探討NLRP3/IL-1β信號通路在高尿酸性腎病中的作用

高紅梅 黃新梅 曹文瓊 陳立軍 哈華蘭 陸敬雁 朱學(xué)新 賈新燕

【關(guān)鍵詞】 高尿酸血癥 高尿酸血癥性腎病 NLRP3 IL-1β TNF-α

[Abstract] Objective： To detect the level of NLRP3/IL-1β signaling pathway in patients with hyperuric acid nephropathy，to explore its role in hyperuric acid nephropathy. Method： A total of 42 patients with hyperuricemia and 26 patients with hyperuricemic nephropathy admitted to our hospital from September 2018 to September 2020 were selected， and 35 healthy people who underwent physical examination during the same period were selected as the healthy control group. Peripheral blood monocytes were isolated， the mRNA levels of NLRP3 and caspase-1 were detected by real-time fluorescence quantitative PCR， plasma levels of IL-1β， TNF-α， IL-6 and IL-18 were detected by enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA）， the above indexes of each group were compared. Result： The levels of cystatin C， urea nitrogen and uric acid in hyperuricemia group were higher than those in healthy control group， the differences were statistically significant （P<0.05）. The levels of cystatin C， urea nitrogen and serum creatinine in hyperuricemia nephropathy group were significantly higher than those in healthy control group and hyperuricemia group， the differences were statistically significant （P<0.05）. Comparison of BMI， blood pressure， blood glucose， triglycerides， cholesterol， low density lipoprotein and high density lipoprotein among the three groups， there were no significant differences （P>0.05）. The levels of NLRP3， caspase-1 mRNA， IL-1β， TNF-α， IL-6 and IL-18 in hyperuricemia group and hyperuricemia nephropathy group were higher than those in healthy control group， the levels of NLRP3， caspase-1 mRNA， IL-1β， TNF-α， IL-6 and IL-18 in hyperuricemia nephropathy group were higher than those in hyperuricemia group， the differences were statistically significant （P<0.05）. Conclusion： NLRP3/IL-1β signaling pathway and inflammatory cytokines such as TNF-α， IL-6 and IL-18 are involved in the occurrence and development of hyperuric acid nephropathy.

[Key words] Hyperuricemia Hyperuricemic nephropathy NLRP3 IL-1β TNF-α

First-author’s address： The First People’s Hospital of Lanzhou City， Lanzhou 730050， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2021.26.014

慢性腎臟?。–KD）的患病率在全球范圍內(nèi)日益增長，已成為全球范圍內(nèi)的公共健康問題，有研究顯示我國成人CKD患病率約為10.8%[1]。近年研究發(fā)現(xiàn)高尿酸血癥是CKD和心血管疾病的獨(dú)立危險因素[2]。馮哲等[3]研究發(fā)現(xiàn)，血尿酸每升高60 μmol/L，腎損傷風(fēng)險即增加7%～11%。人體內(nèi)的尿酸約2/3經(jīng)腎臟排泄。腎功能受損時，尿酸排泄障礙，導(dǎo)致CKD患者尿酸水平持續(xù)升高[4]。因此，高尿酸血癥普遍存在于CKD患者中。在臨床工作中，筆者也發(fā)現(xiàn)尿酸水平的升高提示CKD的進(jìn)展，而降尿酸治療可延緩甚至逆轉(zhuǎn)CKD的進(jìn)展，但其機(jī)制目前還不完全清楚。很多研究提示炎癥反應(yīng)在高尿酸血癥加速CKD進(jìn)展的過程中起著重要作用，而炎癥反應(yīng)與固有免疫系統(tǒng)的活化密切相關(guān)[5-6]。NLRP3是固有免疫系統(tǒng)的模式識別受體，可促進(jìn)IL-1β等炎性細(xì)胞因子的分泌，IL-1β是促進(jìn)炎癥反應(yīng)的重要炎性細(xì)胞因子[7]。本研究觀察NLRP3/IL-1β信號通路在高尿酸腎損害患者體內(nèi)水平的變化，探討其在高尿酸腎損害中的作用機(jī)制?，F(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2018年9月-2020年9月本院腎病科收治的高尿酸血癥患者42例和高尿酸性腎病患者26例。（1）納入標(biāo)準(zhǔn)：高尿酸血癥患者符合《中國腎臟疾病高尿酸血癥診治的實(shí)踐指南（2017版）》中高尿酸血癥的臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)[8];高尿酸性腎病患者符合《中國腎臟疾病高尿酸血癥診治的實(shí)踐指南》[9]，估算腎小球?yàn)V過率<60 mL/（min·1.73 m2）;年齡18～70歲。（2）排除標(biāo)準(zhǔn)：合并嚴(yán)重的心血管疾病、肝臟疾病、呼吸系統(tǒng)疾病、血液系統(tǒng)疾病及免疫系統(tǒng)疾病;合并嚴(yán)重的水、電解質(zhì)、酸堿平衡紊亂;合并精神疾病或神志不清，不能表達(dá)自己意愿。選取同期體檢的健康者35名作為健康對照組。研究對象自愿簽署知情同意書，并通過本院倫理委員會審批。

