2型糖尿病腎臟病變與血清膽紅素的關(guān)系研究

賈育梅，趙永禎，徐 援，姚 志

近年來，隨著生活方式的改變和人口老齡化的加速，糖尿病的患病率越來越高，目前全世界共有2.5億糖尿病患者，20年后預(yù)計增加至3.8億。而我國20歲以上的人群中糖尿病男、女患病率分別為10.6%和8.8%，總體糖尿病患病率為9.7%[1]。糖尿病微血管病變是2型糖尿病的重要并發(fā)癥，其發(fā)病機制復(fù)雜，是目前糖尿病患者致死、致殘的主要原因[2]。糖尿病腎臟病變是最主要的糖尿病微血管病變之一，其所致的終末期腎衰竭發(fā)病率逐年增長。膽紅素作為一種抗氧化劑在糖尿病大血管病變中發(fā)揮的保護作用已逐漸被臨床所認(rèn)識，但其在微血管病變?nèi)缣悄虿∧I臟病變中的作用報道較少。本研究旨在觀察膽紅素與糖尿病腎臟病變的關(guān)系，探討其發(fā)揮的作用。

1　資料與方法

1.1一般資料選取2010年8月—2012年6月北京朝陽醫(yī)院內(nèi)分泌科住院的2型糖尿病患者1 217例，其中男607例，女610例。2型糖尿病的診斷符合1999年世界衛(wèi)生組織(WHO)及國際糖尿病聯(lián)盟(IDF)制定的診斷標(biāo)準(zhǔn)，并除外脂肪肝等肝膽系統(tǒng)疾病、心肺功能不全、血液系統(tǒng)疾病、自身免疫性疾病、糖尿病急性并發(fā)癥、原發(fā)性腎臟疾病、腎結(jié)石活動期、尿毒癥行透析治療、感染及其他重大疾病者，無糖皮質(zhì)激素、免疫抑制劑等特殊用藥史。

1.2研究方法

1.2.1收集基本資料記錄患者的年齡、性別、病史等基本資料，測量其身高、體質(zhì)量、腰圍、臀圍和血壓，計算體質(zhì)指數(shù)(BMI)和腰臀比(WHR)。在清晨空腹時以固定的體質(zhì)量計由專人測量所有受試者的身高、體質(zhì)量并計算BMI，BMI=體質(zhì)量/身高2(kg/m2)。高血壓定義為血壓≥140/90 mm Hg(1 mm Hg =0.133 kPa)，或目前正使用降壓藥物。

1.2.2檢測生化指標(biāo)患者晚餐后禁食10～14 h，次日空腹采靜脈血，3 h內(nèi)分離血清，使用德國西門子公司生產(chǎn)的自動生化分析儀(型號為DADE Dimonsion Rxl Max)檢測膽紅素水平，同時檢測血脂、肝功能、腎功能等其他生化指標(biāo)。使用日本TOSOH公司(型號為HLC-723GT)生產(chǎn)的儀器采用高壓液相法測定糖化血紅蛋白(HbA1c)。采用酶聯(lián)免疫吸附測定法檢測尿微量清蛋白。根據(jù)MDRD簡化公式計算腎小球濾過率估算值(estimated glomerular filtration rate，eGFR)，eGFR=186×Scr-1.154×年齡-0.203×0.742(女性)(Scr為血肌酐)。依據(jù)美國腎臟基金會制定的2007 K/DOQI糖尿病和慢性腎臟病的臨床診療指南中對慢性腎臟疾病的分期將入選患者分為3組：A組(891例):eGFR≥90 ml·min-1·(1.73 m2)-1；B組(256例):60 ml·min-1·(1.73 m2)-1≤eGFR<90 ml·min-1·(1.73 m2)-1,C組(70例)：eGFR<60 ml·min-1·(1.73 m2)-1。另根據(jù)8 h尿清蛋白排泄率(UAER)分為3組：a組(946例)：UAER<20 μg/min；b組(193例)：20 μg/min≤UAER<200 μg/min；c組(78例)：UAER≥200 μg/min。對比分析各組血清膽紅素水平。

2　結(jié)果

2.1不同eGFR患者臨床指標(biāo)比較A、B、C 3組患者年齡、病程、總蛋白、清蛋白、三酰甘油(TG)、收縮壓水平間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，其中年齡、病程、TG、收縮壓B組與A組比較，C組與B組比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；總蛋白水平A組低于B組和C組，清蛋白水平A組和B組高于C組(P<0.05，見表1)。

