腫瘤壞死因子受體1、2與糖尿病腎病關(guān)系的研究進(jìn)展

米桂平，王桂英

1.山西醫(yī)科大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院(太原 030001)；2.山西省大同市第五人民醫(yī)院

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腫瘤壞死因子受體1、2與糖尿病腎病關(guān)系的研究進(jìn)展

米桂平1，王桂英2

1.山西醫(yī)科大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院(太原 030001)；2.山西省大同市第五人民醫(yī)院

摘要：近年來(lái)越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn)慢性低度炎癥在糖尿病腎病的發(fā)病機(jī)制中起重要作用，腫瘤壞死因子受體1(TNFR1)和腫瘤壞死因子受體2(TNFR2)是主要的炎癥因子，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)腎小球的炎癥反應(yīng)調(diào)節(jié)大部分是通過(guò)TNFR1依賴(lài)的mRNA介導(dǎo)的促炎反應(yīng)，對(duì)糖尿病腎病鼠腎組織進(jìn)行免疫組織化學(xué)染色發(fā)現(xiàn)TNFR1陽(yáng)性細(xì)胞在近端腎小管有大量聚集。研究發(fā)現(xiàn)TNFR1、TNFR2在1型糖尿病早期腎功能下降時(shí)就有升高，而尿蛋白陰性但TNFR1、TNFR2濃度較高的2型糖尿病病人發(fā)生終末期腎病的風(fēng)險(xiǎn)明顯升高。提示TNFR1、TNFR2或可為糖尿病腎病的診斷提供新的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：糖尿病腎??；腫瘤壞死因子α；腫瘤壞死因子受體1；腫瘤壞死因子受體2 ；腎結(jié)構(gòu)損傷

腫瘤壞死因子受體1(tumor necrosis factor receptor 1，TNFR1)和腫瘤壞死因子受體2(tumor necrosis factor receptor 2，TNFR2)是腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor α，TNF-α)超家族成員，TNF-α是主要的促炎因子，其結(jié)構(gòu)為功能性的26kDa的橫跨膜的蛋白，可由單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、T細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和脂肪等多種細(xì)胞產(chǎn)生。TNFR1、TNFR2為主要接替TNF-α信號(hào)的生物活性的兩個(gè)細(xì)胞表面受體[1]，在易感細(xì)胞可引起黏附分子、白細(xì)胞趨化因子和細(xì)胞凋亡的表達(dá)。

糖尿病腎病是主要的糖尿病微血管并發(fā)癥之一，無(wú)論是1型糖尿病還是2型糖尿病都是導(dǎo)致終末期腎病的主要原因。糖尿病腎病的發(fā)生是多種因素共同作用的慢性代謝紊亂造成的，腎小球基底膜的增厚和肥大或者腎小球和腎小管多種細(xì)胞功能的喪失最終會(huì)導(dǎo)致腎小球動(dòng)脈硬化和腎小管纖維化而導(dǎo)致糖尿病腎病。這一病理過(guò)程有一部分原因是由慢性炎癥反應(yīng)導(dǎo)致的，在正常的腎組織可少量表達(dá)TNFR1，通常不會(huì)表達(dá)TNFR2，但當(dāng)受刺激后腎小球系膜細(xì)胞、腎小球和腎小管上皮細(xì)胞均可產(chǎn)生[2-3]，其中炎癥因子TNF-α對(duì)糖尿病腎病的發(fā)生和發(fā)展起到了病因?qū)W的作用[4]，主要包括TNFR1和TNFR2。

