外周血FGF21與基質金屬蛋白酶抑制劑在老年糖尿病腎病患者中的表達及臨床意義

朱占蘭 榮旺 薄維波 趙文慧 王永琪 苗強強

(1徐州醫科大學附屬連云港市東方醫院醫學檢驗科，江蘇 連云港 222000；2南京中醫藥大學附屬連云港醫院內分泌科；3徐州醫科大學附屬連云港市東方醫院藥學部)

糖尿病是一種以代謝紊亂為主要特征的慢性疾病，流行病學研究顯示，2015年全球約4.15億糖尿病患者，預計到2040年糖尿病患者數將達到6.42億例，其中我國糖尿病患者數將達到1.51億例〔1〕。糖尿病腎病是糖尿病患者最常見的嚴重并發癥之一，由于進展至糖尿病腎病需要較長時間，因此以老年患者為主〔2〕。調查研究顯示，我國糖尿病腎病在住院治療2型糖尿病患者中的比例約為40%，在社區2型糖尿病患者中約為30%〔3〕。臨床對于正常白蛋白尿期糖尿病腎病患者的療效較好，能夠將病情長期控制在該階段，但對于持續微量白蛋白尿期以上的患者療效不理想，預后差〔4〕。因此，早診斷、早治療是改善糖尿病腎病患者預后的關鍵。本研究旨在探討外周血成纖維細胞生長因子(FGF)21、基質金屬蛋白酶抑制劑(TIMP)-1、TIMP-2在老年糖尿病腎病患者中的表達特點及其與腎功能和病情嚴重程度的關系。

1 對象與方法

1.1研究對象 選取2019年4月至2020年7月在徐州醫科大學附屬連云港市東方醫院收治的老年糖尿病腎病患者109例。入選標準：①年齡≥60歲，符合中華醫學會糖尿病分會頒布的中國糖尿病腎病防治專家共識(2014版)中的診斷標準；②2型糖尿病患者，未合并大血管病變。排除標準：①有腎移植治療史、腎病綜合征、腎結石、腎炎者；②合并嚴重感染性疾病、創傷、甲狀腺功能亢進、惡性腫瘤者；③近6個月手術史或嚴重外傷史者。其中男76例，女33例；年齡60～82歲，平均(72.51±7.06)歲；根據尿白蛋白/肌酐水平分為微量白蛋白尿組(30～300 mg/g)60例，大量白蛋白尿組(>300 mg/g)49例。另收集老年單純2型糖尿病患者56例為對照組，男39例，女17例；年齡60～79歲，平均(71.90±6.25)歲。本研究經醫院醫學倫理委員會批準，患者均被告知本研究目的，簽署知情同意書。

1.2標本采集和資料收集 入選患者均禁食8 h，次日清晨采集中段尿，即時快速測定尿白蛋白/肌酐比值；采集空腹外周靜脈血5 ml，恒溫下4 000 r/min離心15 min(4℃)，離心半徑10 cm，收集血清，放于-80℃超低溫冰箱中保存待測，乙二胺四乙酸(EDTA)-K2抗凝血2 ml測定糖化血紅蛋白。以問卷調查的方式收集患者性別、年齡、糖尿病病程及合并高血壓、糖尿病視網膜病變情況。

1.3糖代謝和腎功能指標檢測 使用東芝全自動生化分析儀和配套的檢測試劑，測定空腹血糖、肌酐尿素氮、胱抑素C水平，檢測試劑購于伊利康生物有限公司；使用普門全自動分析儀測定糖化血紅蛋白，使用邁瑞全自動電化學發光免疫分析儀和配套的檢測試劑測定空腹C肽水平；根據患者性別、年齡、肌酐水平，使用改良的中國人腎臟疾病飲食調節(MDRD)計算公式得出腎小球濾過率。

1.4FGF21、TIMP-1、TIMP-2水平檢測 使用雙抗體夾心酶聯免疫吸附試驗測定患者血清FGF21、TIMP-1、TIMP-2水平，鼠抗人FGF21、TIMP-1、TIMP-2單克隆抗體包被聚苯乙烯板，使用15 g/L濃度的胎牛血清封閉，加入血清標本和相對應的FGF21、TIMP-1、TIMP-2標準品，37℃水浴45 min，加入辣根過氧化物酶標記的抗FGF21、TIMP-1、TIMP-2單克隆抗體，37℃水浴45 min，加入顯色劑TMB，37℃反應20 min后終止反應，上全自動酶標儀進行測定。檢測試劑盒購于廣州鼎國生物有限公司。

1.5統計學分析 使用SPSS25.0統計學軟件進行方差分析、t檢驗、χ2檢驗及Pearson相關性分析，FGF21、TIMP-1、TIMP-2對老年糖尿病腎病患者的診斷價值進行受試者工作特征(ROC)曲線分析。

2 結 果

2.1各組人口學特征及糖代謝指標比較 大量白蛋白尿組年齡、合并高血壓及糖尿病視網膜病變比例明顯高于微量白蛋白尿組和對照組，微量白蛋白尿組明顯高于對照組(均P<0.05)。見表1。

