2型糖尿病肾脏病变与血清胆红素的关系研究

贾育梅，赵永祯，徐 援，姚 志

近年来，随着生活方式的改变和人口老龄化的加速，糖尿病的患病率越来越高，目前全世界共有2.5亿糖尿病患者，20年后预计增加至3.8亿。而我国20岁以上的人群中糖尿病男、女患病率分别为10.6%和8.8%，总体糖尿病患病率为9.7%[1]。糖尿病微血管病变是2型糖尿病的重要并发症，其发病机制复杂，是目前糖尿病患者致死、致残的主要原因[2]。糖尿病肾脏病变是最主要的糖尿病微血管病变之一，其所致的终末期肾衰竭发病率逐年增长。胆红素作为一种抗氧化剂在糖尿病大血管病变中发挥的保护作用已逐渐被临床所认识，但其在微血管病变如糖尿病肾脏病变中的作用报道较少。本研究旨在观察胆红素与糖尿病肾脏病变的关系，探讨其发挥的作用。

1　资料与方法

1.1一般资料选取2010年8月—2012年6月北京朝阳医院内分泌科住院的2型糖尿病患者1 217例，其中男607例，女610例。2型糖尿病的诊断符合1999年世界卫生组织(WHO)及国际糖尿病联盟(IDF)制定的诊断标准，并除外脂肪肝等肝胆系统疾病、心肺功能不全、血液系统疾病、自身免疫性疾病、糖尿病急性并发症、原发性肾脏疾病、肾结石活动期、尿毒症行透析治疗、感染及其他重大疾病者，无糖皮质激素、免疫抑制剂等特殊用药史。

1.2研究方法

1.2.1收集基本资料记录患者的年龄、性别、病史等基本资料，测量其身高、体质量、腰围、臀围和血压，计算体质指数(BMI)和腰臀比(WHR)。在清晨空腹时以固定的体质量计由专人测量所有受试者的身高、体质量并计算BMI，BMI=体质量/身高2(kg/m2)。高血压定义为血压≥140/90 mm Hg(1 mm Hg =0.133 kPa)，或目前正使用降压药物。

1.2.2检测生化指标患者晚餐后禁食10～14 h，次日空腹采静脉血，3 h内分离血清，使用德国西门子公司生产的自动生化分析仪(型号为DADE Dimonsion Rxl Max)检测胆红素水平，同时检测血脂、肝功能、肾功能等其他生化指标。使用日本TOSOH公司(型号为HLC-723GT)生产的仪器采用高压液相法测定糖化血红蛋白(HbA1c)。采用酶联免疫吸附测定法检测尿微量清蛋白。根据MDRD简化公式计算肾小球滤过率估算值(estimated glomerular filtration rate，eGFR)，eGFR=186×Scr-1.154×年龄-0.203×0.742(女性)(Scr为血肌酐)。依据美国肾脏基金会制定的2007 K/DOQI糖尿病和慢性肾脏病的临床诊疗指南中对慢性肾脏疾病的分期将入选患者分为3组：A组(891例):eGFR≥90 ml·min-1·(1.73 m2)-1；B组(256例):60 ml·min-1·(1.73 m2)-1≤eGFR<90 ml·min-1·(1.73 m2)-1,C组(70例)：eGFR<60 ml·min-1·(1.73 m2)-1。另根据8 h尿清蛋白排泄率(UAER)分为3组：a组(946例)：UAER<20 μg/min；b组(193例)：20 μg/min≤UAER<200 μg/min；c组(78例)：UAER≥200 μg/min。对比分析各组血清胆红素水平。

2　结果

2.1不同eGFR患者临床指标比较A、B、C 3组患者年龄、病程、总蛋白、清蛋白、三酰甘油(TG)、收缩压水平间差异有统计学意义(P<0.05)，其中年龄、病程、TG、收缩压B组与A组比较，C组与B组比较，差异均有统计学意义(P<0.05)；总蛋白水平A组低于B组和C组，清蛋白水平A组和B组高于C组(P<0.05，见表1)。