1TNFR與炎癥

TNFR1幾乎可以在身體中的每一個(gè)細(xì)胞表達(dá)，而TNFR2的確在有限的細(xì)胞表達(dá)，這就決定著TNFR2的活性對(duì)疾病更有特異性，在治療學(xué)方面也是很好的靶點(diǎn)[5]。雖然有很多因子共同發(fā)揮作用，但TNFR1更多的參與細(xì)胞凋亡，TNFR2則主要依賴(lài)腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子2(TRAF2)和核因子-κB(NF-κB)在細(xì)胞存活中起作用。然而表達(dá)TNFR2的細(xì)胞也能表達(dá)TNFR1，它們的共同表達(dá)所占的比例將改變細(xì)胞的凋亡或是存活。NF-κB是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的基因轉(zhuǎn)錄因子，參與很多炎性因子的調(diào)控，腫瘤壞死因子(TNF)介導(dǎo)的調(diào)控NF-κB活性通過(guò)其受體TNFR1、TNFR2實(shí)現(xiàn)，Wu等[6]研究發(fā)現(xiàn)TNFR2對(duì)其活性調(diào)節(jié)有起始作用。Ruspi等[7]研究發(fā)現(xiàn)與TNFR1相比，TNFR2在激動(dòng)NF-κB促炎信號(hào)通路中起更關(guān)鍵的作用。Meiling等[8]研究發(fā)現(xiàn)TNFR2與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)氧化應(yīng)激有關(guān)，當(dāng)TNFR2信號(hào)通路被阻止之后顆粒蛋白前體(PGRN)對(duì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)氧化應(yīng)激的保護(hù)作用將會(huì)終止。TNFR2與PGRN共同作用在調(diào)節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)氧化應(yīng)激方面起重要作用。Chen 等[9]則表示在炎癥環(huán)境中TNFR2的地位較關(guān)鍵，對(duì)管理T細(xì)胞的表型和功能起穩(wěn)定性作用。

2TNFR與腎結(jié)構(gòu)的損傷

Fernández-Real等[10]的研究發(fā)現(xiàn)，循環(huán)血中可溶性TNFR1和腎結(jié)構(gòu)、腎功能的關(guān)系也許直接與TNF-α的行為有關(guān)。TNF-α被認(rèn)為能改變正常組織的細(xì)胞外基質(zhì)組成，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，TNF-α可以導(dǎo)致糖尿病動(dòng)物模型的腎臟肥大，體外培養(yǎng)的腎小球系膜細(xì)胞能產(chǎn)生和釋放TNF-α，TNF-α對(duì)腎小球系膜和內(nèi)皮細(xì)胞有細(xì)胞毒性作用，引起腎小球損傷，也能引起其他損傷腎小球的機(jī)制，如TNF-α可以促進(jìn)系膜細(xì)胞產(chǎn)生腎上腺素，腎上腺素能改變腎小球的微環(huán)境，激發(fā)內(nèi)皮的促凝活性，也可以增加內(nèi)皮的滲透性?？扇苄阅[瘤壞死因子受體(TNFR)可競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合細(xì)胞表面的受體而阻止TNF-α的活動(dòng)，阻滯其可能的破壞活動(dòng)或通過(guò)穩(wěn)定TNF-α的活動(dòng)而影響其功能。通常認(rèn)為腎功能的紊亂如微量蛋白尿早于腎結(jié)構(gòu)的損傷，F(xiàn)ernández-Real等[10]認(rèn)為循環(huán)血中可溶性TNFR濃度的升高早于腎結(jié)構(gòu)的損傷，所以TNFR能比尿蛋白更靈敏的預(yù)測(cè)腎功能和腎結(jié)構(gòu)的損傷。

在動(dòng)物試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)[11]，腎小球的炎癥反應(yīng)調(diào)節(jié)大部分是通過(guò)TNFR1依賴(lài)的mRNA介導(dǎo)的促炎反應(yīng)。在體外和小鼠體內(nèi)均發(fā)現(xiàn)TNFR在腎小球的炎癥反應(yīng)中起作用，大部分的炎癥反應(yīng)通過(guò)TNFR1依賴(lài)的mRNA調(diào)節(jié)促炎反應(yīng)，包括趨化因子和黏附分子，轉(zhuǎn)錄后的TNFR2可以增加趨化因子的分泌，并選擇性的引起單核巨噬細(xì)胞的聚集，TNFR2沒(méi)有專(zhuān)有的炎癥通路而主要對(duì)TNFR1的促炎反應(yīng)起增強(qiáng)作用。

