基于NGAL、IL-1β、CysC探討黃蜀葵花制劑預(yù)防造影劑腎病的機(jī)制

劉俊紅，林 欣，繆曉帆，牛茹歌，戴友平

(南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院/江蘇省中醫(yī)院，江蘇 南京 210029)

造影劑腎病(CIN)即造影劑誘導(dǎo)的急性腎損傷，指應(yīng)用造影劑后72 h內(nèi)血清肌酐(SCr)水平較基線增加0.5 mg/dL(44.2 μmol/L)或相對(duì)值升高25%，并排除其他可能引起腎損害的原因[1]。CIN是一種醫(yī)源性疾病，所導(dǎo)致的急性腎損傷具有可逆、短暫、可以預(yù)防的特點(diǎn)，既往有腎功能不全、糖尿病合并慢性腎病病史、年齡大、有效血管內(nèi)容積減少、造影劑的用量大和使用時(shí)間長(zhǎng)、腎毒性藥物的使用等均是導(dǎo)致其發(fā)病的危險(xiǎn)因素[2]。冠狀動(dòng)脈介入手術(shù)是明確診斷冠心病的金標(biāo)準(zhǔn)，也是治療心肌梗死的有效治療手段。隨著心血管疾病發(fā)病率的增高，行冠狀動(dòng)脈介入術(shù)的患者人數(shù)也隨之增加，據(jù)統(tǒng)計(jì)2017年大陸地區(qū)冠心病介入治療總例數(shù)為75萬(wàn)余例[3]。CIN是冠狀動(dòng)脈介入手術(shù)術(shù)后常見(jiàn)并發(fā)癥之一，早發(fā)現(xiàn)、早防治對(duì)降低發(fā)病率、病死率至關(guān)重要[4]。胱抑素C(CysC)主要評(píng)價(jià)腎小球?yàn)V過(guò)功能，敏感性、特異性、穩(wěn)定性均優(yōu)于SCr。尿中性粒細(xì)胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運(yùn)載蛋白(NGAL)主要反映腎小管功能，可以發(fā)現(xiàn)早期急性腎損傷[5]。白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)是炎癥指標(biāo)，腎小管受損時(shí)，IL-1β會(huì)大量釋放[6]。NGAL、IL-1β、CysC較傳統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)SCr、血清尿素氮(BUN)更敏感，且可以從不同方面評(píng)價(jià)腎功能受損情況，因此觀察上述3個(gè)指標(biāo)變化可以早期發(fā)現(xiàn)冠狀動(dòng)脈介入術(shù)后腎功能變化。本研究基于NGAL、IL-1β、CysC探討了黃蜀葵花制劑預(yù)防造影劑腎病的作用機(jī)制，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1診斷標(biāo)準(zhǔn) CIN診斷參考?xì)W洲泌尿生殖放射協(xié)會(huì)制定的指南共識(shí)，使用造影劑3 d內(nèi)，以SCr水平為基線，較基線增加0.5 mg/dL(44.2 μmol/L)或相對(duì)值升高25%即可診斷[1]。CIN臨床癥狀多不明顯，可表現(xiàn)為SCr升高、少尿。患者具有行冠狀動(dòng)脈介入術(shù)(冠狀動(dòng)脈造影或支架植入術(shù))指征，診斷標(biāo)準(zhǔn)參照《中國(guó)經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療指南(2016)》[7]。

1.2納入標(biāo)準(zhǔn) ①擬行冠狀動(dòng)脈介入治療患者，病情穩(wěn)定;②年齡30～90歲，性別不限;③腎小球?yàn)V過(guò)率(eGFR)≥30 mL/(min·1.73 m2)(CKD-EPI公式計(jì)算)。

