黃景明,徐朝陽,史煜波,翁躍頌,陳新江,張義喜
(1、寧波衛(wèi)生職業(yè)技術(shù)學(xué)院醫(yī)學(xué)技術(shù)學(xué)院,浙江寧波315104;2、寧波市第一醫(yī)院檢驗科,浙江寧波315010)
血正五聚蛋白3、尿α1微球蛋白與免疫球蛋白G對糖尿病腎病早期診斷的價值
黃景明1,徐朝陽2,史煜波2,翁躍頌2,陳新江1,張義喜1
(1、寧波衛(wèi)生職業(yè)技術(shù)學(xué)院醫(yī)學(xué)技術(shù)學(xué)院,浙江寧波315104;2、寧波市第一醫(yī)院檢驗科,浙江寧波315010)
目的探討2型糖尿病患者血正五聚蛋白3(PTX3)、尿αl微球蛋白(αlMG)與免疫球蛋白G(IgG)在糖尿病腎病早期診斷中的意義。方法2型糖尿病患者85例,根據(jù)尿白蛋白排泄率(UAER)分成正常蛋白尿組、微量蛋白尿組與臨床蛋白尿組,分別檢測三組PTX3、αlMG與IgG。結(jié)果微量白蛋白尿組PTX3、αlMG與IgG水平顯著高于正常白蛋白尿組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。臨床白蛋白尿組PTX3、αlMG與IgG水平顯著高于正常白蛋白尿組與微量白蛋白尿組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。相關(guān)性分析顯示,PTX3與尿微量白蛋白(mAlb)、αlMG、IgG均呈正相關(guān)(P<0.01)。結(jié)論PTX3、αlMG與IgG水平的檢測對2型糖尿病患者早期腎損害具有診斷價值,單獨mAlb檢測診斷糖尿病腎病存在局限性。
正五聚蛋白3;αl微球蛋白;免疫球蛋白G;糖尿病腎病
長期的高血糖癥將導(dǎo)致多器官的損害、功能紊亂和衰竭,以微血管的并發(fā)癥危害最大,最常見的是糖尿病性腎病(diabetic nephropathy,DN)。2型糖尿病DN發(fā)生率達20%,其嚴重性僅次于心腦血管病,中國DN約占終末期腎衰的5%[1]。目前臨床上認為微量白蛋白尿(microalbuminuria,mAlb)對早期診斷DN最有價值,但其中的機制尚需進一步探討?,F(xiàn)普遍認為慢性炎癥與內(nèi)皮功能障礙可引起腎臟結(jié)構(gòu)、功能改變,與蛋白尿的出現(xiàn)有關(guān)[2,3]。正五聚蛋白3(Pentraxin-3,PTX3)為急性時相反應(yīng)蛋白,與許多促炎因素有關(guān),是炎癥介質(zhì)的復(fù)合受體。本研究通過對糖尿病人血PTX3、尿α1微球蛋白(α1MG)、尿免疫球蛋白G(IgG)與mAlb的檢測,分析各指標間的聯(lián)系及意義,為早期診斷DN提供進一步的依據(jù)。
1.1 一般資料根據(jù)中國糖尿病防治指南(2005版) 2型糖尿病診斷標準確診患者85例,年齡24~83歲,排除潛在的炎癥相關(guān)因素,如試驗前兩周內(nèi)急慢性感染、慢性呼吸系統(tǒng)疾病、外傷、腫瘤、腎小球腎炎、腎盂腎炎等。關(guān)于糖尿病腎病的分期,Ⅰ期與Ⅱ期主要為糖尿病腎病早期病理特征,如腎體積增大,腎小球濾過率升高,腎小球入球小動脈擴張,腎小球毛細血管基底膜增厚,但尿白蛋白排泄率多數(shù)在正常范圍,或呈間歇性增高(運動后)。Ⅲ期為早期腎病,出現(xiàn)微量白蛋白尿。Ⅳ期為臨床腎病,尿蛋白逐漸增多。Ⅴ期為尿毒癥,多數(shù)腎單位閉鎖。目前臨床上糖尿病腎病的早期檢測及分型主要從實驗室能檢測到的指標(主要是微量白蛋白尿)作為根據(jù)。本研究將病例根據(jù)尿白蛋白排泄率(UAER)分成三組:正常蛋白尿組(UAER<30mg/24h) 30例,男21例,女9例;微量蛋白尿組(UAER30~300 mg/24h)29例,男20例,女9例;臨床蛋白尿組(UAER>300mg/24h)26例,男18例,女8例。
1.2 方法所有受試者均空腹8~12h后清晨采靜脈血,PTX3檢測采用夾心ELISA法,試劑由美國R&D公司提供。采用免疫散射比濁法檢測尿mAlb、α1MG與IgG,由BECKMAN COULTER公司IMMAGE雙光徑免疫濁度分析儀測定。以α1MG>12.5mg/L、IgG>8.1mg/L為陽性判斷標準。PTX3的參考值目前無統(tǒng)一標準,依據(jù)日本學(xué)者對健康人群的調(diào)查[4],PTX3的均值男性為2.13μg/L,女性為2.41μg/L。
