黄景明,徐朝阳,史煜波,翁跃颂,陈新江,张义喜
2型糖尿病肾病患者正五聚蛋白3和超敏C反应蛋白及γ-谷氨酰转移酶的检测及其临床意义
黄景明,徐朝阳,史煜波,翁跃颂,陈新江,张义喜
目的探讨2型糖尿病患者血清正五聚蛋白3(PTX3)、超敏C反应蛋白(hs-CRP)及γ-谷氨酰转移酶(GGT)的表达及其临床意义。方法选取2011年6月—2012年2月宁波市第一医院门诊和住院的2型糖尿病患者131例,根据尿清蛋白排泄率(UAER)将患者分成3组:正常蛋白尿组(UAER<30 mg/24 h,46例)、微量蛋白尿组(UAER 30~300 mg/24 h,43例)和临床蛋白尿组(UAER>300 mg/24 h,42例);另选取同期同院体检健康者30例作为对照组。分别检测并比较4组受试者血清PTX3、hs-CRP、GGT水平。非正态分布资料以〔中位数(四分位数间距)〕表示,多组间比较采用Kruskal-Wallis检验,两组间比较采用Mann-Whitney U检验。结果4组受试者血清PTX3、hs-CRP、GGT水平比较,差异均有统计学意义(P<0.01);其中正常蛋白尿组血清PTX3水平高于对照组(P<0.05),正常蛋白尿组、微量蛋白尿组、临床蛋白尿组血清PTX3、hs-CRP、GGT水平依次升高,组间两两比较差异均有统计学意义(P<0.05)。相关性分析显示,PTX3、hs-CRP、GGT均与UAER呈正相关(r值分别为0.667、0.633和0.365,P均<0.01)。结论2型糖尿病患者血清PTX3、hs-CRP和GGT水平显著高于健康者,且随着肾损害程度的加重而升高。故检测这3个指标对2型糖尿病患者早期肾损害具有诊断价值。
正五聚蛋白3;超敏C反应蛋白;γ-谷氨酰转移酶;糖尿病肾病
1.1 一般资料选取2011年6月—2012年2月在宁波市第一医院门诊和住院的2型糖尿病患者131例,年龄24~82岁,均符合2010年中华医学会糖尿病学分会研究制定的中国2型糖尿病的诊断治疗标准。排除潜在的炎症相关因素,如试验前2周内患急慢性感染、慢性呼吸系统疾病、外伤、肿瘤、肾小球肾炎、肾盂肾炎等。
根据UAER将患者分成3组:正常蛋白尿组(UAER<30 mg/24 h)46例,其中男30例,女16例;年龄24~79岁,平均(51.6±12.2)岁;病程为(6.8±4.4)年。微量蛋白尿组(UAER 30~300 mg/24 h)43例,其中男29例,女14例;年龄31~83岁,平均(55.8±14.4)岁;病程为(10.2±5.6)年。临床蛋白尿组(UAER>300 mg/24 h)42例,其中男26例,女16例;年龄48~82岁,平均(64.5±10.3)岁;病程为(13.2±6.1)年。另选择同期同一医院体检健康者30例作为对照组,其中男20例,女10例;年龄31~65岁,平均(50.1±8.9)岁,心电图和实验室检查结果显示无心、脑血管病变,排除肝、肾和内分泌疾病。4组受试者的性别构成及年龄间有均衡性,而3个糖尿病组平均病程间差异有统计学意义(F=15.56,P<0.01)。
1.2 方法4组受试者均空腹8~12 h后清晨采静脉血。GGT、hs-CRP由Olympus AU-2700全自动生化分析仪测定;采用免疫散色比浊法检测尿清蛋白,由美国BECKMAN IMMAGE双光径免疫浊度分析仪测定。以上试剂均由宁波美康生物科技有限公司提供。PTX3检测采用双抗体夹心酶联免疫吸附测定法(ELISA法),试剂由美国R&D公司提供。
1.3 统计学方法采用SPSS 19.0软件进行统计分析。进行方差齐次性的levene检验,PTX3、hs-CRP、GGT测定值为非正态分布,故以中位数(四分位数间距)表示,多组间比较采用Kruskal-Wallis检验,两组间比较采用Mann-Whitney U检验。正态分布的数据以(±s)表示,多组间比较采用方差分析。连续变量相互关系采用Spearman等级相关分析。P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 各组观察指标的比较4组受试者血清PTX3、hs-CRP、GGT水平比较,差异均有统计学意义(P<0.01);其中正常蛋白尿组血清PTX3水平与对照组比较,微量蛋白尿组血清PTX3、hs-CRP、GGT水平与对照组、正常蛋白尿组比较,临床蛋白尿组血清PTX3、hs-CRP、GGT水平与对照组、正常蛋白尿组、微量蛋白尿组比较,差异均有统计学意义(P<0.05,见表1)。