表1　不同eGFR患者臨床指標(biāo)比較

注：TC=總膽固醇，HDL-C=高密度脂蛋白膽固醇，LDL-C=低密度脂蛋白膽固醇,TG=三酰甘油，AST=天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶，ALT=丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶，F(xiàn)BG=空腹血糖，PBG=餐后血糖,HbA1c=糖化血紅蛋白，BMI=體質(zhì)指數(shù);與A組比較，*P<0.05；與B組比較，△P<0.05;與C組比較，▲P<0.05

2.2不同eGFR患者血清膽紅素水平比較A、B、C 3組患者血清膽紅素水平間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，其中A組高于B組(P=0.003)，B組高于C組(P=0.015，見表2)。

2.3不同UAER患者血清膽紅素水平比較a、b、c 3組患者血清膽紅素水平間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，其中a組高于b組(P=0.023)，b組高于c組(P=0.012，見表3)。

2.4eGFR影響因素分析在調(diào)整性別、年齡等因素后，以eGFR變化分組值為因變量(設(shè)A=1，B=2，C=3)進行多因素有序Logistic回歸分析，結(jié)果顯示TG、膽紅素和病程均進入方程(見表4)。

表2　不同eGFR水平患者血清膽紅素水平比較

注：與A組比較，*P<0.05；與B組比較，△P<0.05

表3　不同UAER患者血清膽紅素水平比較

注：與A組比較，*P<0.05；與B組比較，△P<0.05

表4　eGFR影響因素的Logistic回歸分析

3　討論

糖尿病腎臟病變是最主要的糖尿病微血管病變之一。20%～40%的1型糖尿病患者和不足20%的2型糖尿病患者會因糖尿病導(dǎo)致腎衰竭[2]。膽紅素作為血紅蛋白的代謝產(chǎn)物，其抗氧化作用的研究始于50多年前。Stocker等[3]首次論證了膽紅素具有抗氧化的作用,能對抗動脈粥樣硬化的形成。最近研究顯示，非結(jié)合膽紅素(UCB)能產(chǎn)生很強的抗氧化活性，而輕度高膽紅素血癥可能有積極的影響[4]。膽紅素在參與維持體內(nèi)氧化與抗氧化的平衡機制方面起到了重要作用,占機體總抗氧化能力的30%,其較已知的維生素C和維生素E等抗氧化劑能更有效地保護細(xì)胞免受自由基損傷[5]。膽紅素含有一個延伸共扼雙鍵體系和活化氫原子，能有效捕獲和清除氧自由基，阻止清蛋白結(jié)合脂肪酸的氧化[6]。膽紅素還可通過與谷胱甘肽產(chǎn)生協(xié)同作用,使兩者的抗氧化及細(xì)胞保護作用明顯增強[7]。據(jù)報道低膽紅素血癥是心血管疾病的危險因素,較高的膽紅素水平可降低冠心病的發(fā)病率，這可能與膽紅素具有對血管內(nèi)皮的保護作用有關(guān)[8-9]，并且可能與膽紅素能夠通過抑制低密度脂蛋白的氧化和清除氧自由基來發(fā)揮作用有關(guān)[10-11]。膽紅素在抗動脈粥樣硬化方面發(fā)揮作用的效果與不吸煙、收縮壓降低及HDL-C效果類似[12-13]。Novotny等[14]的薈萃分析也證實了這一點。

