腎胺酶在腎臟疾病中的研究進(jìn)展※

周 昕 李 蕓 易鐵鋼 易無庸

腎胺酶是近期發(fā)現(xiàn)的主要由腎臟分泌的一種黃素腺嘌呤二核苷酸依賴的胺氧化酶，具有重要的血流動(dòng)力學(xué)作用，可以改善血流動(dòng)力學(xué)，與腎臟疾病發(fā)生密切相關(guān)。目前研究表明，腎胺酶在急性缺血性腎損傷、慢性腎臟疾病、急性造影劑腎損傷、糖尿病腎病中均發(fā)揮著重要作用，可有效減輕腎臟損傷、改善腎臟功能、降低血尿素氮及血肌酐水平[1]。為了更詳細(xì)地評價(jià)腎胺酶的腎保護(hù)作用，本研究就腎胺酶在腎臟疾病中的作用進(jìn)行綜述。

1 腎胺酶的發(fā)現(xiàn)與表達(dá)

2005年Xu等[1]報(bào)道，慢性腎臟疾病和終末期腎病患者的兒茶酚胺水平異常升高可能與某種腎源性分泌蛋白減少有關(guān)。通過挑選與哺乳動(dòng)物基因數(shù)據(jù)庫相關(guān)的克隆，其發(fā)現(xiàn)了一種基因在人類腎組織中呈高表達(dá)狀態(tài)，并將該基因生成的分泌蛋白取名為腎胺酶。

人類腎胺酶主要表達(dá)器官是腎臟，此外，心臟、骨骼肌與小腸中也有表達(dá)[1]。在腎臟中，腎小球、腎小管、腎小球系膜細(xì)胞和足細(xì)胞是腎胺酶的主要表達(dá)場所，由于腎胺酶只能在腎小管上皮細(xì)胞中可以檢測到，故推斷腎小管上皮細(xì)胞可能是分泌腎胺酶的主要細(xì)胞[2-3]。

2 腎胺酶表達(dá)的影響因素

腎臟是分泌腎胺酶的主要器官，也是血液中腎胺酶的主要來源，因此，影響腎胺酶表達(dá)的因素會干擾腎胺酶的腎保護(hù)作用。

2.1 高鹽飲食Gary等[4-5]的研究顯示，高鹽飲食會顯著干擾鹽敏感大鼠腎胺酶的表達(dá)。對鹽敏感大鼠用8%氯化鈉飲食喂養(yǎng)3周后，其血漿和腎臟中腎胺酶水平顯著下降；處理 4周后，其腎臟中無腎胺酶表達(dá)，但血清中兒茶酚胺含量顯著升高，發(fā)展為嚴(yán)重高血壓。此外，野生型大鼠的腎胺酶表達(dá)和雙腎部分切除大鼠的腎胺酶表達(dá)也會受高鹽飲食的影響。腎胺酶不足與鹽敏感大鼠高血壓發(fā)生直接關(guān)聯(lián)，但高鹽對腎臟中腎胺酶表達(dá)的影響機(jī)制尚不明確。

2.2 高磷酸鹽飲食小鼠被喂高磷飲食后24 h后，單胺氧化酶含量（包括腎氨酶）明顯降低，煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）氧化活性也顯著下降，而腎臟中多巴胺含量顯著增多[5-6]。單胺氧化酶活性下降，可使腎臟中多巴胺水平升高及促進(jìn)腎臟磷酸鹽代謝。

2.3 腎缺血腎胺酶在心力衰竭大鼠中的表達(dá)和活性顯著降低，表明腎臟酶表達(dá)與腎臟血流量成一定程度正相關(guān)[7]；而短暫性腦缺血5 min時(shí)，尿中腎胺酶會出現(xiàn)一過性分泌減少，腎臟缺血持續(xù)45 min，會導(dǎo)致尿中腎胺酶水平明顯和持續(xù)降低[5]。表明腎缺血會對腎胺酶表達(dá)、活性產(chǎn)生干擾，腎缺血可能是導(dǎo)致腎胺酶減少的重要原因。