表1 4组受试者血清PTX3、hs-CRP、GGT水平比较〔M(Q)〕Table 1 Comparison of PTX3,hs-CRP and GGT among four groups
2.2 各观察指标与UAER的相关性相关分析显示,血清PTX3、hs-CRP、GGT均与UAER均呈正相关(r值分别为0.667、0.633和0.365,P均<0.01)。
1982 年Vibeni等发现早期肾损害的糖尿病患者尿总蛋白在参考值内,但UAER已增加,由此提出了“微量清蛋白尿”的概念。目前已公认微量清蛋白尿水平是反映糖尿病早期肾损害的敏感指标。近年来,慢性低度炎症在DN发病机制中的作用日益受到重视,DN尿清蛋白排泄增加是细胞因子介导的炎症反应的结果,其机制为:(1)白介素(IL)-1、IL-6、IL-18与肿瘤坏死因子(TNF)在DN炎症调节中起重要作用。IL-6在DN中明显增加,影响肾小球系膜细胞与足细胞的细胞外基质,与蛋白尿出现有关;IL-18能诱导产生γ干扰素、IL-1及TNF,增强黏附分子表达和内皮细胞凋亡;TNF与受体结合后通过细胞内信号转导和第二信使系统产生各种效应分子,如急性时相反应蛋白;TNF还能通过活化还原型辅酶Ⅱ(NADPH)氧化酶加速氧化应激过程,破坏肾小球毛细血管壁通透性进而形成蛋白尿。(2)DN肾内皮细胞和系膜细胞过量表达血管内皮细胞黏附分子1(VCAM-1),VCAM-1能促使T细胞迁移至肾,活化的T细胞与内切糖苷酶的释放有关。内切糖苷酶能裂解肾小球基膜中的硫酸类肝素导致负电荷减少,破坏肾小球滤过膜的电荷屏障,清蛋白滤过增加形成清蛋白尿。(3)内皮细胞黏附分子(ESAM)与DN有紧密的联系,ESAM能调节血管通透性。高血糖降低ESAM的表达,使内皮细胞间紧密连接扩充和窗孔数量减少,导致肾小球通透性增加形成清蛋白尿。(4)异常的人CC趋化因子2(CCL2)信号肽导致肌动蛋白细胞骨架重组与肾小球裂孔膜上跨膜蛋白功能异常,引起与肾小球滤过膜屏障功能有关的足细胞结构、功能改变,使蛋白质滤过增加而出现清蛋白尿[1-2]。
本研究发现,血清PTX3、hs-CRP、GGT水平与UAER呈正相关,且正常蛋白尿组、微量蛋白尿组、临床蛋白尿组PTX3、hs-CRP、GGT水平依次升高。GGT在临床上是评价肝胆功能的指标,作为细胞表面蛋白在肾脏含量最高,其次是在胰、肝等器官。高血糖条件下,由于氧化应激的亢进,诱导胰岛素抵抗的发生,促进表皮生长因子(EGF)、IL-8、血小板源性生长因子(PDGF)、黏附分子等参与微血管病变的有关基因的表达,引起蛋白、脂质、核酸等细胞结构成分的损害,破坏肾小球毛细血管壁通透性,进而促进DN的发展。研究证实GGT参与机体的氧化性应激和系统性的炎症反应,通过介导与诱导氧化应激促进糖尿病肾脏功能障碍的进展[3]。GGT与UAER呈正相关支持炎症与DN发病机制有关。
hs-CRP是肝细胞合成的传统的急性时相反应蛋白,通过结合C1q调节补体的经典途径,参与机体免疫应答,一般受IL-6调控。Ahluwalia等[4]研究显示印度裔2型糖尿病患者DN组hs-CRP水平显著高于非DN组,提示炎症反应可能在DN的发生中起重要作用。Mojahedi等[5]研究发现血清hs-CRP水平随UAER的增加而增高,提示慢性炎症反应的强度与糖尿病肾脏损害的程度可能存在相关性。国内唐灵等[6]报道2型糖尿病患者血清CRP水平在微量蛋白尿期较正常蛋白尿期明显升高,进展到临床蛋白尿期,CRP水平进一步升高,表明2型糖尿病急性时相反应的程度与DN的阶段密切相关。多项临床证据均显示CRP水平升高可作为早期DN的指标之一,在糖尿病微血管病变中,DN与CRP水平密切有关[7]。