1.3排除標(biāo)準(zhǔn) ①血液透析或腹膜透析伴有嚴(yán)重腎功能受損[eGFR<30 mL/(min·1.73m2)]者；②左心室射血分?jǐn)?shù)<30%的重度心力衰竭者;③伴腦血管意外急性期、嚴(yán)重肺部感染、腫瘤后期、肺結(jié)核活動(dòng)期、血液系統(tǒng)或免疫系統(tǒng)疾病者；④造影劑過(guò)敏者；⑤術(shù)前48 h內(nèi)使用腎毒性藥物者；⑥有精神疾病，伴有智力或行為障礙者。

1.4脫落標(biāo)準(zhǔn)及處理 ①當(dāng)受試者脫落后，研究者應(yīng)采取登門、預(yù)約隨訪、電話、信件等方式，盡可能與受試者聯(lián)系，詢問(wèn)理由，記錄最后一次服藥時(shí)間，完成所能完成的評(píng)估項(xiàng)目;②因過(guò)敏或其他不良反應(yīng)、治療無(wú)效而退出者，研究者根據(jù)受試者實(shí)際情況采取相應(yīng)的治療措施;③脫落病例均妥善保存有關(guān)資料，留作存檔，以便進(jìn)行全面分析集中統(tǒng)計(jì)所需。脫落病例無(wú)需另補(bǔ)。

1.5剔除標(biāo)準(zhǔn) ①不符合以上納入標(biāo)準(zhǔn)而誤入者;②未曾使用試驗(yàn)用藥者;③在隨機(jī)化之后沒(méi)有任何數(shù)據(jù)者。

1.6一般資料 利用Gpower3.1.9.2軟件，選取獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行研究前設(shè)計(jì)，取α=0.05，Power=0.8，治療組∶對(duì)照組=1∶1，均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差參考課題組的前期基礎(chǔ)研究[8]，治療組均數(shù)=70.75，標(biāo)準(zhǔn)差=15.95，對(duì)照組均數(shù)=83.31，標(biāo)準(zhǔn)差=10.23，計(jì)算結(jié)果顯示，治療組和對(duì)照組最低樣本量為19例，共38例，考慮到失訪率，故本研究選取60例，2組各30例。本研究已通過(guò)江蘇省中醫(yī)院倫理委員會(huì)審核(2019NL-KS10)。在2021年7月1日—11月1日就診于江蘇省中醫(yī)院心內(nèi)科的住院患者中，選取符合納入標(biāo)準(zhǔn)的行冠狀動(dòng)脈介入術(shù)的患者60例，采用單中心、非盲法、隨機(jī)對(duì)照研究，用SPSS 25.0軟件隨機(jī)數(shù)字生成方法形成隨機(jī)數(shù)表，將60例患者按隨機(jī)數(shù)表分為治療組和對(duì)照組各30例。

1.7治療方法 對(duì)照組根據(jù)《冠心病合理用藥指南(第2版)》[9]給予標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)治療[阿司匹林、他汀類、硝酸酯類、β受體拮抗劑、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑或血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑(ACEI/ARB)等]+冠狀動(dòng)脈介入術(shù)(碘克沙醇造影劑)。治療組在對(duì)照組標(biāo)準(zhǔn)治療基礎(chǔ)上給予黃蜀葵花制劑(甲花片，江蘇省中醫(yī)院院內(nèi)制劑,蘇藥制字Z04000511)口服，4片/次，3次/d，術(shù)前24 h至術(shù)后48 h持續(xù)服用。

1.8觀察指標(biāo) 記錄2組患者性別、年齡、體重、心率、空腹血糖(FPG)、總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)水平；比較2組CIN發(fā)病率；于術(shù)前24 h、術(shù)后48 h清晨在江蘇省中醫(yī)院心內(nèi)科病房采集患者中段尿及空腹靜脈血，由本院檢驗(yàn)科檢測(cè)尿NGAL及CysC、IL-1β、SCr、BUN水平。

2 結(jié) 果

2.1基線資料比較 入組患者均無(wú)脫落及剔除。2組患者體重、心率及FPG、TC、TG、LDL-C、HDL-C水平比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。見(jiàn)表1。

