高血壓腎病患者尿液水通道蛋白1、P53和P21水平分析*

呂武洋,梁蕾,薛龍格,金英玉(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院檢驗科,哈爾濱 150001)

高血壓腎病是一種常見的臨床綜合疾病,長期血壓升高使腎臟小動脈硬化,引發(fā)腎小球及腎小管功能損傷,其發(fā)病率和死亡率呈逐年上升趨勢[1]。然而,高血壓腎病的主要誘因高血壓在疾病的早期是一種沉默表現(xiàn),當發(fā)現(xiàn)并確診后腎臟已經(jīng)發(fā)生不可逆的損傷[2]。此外,高血壓腎病的診斷需要經(jīng)過金標準腎組織活檢來確診[2],這一過程耗時久且有創(chuàng)傷。水通道蛋白1(aquaporin 1,AQP1)是主要轉(zhuǎn)運水分子的跨膜通道蛋白[3]。AQP1主要分布于腎臟近端小管上皮細胞頂端膜和基底外側(cè)膜,促進尿液濃縮和維持機體水平衡[4]。P53, 一種腫瘤抑制蛋白,與癌癥的發(fā)病機制密切相關(guān)。P21,P53的下游因子,也作為P53活化的標志物之一。2010年,Yang等[5]基礎(chǔ)研究證明P53通過上調(diào)P21介導(dǎo)近端小管上皮細胞G2/M期阻滯,加重腎臟纖維化并促進腎損傷后向慢性腎臟病(CKD)進展。因此,本研究旨在探討尿液中AQP1、P53、P21作為高血壓腎病的評價腎臟損傷水平指標的可能性。

1 對象與方法

1.1研究對象 選取2021年3月至2022年9月哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院高血壓腎病患者126例和高血壓無明顯腎臟損害患者109例作為研究對象,分別納入高血壓腎病組和高血壓組,選擇同期82例體檢健康者作為對照組。納入標準:(1)高血壓腎病組及高血壓組均符合2020年國際高血壓學(xué)會(ISH)國際高血壓實踐指南[6]以及《中國高血壓防治指南(2018年修訂版)》[1]中定義高血壓為多次重復(fù)測量后診室收縮壓≥140 mmHg和/或舒張壓≥90 mmHg的標準;若患者既往有高血壓史,或正在用抗高血壓藥,即使目前血壓低于140 mmHg/90 mmHg,亦診斷為高血壓。(2)高血壓腎病診斷依據(jù)高血壓病史≥5年,有微量清蛋白尿或輕中度的蛋白尿,或出現(xiàn)腎功能損害等臨床表現(xiàn)[6];腎穿刺活檢病理符合高血壓引起的腎小動脈硬化[7];(3)年齡≥18周歲;(4)病歷資料完整;(5)近3年居住于本地的常駐人口。排除標準:(1)繼發(fā)性高血壓:腎性高血壓、原發(fā)性醛固酮增多癥、腎動脈狹窄、庫欣綜合征、嗜鉻細胞瘤、甲狀腺疾病等疾病繼發(fā)高血壓;(2)原發(fā)性腎臟疾病、慢性腎小球腎炎、腎病綜合征、狼瘡性腎病、糖尿病腎病;(3)妊娠或腎移植受者;(4)合并心、肝、腎器質(zhì)性疾病以及惡行腫瘤等;(5)入組前一年內(nèi)有大型心血管手術(shù)史和搶救病史。

高血壓腎病屬于CKD的類型之一。因此,根據(jù)研究目的又將符合研究條件的126例高血壓腎病患者按照CKD的診斷標準分為5期,分別為CKD1、2、3、4、5期。慢性腎臟病分期:采用2012年全球腎病改善預(yù)后工作組(Kidney Disease: Improving Global Outcomes,KDIGO)制定的CKD診斷標準:存在腎損傷(包括腎臟病理學(xué)檢查異常,血或尿成分異常或影像學(xué)檢查異常)或腎小球濾過率(GFR)小于60 mL/(min·1.73 m2)≥3 個月。GFR計算公式:男性GFR=(140-年齡)×體重(kg)×1.23/血肌酐(μmol/L);女性GFR=(140-年齡)體重(kg)1.03/血肌酐(μmol/L)。將CKD分為5期,見表1。

表1 根據(jù)KDIGO指南將CKD分為5期

1.2臨床資料收集 收集研究對象人口學(xué)特征、基礎(chǔ)疾病以及實驗室檢測指標,人口學(xué)特征包括年齡、性別、血壓、身體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、基礎(chǔ)疾病史、用藥史、高血壓家族史;入院48 h內(nèi)的實驗室指標包括血液肌酐(Cr)、尿素(Urea)、尿酸(UA)、半胱氨酸蛋白酶抑制劑C(CysC)、β2-微球蛋白(β2-MG)以及尿液微量清蛋白(m-Alb)、轉(zhuǎn)鐵蛋白(Tf)、α1-微球蛋白(α1-MG)、24 h尿蛋白定量(24 h U-Pro)。

1.3檢測方法 健康者、高血壓患者和高血壓腎病患者于清晨空腹狀態(tài)下采集中段尿液5 mL。用室溫離心機(德國Thermo公司)在2 h內(nèi)離心尿液標本,1 980×g離心5 min后,取上清液分裝于無菌EP管中,-80 ℃保存。待標本收集完后,將-80 ℃凍存尿液取出,室溫解凍30 min,400×g離心30 s后,用ELISA試劑盒(上海江萊生物公司)和MULTISKAN FC酶標儀(德國Thermo公司)檢測尿液中AQP1、P53和P21蛋白表達。