近年来Breviario等[8]研究发现的PTX3属于长链五聚体蛋白,分子量为40~50 kD,人PTX3基因定位于第3号染色体q5区内。PTX3与CRP在结构功能上具有同源性,同属于正五聚蛋白家族。PTX3由多种细胞合成,如树突细胞、单核细胞、巨噬细胞与活化的内皮细胞。通过逆转录聚合酶链反应测得肾脏存在PTX3信使RNA,原代系膜细胞、原代肾小管上皮细胞(PTECs)与肾成纤维细胞可表达产生PTX3[9]。PTX3在糖尿病患者中显著表达,可能与DN的发展有关。人PTX3基因近侧启动子含有核因子κB(NF-κB)结合位点,NF-κB在炎症趋化因子、细胞黏附蛋白、促炎细胞因子等其他有关DN炎症机制的分子间起关键的纽带作用,能诱导这些分子的转录,是DN主要的促炎因子。PTX3还与成纤维细胞生长因子2(FGF-2)的抑制有关,FGF-2在人体内普遍存在,在血管新生、创伤修复等方面起着重要的作用[10]。2007年Tong等[11]报道PTX3水平在肾功能受损的患者中有明显升高,血清PTX3水平与肾小球滤过率(GFR)呈负相关。GFR是衡量肾脏受损程度的重要指针,且可反映肾小球的早期损害,此报道预示PTX3升高可较早反映肾功能的损伤并可判断肾小球损害程度。Tong等还发现PTX3能预测慢性肾脏患者的5年生存率,说明PTX3水平与病情的活动有关,而CRP无此预测价值。2008年Suliman等[12]报道2型糖尿病伴肾衰竭患者在GFR指标未变化时,血清PTX3水平已升高,且与UAER独立相关,这表明血清PTX3水平在评价肾功能损害中是一灵敏的指标。糖尿病患者的局部炎症将导致血管内皮细胞功能障碍(ED),ED使肾小球毛细血管血压和肾小球基膜通透性升高,Suliman等由此推论正是糖尿病患者ED导致尿清蛋白升高。根据本研究结果及结合以上学者的报道,我们认为PTX3在DN病情的发展中可能起一个纽带作用,将慢性低度炎症、ED与清蛋白尿联系起来,放大了DN的炎症状态,也就是说在诊断糖尿病早期肾损害中PTX3是一个灵敏的指标。本研究观察到正常蛋白尿组与对照组相比,PTX3水平显著升高,而hs-CRP水平无显著差异,其原因可能在于CRP来源局限且与全身性炎症有关,PTX3来源广泛且遗传学上在糖尿病患者中有显著表达,因此在反映糖尿病的慢性低度炎症上PTX3较CRP敏感。
综上所述,通过对2型糖尿病患者血清PTX3、hs-CRP、GGT水平检测,进一步证实DN是长期低度炎症反应的结果。鉴于DN的隐匿性和发病机制的复杂性,血清PTX3、hs-CRP、GGT与尿清蛋白联合检测有助于DN的早期诊断。值得关注的是PTX3诊断DN的价值在国外已引起学者的重视,国内尚需大量相关临床研究进一步证实。
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Detection and Clinical Significance of Pentraxin-3,Hypersensitive C-Reactive Protein and γ-Glutamyltransferase in Type 2 Diabetic Patients with Ne
HUANG Jing-ming,XU Zhao-yang,SHI Yu-bo,et al.Department of Biochemistry,Medical Technology College,Ningbo College of Health Sciences,Ningbo 315104,China
ObjectiveTo investigate the expression and significance of pentraxin-3(PTX3),hypersensitive C-reactive protein(hs-CRP)and gamma-glutamyltransferase(GGT)in patients type 2 diabetes mellitus(T2DM).Methods131 T2DM inpatients and outpatients admitted to Ningbo First Hospital were divided into three groups according to UAER:normal albuminuria group(UAER<30 mg/24 h,46 cases),microalbuminuria group(UAER 30~300 mg/24 h,43 cases)and macroalbuminuria group(UAER>300 mg/24 h,42 cases).30 healthy people