床治療上2型糖尿病腎病治療效果不理想，而且2型糖尿病腎病的發病機制在相關研究中也存在爭議[10]。因此，目前臨床上早發現、早治療為2型糖尿病腎病的主要治療原則。

Smad1是R-Smads亞家族中一種介導轉化生長因子β(TGF-β)受體超家族信號轉導的蛋白，其磷酸化后具有活性[11]。Smad1蛋白作為足細胞損傷的標志物之一，為腎臟常見病理變化的關鍵標志物，在腎功能損傷中起著重要的作用[12-13]。研究發現，Smad1蛋白在高糖的過度刺激下表達水平升高，導致足細胞內部發生復雜的分子機制變化、細胞完整性受損及代謝異常[14]。當Smad1蛋白表達水平升高時，TGF-β表達上調，刺激TGF-β/Smad1信號通路使足細胞線粒體NADPH氧化酶增加，線粒體功能受到抑制，導致其畸形變化、凋亡，直致腎小球硬化[15]。有學者在相關研究中指出，糖尿病腎病中腎小球系膜基質擴張顯著，腎小球細胞中Smad1表達水平升高，導致糖尿病腎病患者發生微量蛋白尿[16]。本研究結果顯示，Smad1在2型糖尿病腎病患者中表達水平升高，且與病情嚴重程度呈正相關，進一步證實了Smad1是預測2型糖尿病腎病的標志物，可作為評判2型糖尿病腎病病情嚴重程度的指標。

BMP4屬TGF-β家族中的一員，能夠調節細胞的分化、增殖以及凋亡，在內環境調節中扮演重要的角色，其不僅在成骨方面有這不可替代的作用，而且在神經、泌尿系統的病理過程中也起到關鍵的作用[17]。BMP4可通過結合ⅠA型骨形態發生蛋白受體，調節一系列胰島素代謝相關基因的表達，從而調節胰島素的分泌水平[18]。有研究表明，在不同條件培養下的人臍靜脈內皮細胞中BMP4的表達水平隨環境中糖水平的增加而升高，可能的原因是高血糖水平可糖基化氧自由基等活性因子促進血管組織內BMP4的表達[19]。TOMINAGA等[20]發現糖尿病腎病腎小球中BMP4表達水平明顯增高，BMP4能夠通過Smad1信號通路調控目的基因的轉錄，BMP4/Smad1信號通路激活并參與了糖尿病腎病系膜基質增生。本研究結果顯示，BMP4在2型糖尿病腎病患者中表達水平升高，且與病情嚴重程度呈正相關，說明BMP4在糖尿病腎病疾病的發生機制中扮演重要角色，可作為2型糖尿病腎病患者早期的診斷因子。

TC、TG、LDL-C、HDL-C是4項反映血脂水平的重要指標，血脂高低是衡量人體健康與否的一項重要指標[21]。糖尿病腎病患者存在著不同程度腎臟損害，UAlb/Cr是用于檢測腎臟損害的重要指標[22-23]。本研究發現，2型糖尿病腎病患者血清Smad1、BMP4水平隨著患者病情嚴重程度加重而升高，且與TC、TG、LDL-C均呈正相關，與HDL-C呈負相關，這可能與Smad1抑制脂質蛋白脂肪酶活性，使TG清除減少有關。2型糖尿病腎病患者血清Smad1、BMP4水平與UAlb/Cr呈正相關，即血清Smad1、BMP4水平越高，尿蛋白排泄率越高，提示Smad1、BMP4、UAlb/Cr均為2型糖尿病腎病患者早期診斷因子，并且具有較好的預示和診斷作用，可反映腎臟的早期損傷程度。本研究由于選取病例數少，具有一定局限性，故在下一步研究中需擴大研究范圍、增加樣本量，進一步研究Smad1、BMP4在2型糖尿病腎病患者中的表達水平及其與病情嚴重程度的關系。

綜上所述，Smad1、BMP4水平變化能夠有效預測2型糖尿病腎病腎功能損害發生風險，且Smad1、BMP4在2型糖尿病腎病中表達水平升高，對2型糖尿病腎功能損害診斷有一定的臨床價值。