表1 各組人口學特征及糖代謝相關指標比較

2.2各組腎功能指標比較 大量白蛋白尿組腎小球濾過率明顯低于微量白蛋白尿組和對照組，微量白蛋白尿組明顯低于對照組；大量白蛋白尿組肌酐、尿素氮、胱抑素水平明顯高于微量白蛋白尿組和對照組，微量白蛋白尿組明顯高于對照組(均P<0.05)。見表2。

2.3各組FGF21、TIMP-1、TIMP-2水平比較 大量白蛋白尿組FGF21水平明顯高于微量白蛋白尿組和對照組，TIMP-1、TIMP-2水平明顯低于微量白蛋白尿組和對照組；微量白蛋白尿組FGF21水平明顯高于對照組，TIMP-1、TIMP-2水平明顯低于對照組(均P<0.05)。見表2。

表2 各組腎功能指標、FGF21、TIMP-1、TIMP-2比較

2.4老年糖尿病腎病患者血清FGF21、TIMP-1、TIMP-2與腎功能指標的相關性 FGF21與腎小球濾過率呈負相關，與肌酐、尿素氮、胱抑素C呈正相關(P<0.05)；TIMP-1、TIMP-2與腎小球濾過率呈正相關，與肌酐、尿素氮、胱抑素C呈負相關(P<0.05)。見表3。

表3 老年糖尿病腎病患者血清FGF21、TIMP-1、TIMP-2與腎功能指標的相關性

2.5血清FGF21、TIMP-1、TIMP-2對老年糖尿病腎病患者的診斷價值 ROC曲線分析顯示，老年糖尿病腎病患者血清FGF21、TIMP-1、TIMP-2單獨和聯合檢測在診斷糖尿病腎病方面均具有較高的應用價值(P<0.01)；其中血清FGF21、TIMP-1、TIMP-2聯合檢測的AUC值、靈敏度和特異度最高。見圖1，表4。

圖1 血清FGF21、TIMP-1、TIMP-2對老年糖尿病腎病患者病情診斷的ROC曲線

表4 血清FGF21、TIMP-1、TIMP-2對老年糖尿病腎病患者的診斷價值

3 討 論

糖尿病腎病是終末期腎病的第二大原因，且隨著我國糖尿病發病率的增加，患者生存時間的延長，糖尿病腎病很可能逐漸成為終末期腎病的首位病因〔5〕。由于糖尿病腎病發病隱匿，早期臨床癥狀無明顯特異性，確診時多已進展至持續微量白蛋白尿期，治療難度大且預后不理想，多數患者會發展至大量蛋白尿期〔6〕；與其他慢性腎病相比，糖尿病腎病發展為終末期腎病的速度超過14倍，終末期腎病患者只能通過血液透析或腎移植來治療，嚴重影響生活質量并威脅生命安全〔7〕。病理活檢是診斷糖尿病腎病的金標準，但要通過腎穿刺來取標本，難以成為常規檢查項目。尿白蛋白是診斷糖尿病腎病的主要參考指標，但受感染、劇烈運動等其他因素影響，造成診斷特異性不佳〔8〕。腎功能損傷是糖尿病腎病的主要臨床表現之一，肌酐、尿素氮、胱抑素C是臨床常用的腎功能評價指標，但由于腎臟具有很強的代償功能，糖尿病腎病發病早期上述指標一般不會出現明顯改變，僅在糖尿病腎病晚期腎小球濾過率降低幅度超過正常水平的50%左右時，肌酐、尿素氮、胱抑素C才會明顯升高〔9〕。

FGF21是位于人類第19號染色體上的細胞因子，表達于人體骨骼肌、肝臟、胰腺、腎臟中，能夠調節胰島β細胞功能、糖脂代謝等作用〔10〕。目前FGF21對腎功能的調節作用仍未完全闡明，但在多種腎臟病變中表達水平均存在不同程度升高〔11〕。相關研究顯示，我國人群中慢性腎病患者血清FGF21水平明顯高于同年齡段健康人群，且隨著臨床分期的增加其表達水平呈明顯上升趨勢〔12〕。研究顯示，與健康人群相比，血液透析患者血清FGF21水平高出23倍〔13〕。本研究結果提示，血清FGF21在糖尿病腎病患者中升高，且升高幅度與病情嚴重程度有關。可能原因為，FGF21主要經腎臟排泄，當腎功能損傷時其排泄率降低，血液中FGF21水平升高，此外血清FGF21能夠改善胰島素抵抗，糖尿病腎病患者存在不同程度的胰島素抵抗，會導致FGF21代償性升高〔14〕。

研究者檢測了6種常見的炎癥因子和血管生成因子在慢性腎病中的表達，使用蛋白芯片篩選出了慢性腎病患者中TIMP-1、TIMP-2表達存在明顯差異〔15〕。但目前關于TIMP-1、TIMP-2在糖尿病腎病患者中的表達及意義的研究仍十分少見。本研究結果提示，血清TIMP-1、TIMP-2在糖尿病腎病患者中降低，且降低幅度與病情嚴重程度有關。相關性分析結果說明糖尿病腎病患者血清FGF21、TIMP-1、TIMP-2水平與腎功能指標明顯相關，具有成為糖尿病腎病早期診斷生物標志物的潛力。進一步行ROC曲線分析顯示，血清FGF21、TIMP-1、TIMP-2對老年糖尿病腎病的診斷均具有較高的應用價值，聯合診斷的靈敏度和特異度最高，可用于臨床診斷和病情評估。