underwent physical examination in the same period were selected as control group.PTX3,hs-CRP and GGT of the four groups were detected and compared.Abnormal distribution was expressed by median(inter-quartile range),multiple group comparison was performed by using Kruskal-Wallis test and two group comparisons was performed by using Mann-Whitney U test.ResultsThe levels of PTX3,hs-CRP and GGT among the four groups showed statistically significant differences(P<0.01).The PTX3 level in normal albuminuria group was significantly higher than that in control group(P<0.05).The levels of PTX3,hs-CRP and GGT in normal albuminuria group,microalbuminuria group and macroalbuminuria increased in sequence,and the differences between every two groups were statistically significant(P<0.05).Correlation analysis showed that PTX3,hs-CRP and GGT were all positively correlated with UAER(r=0.667,0.633 and 0.365 respectively,P all<0.01).ConclusionThe levels of PTX3,hs-CRP and GGT in T2DM patients were significantly higher than those in healthy people,and their levels will increase with the seriousness of nephropathy.Detection of the three indicators is of good value for the diagnosis of nephropathy in T2DM patients.
Pentraxin-3;Hypersensitive C-reactive protein;gamma-Glutamyltransferase;Diabetic nephropathies
R 587.24
A
1007-9572(2012)11-3845-03
10.3969/j.issn.1007-9572.2012.11.092
浙江省教育厅科研项目(Y201122600)
315104浙江省宁波市,宁波卫生职业技术学院医学技术学院生物化学教研室(黄景明,陈新江,张义喜);宁波市第一医院检验科(徐朝阳,史煜波,翁跃颂)
糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)是糖尿病全身性微血管病变的一部分,也是糖尿病最常见的远期并发症。DN起病隐匿且预后恶劣,在美国,DN是造成慢性肾衰竭和终末期肾衰竭最主要的原因。因此,DN的早期诊断与治疗显得尤为重要。
DN的病因和发病机制相当复杂,至今尚在进一步研究中。近年来,越来越多的证据支持炎症反应在DN发病机制中的作用。本研究通过观察正五聚蛋白3(pentraxin-3,PTX3)、超敏C反应蛋白(hs-CRP)、γ-谷氨酰转移酶(GGT)与尿清蛋白排泄率(UAER)之间的关系,探讨炎症在DN发病机制中的作用,为DN的早期诊断提供一定的理论依据。
2012-04-13;
2012-10-09)
(本文编辑:刘莉)