1.2 方法

1.2.1 分離外周血單核細(xì)胞 根據(jù)CB6102-2×200KIT試劑盒（金克隆G-CLONE）說明書，按步驟提取人外周血單核細(xì)胞。調(diào)整細(xì)胞濃度為5×105個/mL備用。

1.2.2 實(shí)時熒光定量PCR法檢測NLPR3和caspase-1 mRNA表達(dá)水平 總RNA提取試劑盒TaKaPa MiniBEST Universal RNA Extraction Kit、反轉(zhuǎn)錄試劑盒PrimeScriptTMRT Master Mix（Perfect Real Time）、熒光定量試劑盒SYBR?Premix Ex TaqTMⅡ（Tli RNaseH Plus），Toyobo日本。根據(jù)試劑盒說明書，按步驟測定人外周血單核細(xì)胞中NLPR3和caspase-1 mRNA表達(dá)水平。各目的基因引物序列見表1。

1.3 觀察指標(biāo) 比較三組臨床指標(biāo)，比較三組外周血單核細(xì)胞NLRP3、caspase-1 mRNA水平;比較三組血漿IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-18水平。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 22.0軟件對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，計量資料用（x±s）表示，兩組比較采用t檢驗(yàn)，多組數(shù)據(jù)比較采用單因素方差分析;計數(shù)資料以率（%）表示，比較采用字2檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 三組一般資料比較 高尿酸血癥組42例，男28例，女14例，平均年齡（49.39±9.58）歲。高尿酸性腎病組26例，男19例，女7例，平均年齡（51.21±10.61）歲。健康對照組35名，男22名，女13名，平均年齡（48.92±8.82）歲。三組一般資料比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），具有可比性。

2.2 三組臨床指標(biāo)比較 高尿酸血癥組胱抑素C、尿素氮、尿酸水平均高于健康對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。高尿酸性腎病組胱抑素C、尿素氮及血肌酐水平均明顯高于健康對照組及高尿酸血癥組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。三組BMI、血壓、血糖、三酰甘油、膽固醇、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。見表2。

2.3 三組外周血單核細(xì)胞NLRP3、caspase-1 mRNA水平比較 高尿酸血癥組和高尿酸性腎病組外周血單核細(xì)胞NLRP3、caspase-1 mRNA水平均高于健康對照組，高尿酸性腎病組外周血單核細(xì)胞NLRP3、caspase-1 mRNA水平均高于高尿酸血癥組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。見表3。

2.4 三組血漿IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-18水平比較 高尿酸血癥組和高尿酸性腎病組血漿IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-18水平均高于健康對照組，高尿酸性腎病組血漿IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-18水平均高于高尿酸血癥組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。見表4。