糖尿病腎病的發(fā)病機制錯綜復(fù)雜，與之相關(guān)的危險因素有血壓、血糖控制水平、易感基因、病程、血脂水平等[15-16]。本研究顯示B組年齡高于A組，病程長于A組，TG水平高于A組，且C、B組間亦有差異。高脂血癥可以促進系膜細(xì)胞和基質(zhì)增生,促進腎小球硬化及腎衰竭的進展，這與B組的eGFR高于A組，C組高于B組一致。尿清蛋白是診斷糖尿病腎病的重要指標(biāo)，eGFR也能夠很好地反映腎臟功能狀態(tài)。本研究顯示不同eGFR及UAER患者的血清膽紅素水平間有差異。eGFR越低血清膽紅素水平越低，UAER越高血清膽紅素水平越低，且Logistic回歸分析結(jié)果顯示血清膽紅素是eGFR的保護因素，即是2型糖尿病腎臟功能的保護因素，這與Fukui等[17]研究結(jié)果一致,提示血清膽紅素水平的下降可能在糖尿病腎病發(fā)生發(fā)展中起著重要作用,可能與體內(nèi)抗氧化能力的下降有關(guān)。有研究認(rèn)為，膽紅素水平下降后，糖尿病患者脂質(zhì)氧化增強，LDL-C 及氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL) 增多,ox-LDL能夠介導(dǎo)腎小球炎癥浸潤、腎小球硬化以及動脈硬化[18-19]。還有證據(jù)表明膽紅素能降低血清氧化應(yīng)激和炎癥標(biāo)志物如超敏C反應(yīng)蛋白(hs-CRP)水平[20]。因此,膽紅素對糖尿病腎臟病變發(fā)揮作用的機制可能與血清膽紅素抗氧化應(yīng)激與抗感染作用間接延緩了腎小球硬化和腎血管動脈硬化有關(guān)。本研究Logistic回歸分析顯示血清TG水平是eGFR下降的危險因素。2型糖尿病的病程中常伴有高三酰甘油血癥的發(fā)生,很多研究認(rèn)為TG與膽固醇在腎臟病的發(fā)生、發(fā)展過程中起著重要作用。高三酰甘油血癥可造成腎臟的損傷，這主要與脂質(zhì)在腎小球內(nèi)的沉積、腎小球內(nèi)單核/ 巨噬細(xì)胞的聚集與活化以及TG對系膜細(xì)胞的作用有關(guān)，脂質(zhì)在腎小球的沉積對系膜細(xì)胞的作用表現(xiàn)在經(jīng)受體介導(dǎo)攝入脂蛋白、細(xì)胞本身的增殖、產(chǎn)生活化氧分子以及系膜基質(zhì)的增加等。這些最終會導(dǎo)致2型糖尿病患者腎功能的改變。

本研究重點著眼于血清膽紅素對腎小球率過濾的影響，是因為尿微量清蛋白測定可能會增加糖尿病腎病的誤診率。對于尿微量清蛋白水平正?；颊叩奶悄虿∧I臟病變程度通常被忽略或低估?，F(xiàn)在已有研究表明典型糖尿病腎小球病的病理表現(xiàn)可以出現(xiàn)在尿清蛋白水平正常的糖尿病患者中。因此,2007年的慢性腎臟病及透析的臨床實踐指南中提出使用糖尿病腎臟疾病(diabetic kidney disease，DKD)這一新概念來代替糖尿病腎病這一稱謂；使用糖尿病腎小球病(diabetic glomerularopathy)來定義經(jīng)病理證實的糖尿病腎臟病變。指南指出，臨床上診斷DKD時應(yīng)該綜合考慮eGFR和蛋白尿程度等多方面因素。本研究結(jié)果顯示無論是根據(jù)eGFR還是蛋白尿程度進行分組，膽紅素水平均有差異，進一步提示了膽紅素在糖尿病腎臟功能改變上發(fā)揮的作用。

對于2型糖尿病患者應(yīng)采用何種公式計算eGFR，目前尚存在爭議。C-G公式〔eGFR=(140-年齡)×體質(zhì)量(kg)×0.85(女性)/Scr×72〕中eGFR與體質(zhì)量呈正比，而2型糖尿病患者多數(shù)伴有超重或肥胖，因此體質(zhì)量相關(guān)的偏移在C-G公式中是較為常見的，其在糖尿病患者中的適用性也因此受到質(zhì)疑。已有研究認(rèn)為C-G公式不適用于估算糖尿病患者的eGFR[21]。Rigalleau等[22]研究表明，MDRD公式〔eGFR=170×Scr-0.999×年齡-0.176×尿素氮-0.170×清蛋白0.318×0.762(女性)〕和C-G公式在估算2型糖尿病患者腎小球濾過率方面均存在明顯不足，但相比而言，MDRD公式應(yīng)用于糖尿病人群時較C-G公式更為優(yōu)越。但血清尿素氮水平受多種因素影響，如高蛋白飲食、發(fā)熱、甲狀腺功能亢進癥、消化道出血、肝功能受損等，故本研究選用簡化的MDRD公式計算eGFR更為合適。

綜上所述，本研究證實了血清膽紅素與2型糖尿病腎臟病變存在密切關(guān)系，在其發(fā)病及功能改變方面起到保護作用，但目前仍存在許多問題待解決，如能進一步從基因改變上進行發(fā)掘可能更能探究到本源。本研究僅對參考范圍內(nèi)的膽紅素水平進行討論，在病理狀態(tài)下膽紅素發(fā)揮何種作用尚不能確定，需要進一步探討。

1Yang W,Lu J,Weng J，et al.Prevalence of diabetes among men and women in China[J].N Engl J Med，2010，362(12)：1090-1101.