2 結(jié)果

2.1一般資料 見表2。健康組、高血壓組和高血壓腎病組的年齡、性別、BMI比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。高血壓和高血壓腎病組的收縮壓和舒張壓較健康組上升(P<0.01)。

表2 健康組、高血壓組和高血壓腎病組的一般資料比較

2.2實驗室檢查指標比較 見表3。健康組和高血壓組尿液Cr、Urea、β2-MG、CysC水平比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。與高血壓組比較,高血壓腎病(CKD3、4、5期)組尿液Cr、Urea、β2-MG、CysC水平呈遞增趨勢(P<0.01)。

表3 3組研究對象的實驗室檢查指標比較

2.3尿液m-Alb、Tf、α1-MG、24 h U-Pro的比較 見表4。健康組和高血壓組尿液m-Alb、Tf、α1-MG、24 h U-Pro水平比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。與高血壓組比較,高血壓腎病(CKD1～5期)組尿液m-Alb、Tf、α1-MG、24 h U-Pro水平呈遞增趨勢(P<0.01)。

表4 3組研究對象m-Alb、Tf、α1-MG、24 h U-Pro的比較

2.4尿液AQP1、P53和P21水平的比較 見表5。分別比較3組研究對象尿液AQP1、P53、P21水平,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.01)。高血壓組AQP1、P53和P21水平較健康組升高(P<0.05)。高血壓腎病組的P53、P21水平較高血壓組進一步升高,而AQP1水平明顯降低。在高血壓腎病分期(CKD1～5期)中,AQP1呈遞減趨勢,P53、P21水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

表5 3組研究對象尿液中AQP1、P53和P21的水平比較

2.5AQP1、P53和P21與實驗室檢查指標的相關(guān)性 Pearson相關(guān)分析顯示,高血壓腎病組尿液AQP1表達與血液Cr、Urea、β2-MG、CysC以及尿液m-Alb、Tf、α1-MG、24 h U-Pro水平呈負相關(guān)(r分別為-0.720、-0.720、-0.706、-0.767、-0.868、-0.879、-0.844、-0.860,P均<0.01),而與GFR呈正相關(guān)(r=0.852,P<0.01)。P53和P21與以上指標均無相關(guān)性(P>0.05)。

2.6AQP1、P53、P21對高血壓腎病的診斷效能評估 AQP1、P53、P21診斷高血壓腎病的ROC曲線下面積(AUCROC)分別為0.921(95%CI:0.886～0.955)、0.996(95%CI:0.992～1.000)、0.983(95%CI:0.961～1.000),最佳臨界值分別為0.933 ng/L、280.17 ng/L、1 002.7 ng/L時,敏感性分別為76.4%、98.4%、99.2%,特異性分別為95.1%、96.3%、96.3%。

3 討論

本課題組前期研究表明脂多糖誘導(dǎo)播散性血管內(nèi)凝血急性非少尿型腎損傷(4、6、8 h)大鼠的尿液中AQP1表達逐漸升高并且其升高程度大于尿液中性粒細胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運載蛋白,提示尿液AQP1可能作為AKI的早期診斷標志物[8]。類似的,研究表明尿液中P21表達上升可能作為AKI早期診斷標志物[9]。上述研究結(jié)果均表明,尿液中AQP1和P21的表達水平上升可提示早期腎臟損傷。然而,本研究表明高血壓腎病患者尿液中AQP1水平下降,P53和P21表達水平升高。一方面,與疾病的種類不同。研究表明,膿毒癥AKI時,AQP1通過調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)發(fā)揮腎臟保護作用[10]。高血壓腎病屬于慢性腎臟病,患者發(fā)生蛋白質(zhì)能量消耗[11]。因此,在高血壓腎病過程中,AQP1通過發(fā)揮腎臟保護作用被長期消耗,導(dǎo)致尿液中表達下降。另一方面,AQP1表達降低可能與P53和P21的表達升高有關(guān)。有研究表明順鉑誘導(dǎo)腎損傷時,大鼠腎臟P53乙?；せ?加重腎小管上皮細胞衰老和腎間質(zhì)纖維化,促進AKI向CKD進展[12]。在高血壓腎病的進展中,AQP1被長期消耗而降低的同時,腎臟中P53和P21表達上升促進腎臟損傷,進而進一步加重AQP1表達下降。

有趣的是,尿液中P53和P21表達在高血壓腎病分期(CKD1～5期)中無差異。P53能被各種應(yīng)激條件激活發(fā)揮功能,例如缺氧、血壓改變等[13]。高血壓條件下,腎臟P53被誘導(dǎo)激活升高介導(dǎo)其下游P21表達上調(diào),當高血壓腎病時,損傷和刺激因素多重疊加,導(dǎo)致腎臟中P53和P21表達進一步升高,加重腎臟損傷。此時,腎臟已經(jīng)發(fā)生了損傷,即使隨著CKD分期增加,刺激因素并未改變。因此,尿液中P53和P21在高血壓腎病分期(CKD1～5期)中并未改變。

綜上所述,本研究表明高血壓腎病患尿液中AQP1水平下降以及P53、P21表達上升,可作為腎臟損傷指標。但本研究樣本量較小,且缺乏高血壓腎病患者治療過程中尿液AQP1、P53和P21的動態(tài)監(jiān)測,存在一定的局限性。在今后的研究中,本課題組會考慮設(shè)計大樣本、多中心的深入研究方案來進一步探索和驗證。