表1　不同eGFR患者临床指标比较

注：TC=总胆固醇，HDL-C=高密度脂蛋白胆固醇，LDL-C=低密度脂蛋白胆固醇,TG=三酰甘油，AST=天冬氨酸氨基转移酶，ALT=丙氨酸氨基转移酶，FBG=空腹血糖，PBG=餐后血糖,HbA1c=糖化血红蛋白，BMI=体质指数;与A组比较，*P<0.05；与B组比较，△P<0.05;与C组比较，▲P<0.05

2.2不同eGFR患者血清胆红素水平比较A、B、C 3组患者血清胆红素水平间差异有统计学意义(P<0.05)，其中A组高于B组(P=0.003)，B组高于C组(P=0.015，见表2)。

2.3不同UAER患者血清胆红素水平比较a、b、c 3组患者血清胆红素水平间差异有统计学意义(P<0.05)，其中a组高于b组(P=0.023)，b组高于c组(P=0.012，见表3)。

2.4eGFR影响因素分析在调整性别、年龄等因素后，以eGFR变化分组值为因变量(设A=1，B=2，C=3)进行多因素有序Logistic回归分析，结果显示TG、胆红素和病程均进入方程(见表4)。

表2　不同eGFR水平患者血清胆红素水平比较

注：与A组比较，*P<0.05；与B组比较，△P<0.05

表3　不同UAER患者血清胆红素水平比较

注：与A组比较，*P<0.05；与B组比较，△P<0.05

表4　eGFR影响因素的Logistic回归分析

3　讨论

糖尿病肾脏病变是最主要的糖尿病微血管病变之一。20%～40%的1型糖尿病患者和不足20%的2型糖尿病患者会因糖尿病导致肾衰竭[2]。胆红素作为血红蛋白的代谢产物，其抗氧化作用的研究始于50多年前。Stocker等[3]首次论证了胆红素具有抗氧化的作用,能对抗动脉粥样硬化的形成。最近研究显示，非结合胆红素(UCB)能产生很强的抗氧化活性，而轻度高胆红素血症可能有积极的影响[4]。胆红素在参与维持体内氧化与抗氧化的平衡机制方面起到了重要作用,占机体总抗氧化能力的30%,其较已知的维生素C和维生素E等抗氧化剂能更有效地保护细胞免受自由基损伤[5]。胆红素含有一个延伸共扼双键体系和活化氢原子，能有效捕获和清除氧自由基，阻止清蛋白结合脂肪酸的氧化[6]。胆红素还可通过与谷胱甘肽产生协同作用,使两者的抗氧化及细胞保护作用明显增强[7]。据报道低胆红素血症是心血管疾病的危险因素,较高的胆红素水平可降低冠心病的发病率，这可能与胆红素具有对血管内皮的保护作用有关[8-9]，并且可能与胆红素能够通过抑制低密度脂蛋白的氧化和清除氧自由基来发挥作用有关[10-11]。胆红素在抗动脉粥样硬化方面发挥作用的效果与不吸烟、收缩压降低及HDL-C效果类似[12-13]。Novotny等[14]的荟萃分析也证实了这一点。