在糖尿病腎病鼠的實(shí)驗(yàn)中[12]，對(duì)其腎組織進(jìn)行免疫組織化學(xué)的染色發(fā)現(xiàn)，TNFR1的表達(dá)沒(méi)有在腎小球和遠(yuǎn)端腎小管被發(fā)現(xiàn)，TNFR1陽(yáng)性細(xì)胞主要分布于近端腎小管，可見(jiàn)TNFR對(duì)腎小管的損傷也有一定的預(yù)測(cè)作用。

3TNFR的臨床檢測(cè)

微量白蛋白尿常用于診斷早期糖尿病腎病，但經(jīng)過(guò)一系列的治療微量白蛋白尿常?？梢韵?，回歸到正常范圍。Perkins等[13]的一項(xiàng)研究表明微量白蛋白尿的消退與糖化血紅蛋白、血脂、收縮壓、病程等有關(guān)，控制糖化血紅蛋白、血脂、血壓達(dá)標(biāo)有利于微量白蛋白尿的消退，而對(duì)于病程較短的病人微量白蛋白尿更容易消退至正常范圍。這就表明微量白蛋白尿不能很好地反映腎功能的損傷而早期診斷糖尿病腎病，只能作為腎損傷的結(jié)果。

Niewczas等[14]從20世紀(jì)90年代開(kāi)始對(duì)410例2型糖尿病病人進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)12年的跟蹤隨訪發(fā)現(xiàn)了TNFR與終末期腎病的關(guān)系，他們檢測(cè)了多項(xiàng)血漿標(biāo)志物，如TNFR1、TNFR2、C反應(yīng)蛋白(CRP)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)、纖溶酶原激活物抑制物(PAI-1)、血管細(xì)胞黏附分子-1(VCAM-1)、細(xì)胞間黏附分子-1(ICAM-1)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在所有被檢測(cè)的標(biāo)志物中，只有TNFR1和TNFR2與終末期腎病的發(fā)病有關(guān)，在TNFR1和TNFR2最高的四分位點(diǎn)發(fā)生終末期腎病的風(fēng)險(xiǎn)明顯高于其他較低的三個(gè)四分位點(diǎn)，而終末期腎病與循環(huán)血中TNFR1的相關(guān)性更強(qiáng)，終末期腎病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)隨著TNFR1、TNFR2濃度的升高而有明顯的升高。同時(shí)，為了探討尿蛋白是否會(huì)在多變量作用中產(chǎn)生影響，他們根據(jù)是否有尿蛋白進(jìn)行了分層的Cox分析，在每一層中，蛋白排泄率和TNFR1作為隨著時(shí)間的變化發(fā)生終末期腎病風(fēng)險(xiǎn)的主要決定因素，分析結(jié)果表明蛋白排泄率的作用與TNFR1之間缺乏相互作用，表明循環(huán)血中TNFR1水平作為標(biāo)志物對(duì)終末期腎病的預(yù)測(cè)不受蛋白排泄率的影響，而通過(guò)建立Cox比例風(fēng)險(xiǎn)模型進(jìn)行多因素分析發(fā)現(xiàn)，TNFR1與有蛋白尿病人的尿蛋白排泄率和無(wú)蛋白尿病人的排泄率之間具有可比性，循環(huán)血中TNFR1在沒(méi)有蛋白尿的糖尿病病人中發(fā)生終末期腎病的風(fēng)險(xiǎn)大于有蛋白尿的糖尿病病人，也就是說(shuō)，在沒(méi)有蛋白尿的糖尿病病人中TNFR與終末期腎病的相關(guān)性更強(qiáng)。此外，TNF與估算腎小球?yàn)V過(guò)率(eGFR)呈負(fù)相關(guān)[15]，因此，循環(huán)血中高濃度的TNFR是預(yù)測(cè)沒(méi)有蛋白尿的2型糖尿病終末期腎病的標(biāo)志物，比尿蛋白更具穩(wěn)定性。