高尿酸血癥與腎功能損害密切相關(guān)，Singh等[10]通過多項(xiàng)敏感性分析證實(shí)，高尿酸血癥使老年人患CKD的風(fēng)險升高3倍。有學(xué)者認(rèn)為高尿酸血癥作為腎臟疾病進(jìn)展的指標(biāo)甚至比尿蛋白更敏感，而高尿酸所致的腎臟損害主要表現(xiàn)為腎間質(zhì)損害，而炎癥反應(yīng)也是高尿酸所致靶器官損害的重要機(jī)制[11-12]。

人體內(nèi)的模式識別受體，包括Toll樣受體（TLR）和NOD樣受體（NLR），是巨噬細(xì)胞與無菌性炎癥相關(guān)的兩種主要傳感器[13]。NLRP3炎性小體，是最具特征的NLR分子，誘導(dǎo)caspase-1的激活和成熟IL-1β及IL-18的釋放。炎癥因子的過度激活刺激產(chǎn)生細(xì)胞外基質(zhì)的成纖維細(xì)胞增殖并分化為活化的肌成纖維細(xì)胞，導(dǎo)致纖維化[14]?；颊哐獫{中尿酸水平升高，刺激內(nèi)皮細(xì)胞釋放TNF-α等炎癥因子，TNF-α是機(jī)體內(nèi)重要的促炎癥介質(zhì)，通過與細(xì)胞膜上的受體結(jié)合激活多種信號通路，引起多種炎癥介質(zhì)的表達(dá)，從而促進(jìn)炎癥反應(yīng)的發(fā)生[15]。本研究發(fā)現(xiàn)高尿酸血癥和高尿酸性腎病患者，尤其是高尿酸性腎病患者外周血單核細(xì)胞NLRP3和caspase-1 mRNA明顯升高;血漿IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-18水平亦明顯升高。證實(shí)NLRP3/IL-1β信號通路及炎癥反應(yīng)參與了高尿酸所致的腎臟功能損害。其機(jī)制可能為：（1）活化的NLRP3使caspase-1活化，caspase-1剪切pro-IL-1β和pro-IL-18，從而分泌成熟的IL-1β和IL-18，而IL-1β通過IL-1R和IRAK4激活I(lǐng)L-1β信號，這些級聯(lián)反應(yīng)導(dǎo)致近端腎小管細(xì)胞的核因子-κB活化[16]。核因子-κB是一種轉(zhuǎn)錄因子，負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)參與炎癥途徑的基因的表達(dá)，如促炎細(xì)胞因子、趨化因子和黏附分子，參與腎小管間質(zhì)纖維化和巨噬細(xì)胞浸潤，導(dǎo)致腎臟損傷[17]。（2）血尿酸升高導(dǎo)致局部或全身的炎癥反應(yīng)，上調(diào)炎性細(xì)胞因子，刺激單核細(xì)胞表達(dá)并釋放細(xì)胞因子，包括IL-1β、TNF-α和IL-6等。而TNF-α和IL-6等炎癥因子能夠直接增加氧自由基的釋放，大量氧自由基的產(chǎn)生導(dǎo)致腎小球內(nèi)PKC信號通路的激活，使腎小球系膜擴(kuò)張、基底膜增厚、內(nèi)皮功能障礙、平滑肌細(xì)胞收縮、細(xì)胞因子及轉(zhuǎn)化生長因子β（TGF-β）活化[18-19]。而TGF-β是一種致纖維化細(xì)胞因子，參與細(xì)胞外基質(zhì)合成，使細(xì)胞外基質(zhì)降解減少[20];此外，大量ROS的產(chǎn)生可能直接導(dǎo)致內(nèi)皮功能障礙、炎癥和細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致腎間質(zhì)纖維化、腎功能損傷[21-22]。

綜上所述，高尿酸性腎病患者體內(nèi)NLRP3和caspase-1 mRNA，血漿IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-18水平明顯升高，提示高尿酸血癥通過炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激等多種途徑參與腎功能損傷，NLRP3/IL-1β信號通路參與了高尿酸性腎病的發(fā)生、發(fā)展，為高尿酸性腎病的早期診斷提供了理論依據(jù)，也為高尿酸性腎病的治療提供了新的靶點(diǎn)。

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（收稿日期：2021-07-23） （本文編輯：姬思雨）