1.3 統(tǒng)計學(xué)方法采用SPSS19.0軟件進行統(tǒng)計分析。進行方差齊次性的levene檢驗,PTX3、α1MG、IgG測定值為非正態(tài)分布,以中位數(shù)[四分位數(shù)(P25~P75)]表示。多組間差異分析采用Kruskal-Wallis檢驗,兩組間差異用Mann-Whitney u檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。連續(xù)變量相互關(guān)系采用Spearman等級相關(guān)分析。
2.1 各組觀察指標水平比較臨床蛋白尿組、微量蛋白尿組與正常蛋白尿組之間兩兩分析比較,PTX3、α1MG、IgG水平差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01或P<0.05)。在正常蛋白尿組、微量蛋白尿組與臨床蛋白尿組之間PTX3、α1MG、IgG水平均逐步升高,三組間比較差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),見表1。
表1 各組PTX3、α1MG、IgG水平比較
2.2 PTX3與尿微量蛋白相關(guān)性比較相關(guān)分析顯示,PTX3與mAlb、α1MG、IgG均呈正相關(guān)(P<0.01),見表2。
表2 PTX3與mAlb、α1MG、IgG的Spearman相關(guān)分析
糖尿病腎病的最早臨床證據(jù)是發(fā)現(xiàn)尿總蛋白在參考范圍內(nèi),而尿白蛋白排泄增加,由此提出了“微量白蛋白尿”概念。尿mAlb主要反映腎小球濾過膜的電荷屏障發(fā)生早期損害[5],其對DN的監(jiān)測價值已被公認,已成為篩查與診斷DN的首選。α1MG由肝細胞和淋巴細胞合成的糖蛋白,分子量為2.6~3.1KD,血漿中α1MG的存在形式有游離型與結(jié)合型,結(jié)合型主要與白蛋白、IgA結(jié)合。因α1MG分子量小,血漿中游離型α1MG可自由通過腎小球濾過膜,在近端小管被重吸收,故近端小管功能障礙可導(dǎo)致尿α1MG排泄增加[6]。IgG是血清中含量最多的免疫球蛋白,分子量為150KD,趨向電中性。正常情況下腎小球濾過膜的分子屏障對IgG起阻留作用,當(dāng)分子屏障受損時,基本不帶電荷的IgG濾出增多,尿中IgG含量升高。
糖尿病腎病有關(guān)的細胞因子VEGF(血管內(nèi)皮增殖因子)、IL-6、TNFα、PDGF、IGF(胰島素樣生長因子)等增加,促使與炎癥反應(yīng)有關(guān)的亞臨床炎癥因子CRP(C反應(yīng)蛋白)水平、外周血白細胞計數(shù)、血漿纖維蛋白原水平在糖尿病血管病變中明顯增高,這些炎癥因子成為糖尿病腎病的預(yù)測因子。CRP是肝臟受到炎性介質(zhì)IL-6刺激后合成分泌的,是反映炎癥極為敏感的指標。國外有研究顯示2型糖尿病患者DN組hsCRP(高敏C反應(yīng)蛋白)水平顯著高于非DN組,血清hsCRP水平隨尿白蛋白排泄率的增加而增高,提示炎癥反應(yīng)可能在DN的發(fā)生中起重要作用,且炎癥反應(yīng)的強度與糖尿病腎臟損害的程度存在相關(guān)性[7,8]。
90年代Breviario等[9]研究發(fā)現(xiàn)的PTX3屬于長鏈正五聚體蛋白,分子量為40~50KD,人PTX3基因定位于第3號染色體q5區(qū)內(nèi)。PTX3與傳統(tǒng)的急性時相反應(yīng)蛋白CRP在結(jié)構(gòu)上具有同源性,同屬于正五聚蛋白家族。CRP僅由肝細胞合成,PTX3由多種細胞合成,主要是巨噬細胞與血管內(nèi)皮細胞[10]。腎臟存在PTX3信使RNA,原代系膜細胞、原代腎小管上皮細胞(PTECs)與腎成纖維細胞均可表達產(chǎn)生PTX3[11]。2007年Tong等[12]報道PTX3水平在腎功能受損的病人中有明顯升高,血PTX3水平與腎小球濾過率(GFR)呈明顯的負相關(guān)。GFR是衡量腎臟受損程度的重要指針且可反映腎小球的早期損害,此報道預(yù)示PTX3升高可較早反映腎功能的損傷并可判斷腎小球損害程度。2008年Suliman等[13]報道2型糖尿病伴腎衰竭病人常有PTX3水平升高,且PTX3水平與尿白蛋白排泄率獨立相關(guān)。
