糖尿病腎臟病患者血清中脂聯(lián)素與低氧誘導(dǎo)因子-1α水平的相關(guān)性

張治琴 魏茂碧 王白瑩 陳薇 吳小燕

430071 武漢，武漢大學(xué)中南醫(yī)院腎內(nèi)科(張治琴,魏茂碧,王白瑩,吳小燕);430071 武漢，武漢大學(xué)中南醫(yī)院檢驗(yàn)科(陳薇)

糖尿病腎臟病是糖尿病微血管病變主要并發(fā)癥之一，糖尿病是慢性腎臟病(chronic kidney disease，CKD)的重要原因，發(fā)展為終末期腎病(end-stage renal disease,ESRD)發(fā)生率居高不下。與不合并糖尿病腎臟疾病(diabetic kidney diseese,DKD)的糖尿病患者相比，DKD患者病死率更高，且多數(shù)與心血管事件發(fā)生相關(guān)。早期診斷、預(yù)防、延緩DKD的發(fā)生、發(fā)展對(duì)降低全身并發(fā)癥的發(fā)生，提高生存率，改善生活質(zhì)量有顯著意義。脂聯(lián)素(adiponectin，ADPN)是一種脂肪細(xì)胞分泌的具有多種功能的調(diào)節(jié)因子，部分研究證明其在糖尿病腎臟病中有明顯有益作用如調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激，抗動(dòng)脈粥樣硬化，抗炎，抗凋亡等[1-2]。CKD患者中會(huì)由于貧血，微血管病變，線(xiàn)粒體功能障礙出現(xiàn)氧的失衡而導(dǎo)致腎組織缺氧，低氧誘導(dǎo)因子(hypoxia inducible factor，HIF)作為增強(qiáng)基因表達(dá)和調(diào)節(jié)適應(yīng)性反應(yīng)的主要核轉(zhuǎn)錄因子，對(duì)抗低氧狀態(tài)[3]，在DKD患者血清中明顯發(fā)現(xiàn)HIF-1α增高證明HIF-1α 也參與DKD進(jìn)程[4-5]。在多個(gè)領(lǐng)域、多種疾病的相關(guān)研究及文獻(xiàn)均有探索ADPN與缺氧狀態(tài)或HIF的關(guān)系[6-9]，但目前尚無(wú)DKD患者血清中ADPN和體內(nèi)HIF關(guān)系的研究，本研究擬探討DKD患者血清中二者的關(guān)聯(lián)性,現(xiàn)報(bào)道如下。

資料與方法

一、一般資料

納入2019年8月至2019年12月武漢大學(xué)中南醫(yī)院腎內(nèi)科和內(nèi)分泌科因糖尿病伴蛋白尿或視網(wǎng)膜病變?nèi)朐赫?，取新鮮冷凍血清，觀(guān)察組符合《糖尿病腎臟疾病防治專(zhuān)家共識(shí)》(2014年版)的糖尿病腎臟病診斷標(biāo)準(zhǔn)[10]。出現(xiàn)以下任何1條即考慮糖尿病引起的腎損傷:①大量白蛋白尿;②糖尿病視網(wǎng)膜病變伴微量白蛋白尿或伴任何一期CKD;③在10年以上糖尿病病程的1型糖尿病中出現(xiàn)微量白蛋白尿。對(duì)照組選取結(jié)直腸外科僅有斜疝或單純息肉無(wú)其他癥狀者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并糖尿病急性并發(fā)癥如高糖高滲性昏迷、酮癥酸中毒;②原發(fā)性腎小球疾病、其他急慢性腎臟疾病、尿路感染、一過(guò)性尿蛋白增高，使用導(dǎo)致腎損傷的藥物等;③合并有嚴(yán)重先天性疾病、存在免疫缺陷、嚴(yán)重心肺功能不全、白血病等惡性腫瘤者、使用細(xì)胞毒性藥物、急性應(yīng)激狀態(tài)如腦血管事件等。

最后共納入DKD患者65例，僅有斜疝或單純腸息肉無(wú)癥狀者作為對(duì)照組(CN組)23例。

二、方法

1.分組 根據(jù)尿蛋白量將DKD組分為大量蛋白尿組(10例)和微量蛋白尿組(37例)。尿白蛋白定量>300 mg/24h或(+++)及以上為大量蛋白尿組，尿白蛋白定量<300 mg/24h或(++)及以下為微量白蛋白組。