表1 2組行冠狀動(dòng)脈介入術(shù)患者基線資料比較

組別例數(shù)TC/(x±s,mmol/L)TG/(x±s,mmol/L)LDL-C/(x±s,mmol/L)HDL-C/(x±s,mmol/L)治療組304.06±0.931.65±0.792.34±0.671.26±0.27對(duì)照組304.44±1.341.66±0.702.60±0.851.26±0.36

2.2CIN發(fā)病率比較 術(shù)后48 h，治療組CIN發(fā)病率為0，對(duì)照組為13.33%(4/30)，治療組CIN發(fā)病率明顯低于對(duì)照組，2組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(2=4.29，P<0.05)。2組均無(wú)其他不良反應(yīng)發(fā)生。

2.3尿NGAL及血清CysC、IL-1β、SCr、BUN水平比較 術(shù)前24 h，2組尿NGAL及血清CysC、IL-1β、SCr、BUN水平比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。術(shù)后48 h，對(duì)照組尿NGAL及血清IL-1β、CysC、SCr、BUN水平均較術(shù)前24 h明顯升高(P均<0.05)，治療組尿NGAL水平較術(shù)前24 h明顯降低(P<0.05)，血清IL-1β、CysC、SCr、BUN水平與術(shù)前24 h比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)；治療組術(shù)后48 h 尿NGAL及血清IL-1β、CysC、SCr、BUN水平均明顯低于對(duì)照組(P均<0.05)。見(jiàn)表2。

表2 2組行冠狀動(dòng)脈介入術(shù)患者尿NGAL及血清IL-1β、CysC、SCr、BUN水平比較

3 討 論

CIN發(fā)病機(jī)制尚不明確，目前多認(rèn)為與腎髓質(zhì)缺血缺氧、腎臟的氧化應(yīng)激、造影劑的細(xì)胞毒性作用密切相關(guān)。血管腔內(nèi)注射造影劑后出現(xiàn)血流動(dòng)力學(xué)變化，導(dǎo)致腎小球?yàn)V過(guò)率降低及腎缺血，根據(jù)腎髓質(zhì)的生理環(huán)境特點(diǎn)，腎髓質(zhì)缺血缺氧表現(xiàn)會(huì)更明顯。造影劑誘導(dǎo)性利尿引起的腎小管內(nèi)壓力增加、尿黏度增加和腎小管阻塞，會(huì)加重腎髓質(zhì)缺血缺氧。腎髓質(zhì)缺氧引起氧化應(yīng)激反應(yīng)和活性氧(ROS)產(chǎn)生，繼發(fā)性引起炎癥反應(yīng)、腎小管和血管內(nèi)皮損傷。碘化造影劑對(duì)內(nèi)皮和腎小管細(xì)胞也具有直接的細(xì)胞毒性，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡和壞死[10]。目前現(xiàn)代醫(yī)學(xué)指南推薦防治CIN的常用手段有充分水化、N-乙酰半胱氨酸、他汀類藥物、血液透析和造影劑清除等，但對(duì)心功能不全、肝臟受損、嚴(yán)重慢性腎病等患者具有一定的局限性[11]。