在另一項(xiàng)關(guān)于1型糖尿病病人早期腎病的研究中發(fā)現(xiàn)[16]，在檢測(cè)的眾多循環(huán)血中的血清標(biāo)志物中TNFR也有升高，經(jīng)過(guò)Spearman相關(guān)分析顯示TNFR1、TNFR2與腎小球?yàn)V過(guò)率呈負(fù)相關(guān)，通過(guò)多因素分析調(diào)整臨床變量如性別、體重指數(shù)、病程、糖化血紅蛋白等之后，TNFR1、TNFR2與腎小球?yàn)V過(guò)率依然具有相關(guān)性，TNFR在沒(méi)有蛋白尿但腎功能下降的1型糖尿病病人中對(duì)早期腎損傷也有很好的預(yù)測(cè)作用。這也許和腫瘤壞死因子系統(tǒng)調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)和細(xì)胞凋亡有關(guān)。Gohda等[17]對(duì)1型糖尿病的研究也得到了同樣的結(jié)論，并進(jìn)一步指出TNFR2對(duì)早期腎功能下降的預(yù)測(cè)作用稍高于TNFR1。在糖尿病鼠中[18]和人類(lèi)糖尿病腎病[19]中均觀察到腎小管間質(zhì)細(xì)胞凋亡，在一部分病人腎小管的損傷早于腎小球功能障礙，炎癥反應(yīng)早于糖尿病腎病的出現(xiàn)[20]，這也和之前所提到的腫瘤壞死因子調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)和細(xì)胞凋亡相一致。

4小結(jié)

糖尿病腎病是糖尿病微血管并發(fā)癥之一，受遺傳、氧化應(yīng)激、慢性炎癥等多種因素影響，目前尿蛋白排泄率仍是糖尿病腎病診斷、治療、預(yù)后評(píng)價(jià)的重要的標(biāo)志，但大量研究及臨床經(jīng)驗(yàn)積累發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)一定的治療尿蛋白排泄率能恢復(fù)至正常范圍，而一部分糖尿病病人在尿蛋白排泄率正常時(shí)卻已經(jīng)出現(xiàn)腎小球?yàn)V過(guò)率下降，這就要求尋找一個(gè)更穩(wěn)定、更靈敏、更能反映腎功能損傷的標(biāo)志物，2014年美國(guó)糖尿病協(xié)會(huì)(ADA)科學(xué)年會(huì)“Kelly West”獎(jiǎng)獲得者Andrzej 教授提出“微量白蛋白尿退出歷史舞臺(tái)”。近年來(lái)越來(lái)越多的研究表明長(zhǎng)期慢性低度炎癥的作用最終導(dǎo)致腎小球和腎小管的損傷，這里所說(shuō)的炎癥并非由細(xì)菌、病毒感染引起，而是長(zhǎng)期的、慢性的炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)。TNFR1、TNFR2是細(xì)胞炎癥因子，在國(guó)外對(duì)1型糖尿病早期腎研究中發(fā)現(xiàn)其與糖尿病腎病有相關(guān)性，在沒(méi)有蛋白尿的TNFR1、TNFR2濃度較高的2型糖尿病病人發(fā)生終末期腎病的風(fēng)險(xiǎn)明顯升高。在對(duì)腎組織進(jìn)行的研究中發(fā)現(xiàn)TNFR1在近端腎小管有大量聚集，TNFR1對(duì)腎小管損傷也有預(yù)測(cè)作用，提示TNFR1、TNFR2較尿蛋白更靈敏的反映糖尿病腎病腎功能的狀態(tài)，或可成為糖尿病腎病診斷新的標(biāo)志物。

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(本文編輯郭懷印)

(收稿日期：2015-10-11)

中圖分類(lèi)號(hào)：R587.1R255.4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10．3969/j．issn．1672-1349．2016．06．016

文章編號(hào)：1672-1349(2016)06-0609-04

通訊作者：王桂英，E-mail：doctoramy5@163.com

基金項(xiàng)目：山西省大同市科技攻關(guān)項(xiàng)目(No.2014100-4)