2.標(biāo)本采集 收集符合標(biāo)準(zhǔn)的病例血清：經(jīng)過(guò)離心機(jī)(ThermoFisher Legend Micro 17R)4 ℃4 000 r/min離心(離心半徑8.6 cm,時(shí)間10 min)全血后得上清血清，冰凍于-80 ℃。收集后經(jīng)過(guò)ELISA試劑盒(MEIMIAN MM-2046H1、MM-14389H1)測(cè)血清ADPN和HIF-1α水平，并由自動(dòng)尿液化學(xué)分析儀(Sysmex UC-3500)和特定蛋白分析儀(BeckmanCoulter IMMAGE 800)測(cè)量并記錄尿蛋白量。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

結(jié) 果

一、各組血清中ADPN與HIF-1α水平

DKD組與CN組在性別和年齡上無(wú)明顯差異，DKD組年齡為(51.7±15.7)歲，CN年齡(51.5±13.9)歲，兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)得t=0.058，P=0.258;DKD組中男性34例，女性31例，NC組中男性11例，女性12例，卡方檢驗(yàn)得χ2=0.137，P=0.712。NC組ADPN 2954(2439，3809)ng/L，HIF-1α98.32(88.04，117.71)ng/L;DKD組ADPN 3808(3625，4164)ng/L，HIF-1α130.44(119.50，143.08)ng/L。DKD中37例微量蛋白尿ADPN為3884(3554，4564)ng/L，HIF-1α為137.48(123.71，146.26)ng/L; 10例大量蛋白尿者ADPN中位數(shù)為3969(3704，4174)ng/L，HIF-1α為134(123.46，144.02)ng/L;26例合并視網(wǎng)膜病變組ADPN中位數(shù)為3978.5(3681，4374)ng/L，HIF-1α為138.5(123.71，149.53)ng/L。非正態(tài)分布的數(shù)值比較用Kruskal-Wallis H檢驗(yàn)，多組秩和檢驗(yàn)的兩兩比較用Nemenyi檢驗(yàn)，DKD組ADPN與HIF-1α明顯高于NC組(P<0.01)。雖然DKD組合并視網(wǎng)膜病變組略高于大量蛋白尿組，大量蛋白尿組兩指標(biāo)水平又略高于微量的蛋白尿組，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。(表1)

表1 各組血清中脂聯(lián)素與低氧誘導(dǎo)因子1α水平

二、血清脂聯(lián)素與低氧誘導(dǎo)因子1α的相關(guān)性

線(xiàn)性回歸分析發(fā)現(xiàn)血清ADPN水平與HIF-1α呈正相關(guān)(R=0.961，R2=0.923，b斜率=26.29，P<0.01)。剔除一個(gè)異變量后，方差齊，回歸方程有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。(圖1)

三、血清脂聯(lián)素與低氧誘導(dǎo)因子1α的受試者工作特征曲線(xiàn)(ROC)曲線(xiàn)

經(jīng)過(guò)ROC曲線(xiàn)分析兩指標(biāo)對(duì)DKD的預(yù)測(cè)效能，ADPN曲線(xiàn)下面積0.747，截?cái)帱c(diǎn)為3 626 ng/L，HIF-1α曲線(xiàn)下面積0.776，截?cái)帱c(diǎn)為120.54 ng/L，P<0.01，說(shuō)明均具有一定預(yù)測(cè)效能，但確切效能還需進(jìn)一步擴(kuò)大樣本確定。(圖2)