中醫(yī)藥治療腎臟相關(guān)疾病歷史悠久，優(yōu)勢(shì)日益突顯，有研究表明中醫(yī)藥可以從抗氧化、消炎、抗凋亡、抑制自噬等多靶點(diǎn)、多途徑防治CIN的發(fā)生發(fā)展[12]。中醫(yī)并無(wú)CIN相關(guān)病名，現(xiàn)代中醫(yī)研究將其歸屬于 “水腫”“癃閉”“關(guān)格”“溺毒”等范疇，病位在腎與膀胱，與心、肺、脾胃、三焦相關(guān)，主要病因病機(jī)為正氣虧虛，臟腑功能失調(diào)，加之外邪入侵，致氣血津液運(yùn)行不暢，久則水濕停聚，毒結(jié)血瘀。有研究指出CIN 患者證型分布主要是陽(yáng)氣虛衰型、心腎陽(yáng)虛型。陽(yáng)氣虛衰主要表現(xiàn)為脾腎陽(yáng)虛，脾喜燥惡濕，脾失健運(yùn)，津液停聚，濕邪內(nèi)生，腎陽(yáng)不足，失于溫煦，膀胱氣化不利，尿液潴留，則見(jiàn)少尿，甚至無(wú)尿。肺脾腎三焦與水液代謝密切相關(guān)，脾胃位居中焦，為氣機(jī)升降之樞紐，心主血脈，肺朝百脈，外侵毒邪阻絡(luò)、濕邪內(nèi)阻，易致氣機(jī)不暢，“氣為血之帥”，氣停則血瘀。故本病病性為本虛標(biāo)實(shí)，“本虛”為脾腎陽(yáng)虛，“標(biāo)實(shí)”為“濕、毒、瘀”，治則宜扶正祛邪[8，13]。本研究所用黃蜀葵花制劑甲花片是黃蜀葵花原粉及其提取物制成的中藥半浸膏片,主治急、慢性腎炎[14]。課題組前期研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)行冠狀動(dòng)脈介入術(shù)的患者，使用甲花片干預(yù)的治療組術(shù)后72 h SCr、BUN、CysC、IL-6、IL-8、超敏C反應(yīng)蛋白(hs-CRP)、尿N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(NAG)、尿β-半乳糖苷酶(GAL)水平均低于對(duì)照組，而eGFR明顯高于對(duì)照組，表明甲花片能夠有效預(yù)防CIN的發(fā)生，其機(jī)制是通過(guò)抑制炎癥反應(yīng)、保護(hù)腎小管來(lái)修復(fù)腎損傷，保護(hù)腎功能[8，15]。

黃蜀葵花是甲花片的主要成分。黃蜀葵花性涼，味甘、辛，歸心、腎、膀胱經(jīng)，具有清熱利濕、利尿通淋、活血止血、消腫解毒等功效。黃蜀葵花最早見(jiàn)于宋代掌禹錫所著的《嘉祐本草》，功效為“黃蜀葵花……治諸惡瘡膿水久不瘥者,作末敷即愈,為瘡家要藥”。《本草綱目》亦記載其具有“消癰腫，浸油涂湯火傷”的功效?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，黃蜀葵花主要成分包括黃酮類、有機(jī)酸類、核苷和氨基酸類等，其中黃酮類化合物具有抗炎、抗氧化、保護(hù)心肌及腦缺血性損傷等功效[16]。溫銳等[17]報(bào)道黃蜀葵花可以保護(hù)肝腎功能。有研究表明黃蜀葵花總黃酮主要通過(guò)抑制免疫反應(yīng)、減輕炎癥損傷、改善腎纖維化、減輕腎小管細(xì)胞的氧化損傷等改善腎功能[18-19]。黃麗麗等[20]研究發(fā)現(xiàn)黃葵膠囊(主要成分是黃蜀葵花)可有效抑制腎小管上皮細(xì)胞炎癥因子分泌。徐繼堯等[21]臨床觀察100例Ⅲ～Ⅳ期糖尿病腎臟疾病患者，發(fā)現(xiàn)黃葵膠囊干預(yù)3個(gè)月后，氧化應(yīng)激指標(biāo)、血清纖維化指標(biāo)水平均降低，超氧化物歧化酶(SOD)水平上升，表明黃蜀葵花可以拮抗腎組織氧化應(yīng)激損傷，可能通過(guò)抑制纖維因子釋放而改善腎纖維化。李文鮮等[22]報(bào)道黃蜀葵花主要化學(xué)成分金絲桃苷、槲皮素、楊梅素參與調(diào)節(jié)糖尿病腎病患者損傷腎組織的氧化應(yīng)激反應(yīng)、炎癥反應(yīng)、細(xì)胞凋亡以及改變腎臟血流動(dòng)力學(xué)等病理生理發(fā)展過(guò)程。方一凡[24]研究報(bào)道，黃葵膠囊具有抗氧化、清除脂質(zhì)過(guò)氧化物、清除氧自由基、減輕腎小管間質(zhì)損傷的作用。鐘羚君等[24]研究證實(shí)，黃葵膠囊輔助他克莫司治療腎病綜合征可以有效改善腎功能及血脂異常。本課題組此次研究發(fā)現(xiàn)使用黃蜀葵花制劑的治療組CIN發(fā)病率為0，未使用的對(duì)照組發(fā)病率為13.33%，表明黃蜀葵花制劑可有效預(yù)防CIN發(fā)生。