糖尿病肾病的发病机制错综复杂，与之相关的危险因素有血压、血糖控制水平、易感基因、病程、血脂水平等[15-16]。本研究显示B组年龄高于A组，病程长于A组，TG水平高于A组，且C、B组间亦有差异。高脂血症可以促进系膜细胞和基质增生,促进肾小球硬化及肾衰竭的进展，这与B组的eGFR高于A组，C组高于B组一致。尿清蛋白是诊断糖尿病肾病的重要指标，eGFR也能够很好地反映肾脏功能状态。本研究显示不同eGFR及UAER患者的血清胆红素水平间有差异。eGFR越低血清胆红素水平越低，UAER越高血清胆红素水平越低，且Logistic回归分析结果显示血清胆红素是eGFR的保护因素，即是2型糖尿病肾脏功能的保护因素，这与Fukui等[17]研究结果一致,提示血清胆红素水平的下降可能在糖尿病肾病发生发展中起着重要作用,可能与体内抗氧化能力的下降有关。有研究认为，胆红素水平下降后，糖尿病患者脂质氧化增强，LDL-C 及氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL) 增多,ox-LDL能够介导肾小球炎症浸润、肾小球硬化以及动脉硬化[18-19]。还有证据表明胆红素能降低血清氧化应激和炎症标志物如超敏C反应蛋白(hs-CRP)水平[20]。因此,胆红素对糖尿病肾脏病变发挥作用的机制可能与血清胆红素抗氧化应激与抗感染作用间接延缓了肾小球硬化和肾血管动脉硬化有关。本研究Logistic回归分析显示血清TG水平是eGFR下降的危险因素。2型糖尿病的病程中常伴有高三酰甘油血症的发生,很多研究认为TG与胆固醇在肾脏病的发生、发展过程中起着重要作用。高三酰甘油血症可造成肾脏的损伤，这主要与脂质在肾小球内的沉积、肾小球内单核/ 巨噬细胞的聚集与活化以及TG对系膜细胞的作用有关，脂质在肾小球的沉积对系膜细胞的作用表现在经受体介导摄入脂蛋白、细胞本身的增殖、产生活化氧分子以及系膜基质的增加等。这些最终会导致2型糖尿病患者肾功能的改变。

本研究重点着眼于血清胆红素对肾小球率过滤的影响，是因为尿微量清蛋白测定可能会增加糖尿病肾病的误诊率。对于尿微量清蛋白水平正常患者的糖尿病肾脏病变程度通常被忽略或低估。现在已有研究表明典型糖尿病肾小球病的病理表现可以出现在尿清蛋白水平正常的糖尿病患者中。因此,2007年的慢性肾脏病及透析的临床实践指南中提出使用糖尿病肾脏疾病(diabetic kidney disease，DKD)这一新概念来代替糖尿病肾病这一称谓；使用糖尿病肾小球病(diabetic glomerularopathy)来定义经病理证实的糖尿病肾脏病变。指南指出，临床上诊断DKD时应该综合考虑eGFR和蛋白尿程度等多方面因素。本研究结果显示无论是根据eGFR还是蛋白尿程度进行分组，胆红素水平均有差异，进一步提示了胆红素在糖尿病肾脏功能改变上发挥的作用。

对于2型糖尿病患者应采用何种公式计算eGFR，目前尚存在争议。C-G公式〔eGFR=(140-年龄)×体质量(kg)×0.85(女性)/Scr×72〕中eGFR与体质量呈正比，而2型糖尿病患者多数伴有超重或肥胖，因此体质量相关的偏移在C-G公式中是较为常见的，其在糖尿病患者中的适用性也因此受到质疑。已有研究认为C-G公式不适用于估算糖尿病患者的eGFR[21]。Rigalleau等[22]研究表明，MDRD公式〔eGFR=170×Scr-0.999×年龄-0.176×尿素氮-0.170×清蛋白0.318×0.762(女性)〕和C-G公式在估算2型糖尿病患者肾小球滤过率方面均存在明显不足，但相比而言，MDRD公式应用于糖尿病人群时较C-G公式更为优越。但血清尿素氮水平受多种因素影响，如高蛋白饮食、发热、甲状腺功能亢进症、消化道出血、肝功能受损等，故本研究选用简化的MDRD公式计算eGFR更为合适。

综上所述，本研究证实了血清胆红素与2型糖尿病肾脏病变存在密切关系，在其发病及功能改变方面起到保护作用，但目前仍存在许多问题待解决，如能进一步从基因改变上进行发掘可能更能探究到本源。本研究仅对参考范围内的胆红素水平进行讨论，在病理状态下胆红素发挥何种作用尚不能确定，需要进一步探讨。

1Yang W,Lu J,Weng J，et al.Prevalence of diabetes among men and women in China[J].N Engl J Med，2010，362(12)：1090-1101.

2Skyler JS.Microvascular complications.Retinopathy and nephropathy[J].Endocrinol Metab Clin North Am，2001,30(4):833-856.