討 論

ADPN是一種主要由白色脂肪組織分泌的蛋白產(chǎn)物，血漿濃度較高，以三聚體、六聚體、和高分子量多聚體的形式存在。研究表明，對(duì)于終末期腎病患者，無(wú)論是否由糖尿病引起，ADPN均明顯升高。ADPN與能體現(xiàn)腎功能的血肌酐、UAER水平呈顯著正相關(guān)，與估算腎小球?yàn)V過(guò)率呈負(fù)相關(guān)[11-12]。有研究指出高水平ADPN可預(yù)測(cè)糖尿病患者進(jìn)展至終末期腎病并預(yù)測(cè)其病死率,同時(shí)通過(guò)尿毒癥腎移植前后血清ADPN水平對(duì)比分析，移植后明顯下降，說(shuō)明腎臟在ADPN的代謝或清除中可能起關(guān)鍵作用，當(dāng)腎功能受損時(shí)，降解或清除ADPN能力下降導(dǎo)致血清ADPN上升[13]。參考文獻(xiàn)[14-16]的研究與數(shù)據(jù)推測(cè)DKD患者血清ADPN的增加可能是通過(guò)脂肪組織增加其分泌以減輕DKD進(jìn)展,說(shuō)明在DKD中血清ADPN的增加可能是腎功能受損后，其通過(guò)腎臟的濾過(guò)率減少，同時(shí)伴隨脂肪組織負(fù)反饋減少其分泌的一種代償機(jī)制。

近些年關(guān)于ADPN與HIF-1α的關(guān)聯(lián)表明：ADPN有保持線(xiàn)粒體的跨膜電位，減弱活性氧和丙二醛，并增加超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶的活性的作用[17];APN也可能通過(guò)免受JAK2/STAT3介導(dǎo)的線(xiàn)粒體氧化應(yīng)激和凋亡從而保護(hù)細(xì)胞[18];ADPN通過(guò)多環(huán)節(jié)與缺氧中重要因子均有聯(lián)系。有研究發(fā)現(xiàn)在SD大鼠胰島細(xì)胞上，慢性間歇性缺氧(chronic intermittent hypoxia，CIH)可能通過(guò)核因子-κB途徑誘導(dǎo)氧化應(yīng)激和炎癥及胰島線(xiàn)粒體損傷，而ADPN的添加會(huì)減弱上述CIH誘導(dǎo)的反應(yīng)[19];同時(shí)在人軟骨瘤細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)ADPN通過(guò)ADPN受體(AdipoR)，磷酸肌醇3激酶，雷帕霉素哺乳動(dòng)物靶標(biāo)和HIF-1α信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)促進(jìn)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子-A(vascular endothelial grawth factor,VEGF-A)表達(dá)[20]。以上均說(shuō)明ADPN可以引起HIF-1α的變化。

HIF-1α在DKD中上調(diào)的機(jī)制可能通過(guò)氧化應(yīng)激誘導(dǎo)腎小球及腎小管凋亡增加，從而促進(jìn)其發(fā)展[21]。HIF-1α的上調(diào)也增強(qiáng)細(xì)胞對(duì)缺氧環(huán)境的適應(yīng)能力，對(duì)細(xì)胞免受缺氧損傷、保護(hù)腎臟有一定積極作用[22]。HIF-1α被證實(shí)在炎癥的發(fā)生、發(fā)展中也起重要作用，增加VEGF表達(dá)，而DKD早期就有VEGF的增加，沉積在足細(xì)胞和基底膜上，導(dǎo)致腎小球通透性增高，基底膜增厚，尿蛋白增加[23-24]。至今發(fā)現(xiàn)HIF-1α靶基因涉及糖酵解、葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)、紅細(xì)胞生成、細(xì)胞凋亡等，其與糖代謝相關(guān)蛋白(如Glut-1、Glut-3等)，胰島素生長(zhǎng)因子、促紅細(xì)胞生成素都密切相關(guān)[25-26]。但糖尿病腎臟病中ADPN與低氧誘導(dǎo)因子的直接聯(lián)系和機(jī)制還需探討。

通過(guò)此次數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，在DKD患者血清中ADPN，HIF-1α均明顯增高。在微量蛋白尿、大量蛋白尿及糖尿病合并視網(wǎng)膜病變各亞組中雖有輕微增高但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能原因如下：①蛋白尿不能評(píng)估病情進(jìn)展嚴(yán)重程度;②數(shù)據(jù)樣本不夠大導(dǎo)致趨勢(shì)不明顯;③蛋白尿測(cè)定存在誤差，可能因未嚴(yán)格收集清潔中段尿?qū)е?。通過(guò)相關(guān)分析發(fā)現(xiàn),血清ADPN與HIF-1α存在顯著正相關(guān)說(shuō)明HIF-1α可以解釋92.3%的ADPN的變異度。以上說(shuō)明ADPN與HIF-1α在DKD中的機(jī)制還需進(jìn)一步研究。