尿NGAL是主要反映腎小管功能的指標(biāo)。NGAL在正常組織中表達(dá)非常低，腎功能受損時(shí)遠(yuǎn)端腎小管上皮細(xì)胞表達(dá)NGAL明顯增加[25]。尿NGAL最快在急性腎損傷后2 h即升高，可以在冠狀動(dòng)脈介入術(shù)后24 h顯著升高。SCr常于介入術(shù)后48～72 h才會(huì)明顯升高，且SCr在慢性腎功能不全患者中不穩(wěn)定，易受年齡、性別、血管內(nèi)容量和營(yíng)養(yǎng)狀況等因素影響。IL-1是由活化的巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，機(jī)體出現(xiàn)炎癥反應(yīng)時(shí)其水平升高，可加重機(jī)體炎性損傷[26]。IL-1β是IL-1家族的重要成員，可在局部和全身發(fā)揮作用，易在外周血中檢測(cè)到[27]。郝健等[28]發(fā)現(xiàn)CIN組大鼠炎性細(xì)胞因子 IL-6、IL-1β 分泌顯著增加。宋亮等[29]也發(fā)現(xiàn)造影劑誘導(dǎo)急性腎損傷時(shí)IL-1β明顯升高。因此觀察IL-1β既可以發(fā)現(xiàn)早期腎臟炎性損傷，又可以預(yù)估腎臟損傷進(jìn)展，對(duì)評(píng)估急性腎損傷有重要意義。CysC是半胱氨酸蛋白酶——直蛋白C的簡(jiǎn)稱，是一種非糖基化堿性蛋白，人體內(nèi)幾乎各種有核細(xì)胞均可表達(dá)，與SCr相同，均是反映腎小球?yàn)V過(guò)功能的指標(biāo)，但CysC不易受年齡、飲食等外界因素的影響。因此聯(lián)合尿NGAL及血清IL-1β、CysC評(píng)估冠狀動(dòng)脈介入手術(shù)后腎損傷有重要意義。本研究顯示：對(duì)照組術(shù)后48 h尿NGAL及血清IL-1β、CysC水平均較術(shù)前明顯升高，表明這些指標(biāo)可以敏感反映造影劑對(duì)腎功能的損害情況。術(shù)后48 h，治療組尿NGAL及血清IL-1β、CysC水平明顯低于對(duì)照組，且治療組的CIN發(fā)病率明顯低于對(duì)照組，表明黃蜀葵花制劑可以預(yù)防冠狀動(dòng)脈介入術(shù)后CIN的發(fā)生，推測(cè)可能與抑制炎癥反應(yīng)、保護(hù)腎小管功能相關(guān)，可以從多靶點(diǎn)保護(hù)腎功能。

綜上，黃蜀葵花制劑能夠有效預(yù)防冠狀動(dòng)脈介入術(shù)后造影劑所誘導(dǎo)的急性腎損傷，降低CIN 發(fā)生率，改善冠心病行介入治療患者的預(yù)后，為臨床提供了新的干預(yù)思路。但本研究屬單中心研究，樣本量較小，有待大樣本量、多中心臨床試驗(yàn)及動(dòng)物試驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)其，并明確其作用靶點(diǎn)。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。