3 腎胺酶與腎臟疾病

3.1 腎胺酶與急性缺血性腎損傷Lee等[8]發(fā)現(xiàn)，人類腎小管上皮細(xì)胞中腎胺酶水平在缺氧環(huán)境中顯著增加。在急性缺血性腎損傷中，小鼠血液和腎臟中腎胺酶mRNA表達(dá)顯著降低，血中去甲腎上腺素水平顯著上升，在腎胺酶基因敲除小鼠時(shí)尤其明顯。另外，在出現(xiàn)急性腎衰竭時(shí)，腎胺酶基因敲除小鼠的腎小管炎癥、壞死和凋亡情況較野生型更為嚴(yán)重，血肌酐和尿素氮水平較高。然而，如果缺血前10 min注射重組腎胺酶，則野生型小鼠血中去甲腎上腺素水平明顯下降，血肌酐、尿素氮等指標(biāo)均有好轉(zhuǎn)。這表明腎胺酶對急性腎損傷有一定保護(hù)作用，對腎小管壞死、凋亡和炎癥反應(yīng)均有改善作用。同樣，Wang等[9]報(bào)道，假如提前注射抗體阻斷腎胺酶蛋白表達(dá)，則急性缺血性腎損傷大鼠的腎小管壞死程度、血肌酐水平和凋亡水平明顯提高。

相關(guān)研究顯示，腎胺酶在急性腎損傷中的保護(hù)作用可在注射腎胺酶活性重組多肽片段小鼠中觀察到[10]，這表明其可能有獨(dú)立于酶活性的功能。對腎小管上皮細(xì)胞添加外源性腎胺酶后，ERK和p38 MAPK兩種信號通路的關(guān)鍵蛋白磷酸化在數(shù)分鐘內(nèi)增加，約1 h消失。此外，腎胺酶對急性缺血性腎損傷的保護(hù)作用可被ERK和p38 MAPK阻滯劑消除，表明這兩種信號通路的激活可對腎胺酶的急性腎損傷保護(hù)作用產(chǎn)生影響。

吳東華等[11]發(fā)現(xiàn)，SD大鼠建立缺血再灌注誘導(dǎo)的急性腎損傷模型后，SD大鼠血尿素氮、血清肌酐水平明顯高于假手術(shù)組，即腎功能下降，其腎臟形態(tài)學(xué)進(jìn)一步指示造模成功。如果在缺血/再灌注前，對SD大鼠用外源性重組人腎胺酶預(yù)處理，其腎功能受損程度及腎小管損傷指數(shù)均顯著降低，提示腎胺酶能保護(hù)腎小管上皮細(xì)胞，降低缺血再灌注誘導(dǎo)的急性腎損傷程度。因此，通過抑制凋亡蛋白表達(dá)和促進(jìn)抗凋亡蛋白表達(dá)，腎胺酶可以保護(hù)腎小管上皮細(xì)胞免于缺血再灌注損傷。

3.2 腎胺酶與慢性腎臟疾病Xu等[1]發(fā)現(xiàn)，慢性腎衰竭和終末期腎臟疾病患者腎胺酶水平均低于正常值，說明腎胺酶水平與腎功能相關(guān)。wang等[8]認(rèn)為在慢性腎臟疾病不同分期其腎胺酶水平也有所不同：1～2期血清腎胺酶水平與正常組無明顯差異，但在3～5期明顯增高，這與Xu等的報(bào)道不符。

既往研究發(fā)現(xiàn)，終末期腎臟疾病患者的腎胺酶分泌下降，血漿中水平降低[1,12]，然而，也有一些研究表明，終末期腎臟疾病患者血漿腎胺酶水平顯著升高[13-14]。與透析患者相比，其平均血清腎胺酶濃度顯著高于對照組，腎移植患者的腎胺酶水平顯著高于對照組，通過年齡、移植年限、血清肌酐水平及舒張壓等指標(biāo)可以測算約 70%腎胺酶水平[13]。這一矛盾的原因可能是由于蛋白印跡法和酶聯(lián)免疫吸附法不同，通過酶聯(lián)免疫吸附法檢測進(jìn)展型慢性腎臟疾病患者的腎胺酶水平增加，是否因?yàn)橥瑫r(shí)檢測到了腎胺酶及其分解產(chǎn)物，或者發(fā)生了交叉反應(yīng)，還有待證實(shí)[15]。