本研究觀察到正常蛋白尿組、微量蛋白尿組與臨床白蛋尿組PTX3、α1MG、IgG水平依次升高,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),PTX3與mAlb、α1MG、IgG呈正相關(guān)(P<0.01),顯示DN尿蛋白排泄增加與DN的炎癥反應(yīng)及內(nèi)皮功能障礙有密切的關(guān)系。腎臟疾病時單核細胞與T淋巴細胞滲出浸潤腎小管間質(zhì),炎癥應(yīng)答使腎小管上皮細胞釋放促炎反應(yīng)分子。IL-6影響腎小球系膜細胞與足細胞的細胞外基質(zhì)。TNF能活化NADPH氧化酶從而加速氧化性應(yīng)激過程,致使腎小球毛細血管壁通透性增加。巨噬細胞和單核細胞是腎血管炎癥的重要介質(zhì),通過產(chǎn)生活性氧、細胞因子與蛋白酶促進DN的發(fā)展。這些炎癥介質(zhì)可成倍地增強PTX3基因在PTECs的表達,使PTX3在腎臟的先天免疫反應(yīng)與炎癥反應(yīng)中充當(dāng)重要的角色[14]。PTX3涉及參與細胞凋亡,清除浸潤腎臟的有害白細胞,促使炎癥消退。動物實驗顯示,PTX3缺乏的小白鼠易得侵襲性肺曲霉病,用純化PTX3治療后病情可以好轉(zhuǎn)。2009年Yilmaz等研究發(fā)現(xiàn)[15]糖尿病腎病PTX3水平升高與蛋白尿、內(nèi)皮細胞功能障礙有密切的聯(lián)系。局部炎癥將導(dǎo)致血管內(nèi)皮細胞功能障礙,降低內(nèi)皮型一氧化氮合酶的表達及生物學(xué)活性,激活機體凝血系統(tǒng)和補體系統(tǒng),引發(fā)血管病變,破壞腎小球毛細血管壁通透性。PTX3與亞臨床血管炎癥有關(guān),應(yīng)用改善血管功能與抗炎作用的血管緊張素Ⅰ轉(zhuǎn)換酶抑制劑治療12周后,PTX3與UAER同時下降。
本研究發(fā)現(xiàn)正常白蛋白尿組α1MG的陽性率為49.5%,α1MG水平正常而mAlb陽性的患者為15.1%。這說明糖尿病人腎損害可首先出現(xiàn)腎小管損傷,也可首先表現(xiàn)為腎小球功能障礙,第三次全美健康與營養(yǎng)普查(NHANESⅢ)數(shù)據(jù)也顯示單獨尿mAlb測定將漏檢相當(dāng)多的DN病人[16]。正常蛋白尿組、微量蛋白尿組與臨床蛋白尿組IgG的陽性率分別為17.4%、74.1%與95.7%,說明尿IgG可反映腎小球基底膜損傷的程度。從不同年齡段指標的觀察分析,mAlb水平在50歲前后差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),α1MG水平在70歲前后差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),提示隨著病情的進展,蛋白尿的出現(xiàn)不僅反映了腎小球病變,還進一步活化腎小管細胞表達眾多的促炎反應(yīng)分子,造成小管間質(zhì)性損傷和纖維化從而加重腎臟病變。
DN起病隱匿,易被漏診或誤診而延誤治療,且其預(yù)后惡劣,至臨床蛋白尿期僅能延緩腎病的進展或惡化。DN病因和發(fā)病機制相當(dāng)復(fù)雜,我們的分析說明尿mAlb檢測對于DN的早期診斷存在一定的局限性,聯(lián)合尿α1MG與IgG檢測有助于全面判斷腎臟損害的部位及損傷程度。鑒于糖尿病的炎癥線索,炎癥指標PTX3的補充有積極的意義,PTX3水平升高是一個重要的危險因素。
[1]葉山東,胡遠峰.糖尿病腎病的早期診斷[J].中華內(nèi)分泌代謝雜志, l995,l1(2):107-l08.
[2]Yang L,Brozovic S,Xu J,et a1.Inflammatory gene expression in OVE26 diabetic kidney during the development of nephropathy[J]. Nephron Exp Nephrol,2011,119(1):8-20.
[3]Mantovani A,Garlanda C,Bottazzi B,et a1.The long pentraxin PTX3 in vascular pathology[J].Vascul Pharmacol,2006,45(5):326-330.