3Stocker R,Yamamato Y,Mcdonagh AF,et al.Bilirubin is an antioxidant of possible physiological importance[J].Science,1987,235(4792):1043-1046.

4Johan Fevery.Bilirubin in clinical practice:a review[M].Liver International，2008：592-605.

5Sedlak TW,Snyder SH.Bilirubin benefits:cellular protection by a biliverdin reductase antioxidant cycle[J].Pediatrics,2004,113(6):1776-1782.

6Yachie A,Niida Y,Wada T,et al.0xidative stress causes enhanced eudothelial cell injury in human hemegenase-1 deficiency[J].J Clin Invest,1999,103(1):129-135.

7Sedlak TW,Saleh M,Higginson DS,et al.Bilirubin and glutathione have complementary antioxidant and cytoprotective roles[J].Proc Natl Acad Sci USA,2009,106(13):5171-5176.

8Inoguchi T,Sasaki S,Kobayashi K,et al.Relationship between Gilbert syndrome and prevalence of vascular complications in patients with diabetes[J].JAMA,2007,298(12):1398-1400.

9Chen YH,Chau LY,Chen JW,et al.Serum bilirubin and ferrit in levels link heme oxygenase-1 gene promoter polymorphism and susceptibility to coronary artery disease in diabetic patients[J].Diabetes Care,2008,31(8):1615-1620.

10Morita T.Heme oxygenase and atherosclerosis[J].Arterioscler Thromb Vasc Biol，2005，25(9):1786-1795.

11Neuzil J,Stocker R.Free and albumin-bound bilirubin are efficient co-antioxidants for alpha-tocopherol,inhibiting plasma and low density lipoprotein lipid peroxidation[J].J Biol Chem，1994，269(24):16712-16719.

12Vitek L,Jirsa M,Brodanova M,et al.Gilbert syndrome and ischemic heart disease:a protective effect of elevated bilirubin levels[J].Atherosclerosis，2002，160(2):449-456.

13Schwertner HA,Jackson WG,Tolan G.Association of low serum concentration of bilirubin with increased risk of coronary artery disease[J].Clin Chem,1994，40(1):18-23.

14Novotny L,Vitek L.Inverse relationship between serum bilirubin and atherosclerosis in men:a meta-analysis of published studies[J].Exp Biol Med,2003，228(5):568-571.

15赵克中，韩萍，张兆亮,等.糖尿病肾病患者肾功能恶化因素分析[J].中国中西医结合肾病杂志,2001,2(8)：449.

16崔秀玲，奚悦，马跃.硝苯地平控释片联合缬沙坦治疗老年2型糖尿病肾病合并高血压的临床观察[J].中国全科医学，2012，15(7)：2439.

17Fukui M,Tanaka M,Shiraishi E,et al.Relatonship between serum bilirubin and albuminuria in patients with type 2 diabetes[J].Kidney Int,2008,74(9):1197-1201.

18Lee HS,Song CY.Oxidized low-density lipoprotein and Oxidative stress in the development of glomerulosclerosis[J].Am J Nephrol,2009,29(1):62-70.

19Targher G,Bosworth C,Kendrick J,et al.Relationship of serum bilirub in concentrations to kidney function and albuminuria in the United States adult population.Findings from the National Health and Nutrition Examination Survey 2001—2006[J].Clin Chem Lab Med,2009,47(9):1055-1062.

20Vitek L,Malikova I,Kvasnicka J,et al.Relationship between serum bilirubin and markers of inflammation and oxidative stress[J].J Gastroenterol Hepatol，2007，22(13):A235.

21Kemperman FA,Krediet RT，Arisz L.Validity of rapid estimation of glomerular filtration rate in type 2 diabetic patients with normal renal function[J].Nephrol Dial Transplant,1999，14(12):2964-2965.

22Rigalleau V,Lasseur C，Perlemoine C,et al.Estimation of glomerular filtration rate in diabetic subjects:Cockcroft formula or modification of Diet in Renal Disease study equation?[J].Diabetes Care,2005，28(4):838-843.