2Skyler JS.Microvascular complications.Retinopathy and nephropathy[J].Endocrinol Metab Clin North Am，2001,30(4):833-856.

3Stocker R,Yamamato Y,Mcdonagh AF,et al.Bilirubin is an antioxidant of possible physiological importance[J].Science,1987,235(4792):1043-1046.

4Johan Fevery.Bilirubin in clinical practice:a review[M].Liver International，2008：592-605.

5Sedlak TW,Snyder SH.Bilirubin benefits:cellular protection by a biliverdin reductase antioxidant cycle[J].Pediatrics,2004,113(6):1776-1782.

6Yachie A,Niida Y,Wada T,et al.0xidative stress causes enhanced eudothelial cell injury in human hemegenase-1 deficiency[J].J Clin Invest,1999,103(1):129-135.

7Sedlak TW,Saleh M,Higginson DS,et al.Bilirubin and glutathione have complementary antioxidant and cytoprotective roles[J].Proc Natl Acad Sci USA,2009,106(13):5171-5176.

8Inoguchi T,Sasaki S,Kobayashi K,et al.Relationship between Gilbert syndrome and prevalence of vascular complications in patients with diabetes[J].JAMA,2007,298(12):1398-1400.

9Chen YH,Chau LY,Chen JW,et al.Serum bilirubin and ferrit in levels link heme oxygenase-1 gene promoter polymorphism and susceptibility to coronary artery disease in diabetic patients[J].Diabetes Care,2008,31(8):1615-1620.

10Morita T.Heme oxygenase and atherosclerosis[J].Arterioscler Thromb Vasc Biol，2005，25(9):1786-1795.

11Neuzil J,Stocker R.Free and albumin-bound bilirubin are efficient co-antioxidants for alpha-tocopherol,inhibiting plasma and low density lipoprotein lipid peroxidation[J].J Biol Chem，1994，269(24):16712-16719.

12Vitek L,Jirsa M,Brodanova M,et al.Gilbert syndrome and ischemic heart disease:a protective effect of elevated bilirubin levels[J].Atherosclerosis，2002，160(2):449-456.

13Schwertner HA,Jackson WG,Tolan G.Association of low serum concentration of bilirubin with increased risk of coronary artery disease[J].Clin Chem,1994，40(1):18-23.

14Novotny L,Vitek L.Inverse relationship between serum bilirubin and atherosclerosis in men:a meta-analysis of published studies[J].Exp Biol Med,2003，228(5):568-571.

15趙克中，韓萍，張兆亮,等.糖尿病腎病患者腎功能惡化因素分析[J].中國中西醫(yī)結(jié)合腎病雜志,2001,2(8)：449.

16崔秀玲，奚悅，馬躍.硝苯地平控釋片聯(lián)合纈沙坦治療老年2型糖尿病腎病合并高血壓的臨床觀察[J].中國全科醫(yī)學(xué)，2012，15(7)：2439.

17Fukui M,Tanaka M,Shiraishi E,et al.Relatonship between serum bilirubin and albuminuria in patients with type 2 diabetes[J].Kidney Int,2008,74(9):1197-1201.

18Lee HS,Song CY.Oxidized low-density lipoprotein and Oxidative stress in the development of glomerulosclerosis[J].Am J Nephrol,2009,29(1):62-70.

19Targher G,Bosworth C,Kendrick J,et al.Relationship of serum bilirub in concentrations to kidney function and albuminuria in the United States adult population.Findings from the National Health and Nutrition Examination Survey 2001—2006[J].Clin Chem Lab Med,2009,47(9):1055-1062.

20Vitek L,Malikova I,Kvasnicka J,et al.Relationship between serum bilirubin and markers of inflammation and oxidative stress[J].J Gastroenterol Hepatol，2007，22(13):A235.

21Kemperman FA,Krediet RT，Arisz L.Validity of rapid estimation of glomerular filtration rate in type 2 diabetic patients with normal renal function[J].Nephrol Dial Transplant,1999，14(12):2964-2965.

22Rigalleau V,Lasseur C，Perlemoine C,et al.Estimation of glomerular filtration rate in diabetic subjects:Cockcroft formula or modification of Diet in Renal Disease study equation?[J].Diabetes Care,2005，28(4):838-843.