[4]Yamasaki K,Kurimura M,Kasai T,et a1.Determination of physiological plasma pentraxin3 levels in healthy populations[J].Clin Chem Lab Med,2009,47(4):471-477.
[5]高洪元,張蓓.尿微量白蛋白檢測對糖尿病腎病的早期診斷價值[J].實驗與檢驗醫(yī)學(xué),2012,30(5):509-510.
[6]嚴蓓蓓.三項指標聯(lián)合監(jiān)測在糖尿病腎病早期診斷中的意義[J].實驗與檢驗醫(yī)學(xué),2012,30(4):371-372.
[7]Ahluwalia TS,Khullar M,Ahuja M,et al.Common variants of inflammatory cytokine genes are associated with risk of nephmpathyin type 2 diatetes among Asian Indians[J].PLoS One,2009,4 (4):l-10.
[8]Mojahedi MJ,Bonakdaran S,Hami M,et a1.Elevated serum C-reactive protein level and microalbuminuria in patients with type 2 diabetes mellitus[J].Iran J Kidney Dis,2009,3(1):12-16.
[9]Breviario F,Aniello EM,Golay J,et al.Interleukin-1-inducible genes in endothelial cells.Cloning of a new gene related to C-reactive protein and serum amyloid P component[J].J Biol Chem, 1992,267(31):22190-22197.
[10]Deban L,Russo RC,Sironi M,et al.Regulation of leukocyte recruitment by the long pentraxin PTX3[J].Nat Immunol,2010,11 (4):328-334.
[11]Nauta AJ,de Haij S,Bottazzi B,et a1.Human renal epithelial cells produce the long pentraxin PTX3[J].Kidney Int,2005,67(2):543-553.
[12]Tong M,Carrero JJ,Qureshi AR,et a1.Plasma pentraxin 3 in patients with chronic kidney disease:associations with renal function, protein-energy wasting,cardiovascular disease and mortality[J]. Clin J Am Soc Nephrol,2007,2(5):889-897.
[13]Suliman ME,Yilmaz MI,Carrero JJ,et a1.Novel links between the long pentraxin 3,endothelial dysfunction,and albuminuria in early and advanced chronic kidney disease[J].Clin J Am Soc Nephrol,2008,3(4):976-985.
[14]Navarro-González JF,Mora-Fernández C,de Fuentes MM,et al. Inflammatory molecules and pathways in the pathogenesis of diabetic nephropathy[J].Nat Rev Nephrol,2011,7(6):327-340.
[15]Yilmaz MI,Axelsson J,Sonmez A,et a1.Effect of renin angiotensin system blockade on pentraxin 3 levels in type-2 diabetic patients with proteinuria[J].Clin J Am Soc Nephrol,2009,4(3):535-541.
[16]HideyukiI,HirokiF,TakamuneT.Diagnosticbiomarkersof diabetic nephropathy[J].Expert Opin Med Diagn,2008,2(2):161-169.
Value of blood Pentraxin-3,urinary α1-microglobulin and immunoglobin G detection in early diagnosis of diabetic nephropathy
HUANG Jingming,XU Zhaoyang,SHI Yubo,et al.College of Medical Technology,Ningbo College of Health Sciences,Zhejiang Ningbo 315104,China
Objective To investigate the clinical value of blood Pentraxin-3(PTX3),urinary α1-microglobulin(α1MG)and urinary immunoglobin G(IgG)in type 2 diabetic patients with diabetic nephropathy.Methods According to UAER,85 patients with type 2 diabetes were divided into 3 groups called normoalbuminuria,microalbuminuria and macroalbuminuria respectively.PTX3,α1MG and IgG were measured.Results PTX3,αlMG and IgG in microalbuminuria was significantly higher than those in normoalbuminuria(P<0.05).PTX3,αlMG and IgG in macroalbuminuria were significantly higher than those in normoalbuminuria and microalbuminuria(P<0.05).Correlation analysis showed PTX3 was positively correlated with mAlb,αlMG and IgG(P<0.01).Conclusions The detection of levels of PTX3,αlMG and IgG have diagnostic value for the early renal injury in type 2 diabetic patients. Diabetic kidney disease can not be detected by microalbuminuria in some cases.
Pentraxin-3;αl-microglobulin;Immunoglobin G;Diabetic nephropathy
R587.1,R446.12+2,R446.62
A
1674-1129(2013)03-0211-03
10.3969/j.issn.1674-1129.2013.03.004
浙江省教育廳科研項目(Y201122600)
黃景明,男,1966年12月出生,本科,畢業(yè)于溫州醫(yī)學(xué)院,主要研究方向為臨床生物化學(xué)。