3.3 腎胺酶與急性造影劑腎損傷細(xì)胞試驗(yàn)[10]表明，順鉑作用24 h后，人腎小管上皮細(xì)胞活性和腎胺酶的表達(dá)明顯降低，而外源性腎胺酶的注入可逆轉(zhuǎn)順鉑誘導(dǎo)的細(xì)胞損傷，抑制半胱氨酸蛋白酶-3（Caspase-3）和丙二醛（MDA）表達(dá)，并促進(jìn)Bcl-2表達(dá)。說明腎胺酶對順鉑誘導(dǎo)的細(xì)胞損傷具有保護(hù)作用，與氧化應(yīng)激和凋亡抑制有關(guān)。同樣，在順鉑誘導(dǎo)造模的急性腎損傷模型中，較野生型小鼠比較，腎胺酶基因敲除小鼠的血肌酐水平明顯升高，腎小管壞死和凋亡情況更加嚴(yán)重，中性粒細(xì)胞浸潤程度更加明顯。

此外，造影劑造成的急性腎損傷中腎胺酶表達(dá)顯著下調(diào)，可作為急性造影劑腎損傷的早期診斷指標(biāo)，也可用于評估預(yù)后[16]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明，對造影劑氟化碘誘導(dǎo)的急性造影劑腎損傷大鼠給予腹腔注射腎胺酶（2 mg/kg）后，其腎損傷得到改善，血肌酐、尿素氮水平明顯降低，與對照組相比，其腎小管壞死及細(xì)胞凋亡減少，局部氧化應(yīng)激指標(biāo)好轉(zhuǎn)，均表明腎胺酶對急性造影劑腎損傷具有保護(hù)作用[17]。

3.4 腎胺酶與糖尿病腎病張榮等[18]研究發(fā)現(xiàn)，在糖尿病腎病組和無糖尿病組、無腎病的健康對照組中，rs2576178基因型的分布頻率符合Hardy-Weinberg平衡定律。與對照組相比，糖尿病腎病組AA基因型頻率和A等位基因頻率明顯降低。對所有受試者的性別、年齡和體重指數(shù)等指標(biāo)進(jìn)行非條件Logistic回歸分析，結(jié)果表明，rs2576178 AA基因型與高血壓仍有顯著相關(guān)性。與糖尿病腎病未合并高血壓組相比，糖尿病腎病未合并高血壓組GG + GA基因型和G等位基因頻率明顯升高。在校正糖尿病腎病組的性別、發(fā)病年齡和體重指數(shù)后，rs2576178 AA基因型也與高血壓顯著相關(guān)。這表明腎胺酶基因rs2576178 AA基因型可能在預(yù)防2型糖尿病腎病微量白蛋白尿患者出現(xiàn)高血壓方面發(fā)揮重要作用。

4 總結(jié)

自從腎胺酶被發(fā)現(xiàn)，相關(guān)研究從未停止，其在心血管疾病中的研究已相當(dāng)深入，其在腎臟疾病中的作用也已被逐漸關(guān)注。因?yàn)槟I臟疾病具有損傷后難可逆的特點(diǎn)，因此，著力于探討腎胺酶在腎臟疾病中的保護(hù)機(jī)制，對有效減少腎損傷、改善腎臟疾病預(yù)后具有重要意義。本研究通過對腎胺酶的發(fā)現(xiàn)與表達(dá)、表達(dá)的影響因素、腎胺酶與腎臟疾病這三方面進(jìn)行綜述，闡述了腎胺酶對急性缺血性腎損傷、慢性腎臟疾病、急性造影劑腎損傷和糖尿病腎病的影響機(jī)制，探討了不同腎臟疾病中腎胺酶的變化，表明腎胺酶在腎臟疾病中具有腎保護(hù)作用，對減輕腎臟損傷、改善腎臟功能、降低血尿素氮及血肌酐水平能產(chǎn)生積極效果。