糖尿病肾病足细胞损伤早期诊断的研究进展

范廷廷，董 丹，张 鲁，张 立

(吉林大学白求恩第一医院 肾病科，吉林 长春130021)

*通讯作者

糖尿病肾病足细胞损伤早期诊断的研究进展

范廷廷，董 丹，张 鲁，张 立*

(吉林大学白求恩第一医院 肾病科，吉林 长春130021)

糖尿病肾病(Diabetic nephropathy，DN)是糖尿病(diabetes mellitus，DM)最常见的慢性并发症之一，是糖尿病患者死亡的主要原因。临床上约30%-50%的1型DM患者及5 %-10%的2型DM患者发展为DN，且有1/3的患者最后发展为终末期肾病(end-stage renal disease,ESRD)[1]。足细胞位于肾小球基底膜(glomerular basement membrane，GBM)的外侧，连同GBM和毛细血管内皮一起构成了肾小球血液滤过屏障，因此又称肾小球脏层上皮细胞，是一种高度分化的细胞。近年来许多研究[2-4]发现，足细胞损伤在DN的发展中起关键性作用。本文就糖尿病肾病足细胞损伤早期诊断的研究进展作一综述。

1 足细胞损伤的早期诊断

足细胞作为肾小球滤过屏障的重要组成部分。许多研究[2-4]表明，足细胞结构和功能的稳定与DN密切相关，DM渐进性发展为DN或可能是足细胞损伤所致，因此对足细胞损伤的相关标志蛋白、mRNA及microRNA等的监测对DN的早期诊断意义重大。

2.起伏期（2007-2017）研究内容与研究领域开始扩展，在六年的时间里共有101篇关于民居植物文化的研究文献发表，在文献发表数量上呈现出反复升降但整体上升的趋势。其中2011-2013年间发表的文献量最多，在这三年内期刊发表量达到了16篇，占期刊文献总量的37.2%，博硕论文也有28篇，约占博硕论文总数的35%。

1.1 尿足细胞相关标志蛋白

绝缘体是电力电缆的重要保护层，发挥明显的防护作用，在电缆整体工作和安全稳定运行的过程中，考虑到绝缘体物质的特殊性，要求对故障反映分析。高温以及强电压的作用下，容易存在绝缘体本身的电阻率改变的现象，由于本身存在突发性，需提前进行效能分析，对介质的消耗磨损程度分析。为了避免出现绝缘老化和崩溃等反应，要求进行电力电缆创新分析，减少故障。

1.3 尿足细胞标志microRNA(miRNA) miRNA是近年发现的一种内源性、非编码小RNA，与其靶基因3’非翻译区(3’-UTR)的碱基互补配对，从而在转录后水平导致mRNA的降解或抑制，发挥负性调控作用。miRNA在生物的发育分化，细胞增殖、凋亡，及器官形成及疾病发生中发挥至关重要的作用。近年来的一些研究表明，miRNA可能参与了DN的发生发展，但其具体机制不详，需要进一步深入研究，如miR-29家族中的miR-29a、 miR-29b[18]、miR-29c[19]具有抗纤维化的作用； miR-29a转基小鼠肾功能得到明显改善，足细胞活性增强[20]。另外在Yang H[21]的研究中发现在高糖诱导的足细胞中miRNA-218表达上调，miRNA-218可通过抑制靶基因HO-1加速细胞凋亡，而HO-1在高糖诱导的足细胞内抑制p38-MAPK的磷酸化，进而表明miRNA-28可能是DN足细胞损伤及治疗的一个潜在靶点。

看似不相关的事例、问题，实则是本节课层层递进的学习目标。在学习目标的引领下，小组同学相互支持与配合，积极承担个人责任。6组学生课前对教师提供的材料进行观察，结合问题展开讨论，成员间密切配合，达成共识，并完成课堂交流课件，书写成文稿。

1.1.2 Nephrin 根据足细胞相关蛋白的分布和功能不同，可将其分为裂孔膜蛋白、顶膜区蛋白、基底膜区蛋白和细胞骨架蛋白。裂孔膜蛋白包括Nephrin、Podocin、CD2AP等，其中Nephrin是裂孔膜的重要组成部分[8]，因此Nephrin可能成为足细胞损伤的标志物。前期研究已发现DM大鼠出现白蛋白尿,是肾脏损伤的早期指标,随着尿蛋白的增多,肾脏病理改变加重，且nephrin蛋白表达降低,提示nephrin蛋白参与DM大鼠蛋白尿的产生与发展[9]。Markus 等[10]将23只大鼠随即分为实验组和对照组，研究发现两组间的肾功能、尿蛋白水平差异无统计学意义，实验组尿Nephrin排泄量显著升高。 Chang等[11]研究显示DN小鼠出现糖尿病、蛋白尿的同时也伴随足细胞凋亡和尿Nephrin排泄增加。16周和20周龄小鼠，尿Nephrin排泄量明显增加，并且与尿白蛋白排泄率呈正相关，提示尿Nephrin排泄率增加与足细胞损伤有关。Jim等[12]研究显示，DN患者肾活检提示Nephrin的表达显著下调，且伴有微量和大量蛋白尿的DN患者尿Nephrin检出率为100%，而蛋白尿为阴性的人尿Nephrin检出率为54%，尿Nephrin水平与尿蛋白量及收缩压成正相关，与血清白蛋白及肾小球滤过率(eGFR)成负相关。上述结论均提示Nephrin可能作为诊断DN的早期预测指标。

1.4 骨桥蛋白(Osteopontin,OPN) OPN是一种表达在骨、内皮细胞、肾小球基底膜的钙结合蛋白[22]。有研究表明DM患者血浆OPN水平与DN的严重程度显著相关[23]，在急性肾脏疾病的动物模型尿液检测OPN排泄水平也明显升高[24]。Al-Malki AL[25]的研究发现在DM微量蛋白尿期检测到尿IgM和OPN水平显著升高，且尿IgM和OPN水平与足细数量成正相关，表明结合尿IgM和OPN可更可靠的检测足细胞损伤。

1.1.1 Podocalyxin(PC) PC是足细胞正常表达的一种跨膜糖蛋白，也是足突顶端质膜的重要组成部分，其可能通过①其所带负电荷的排斥作用而防止相邻足细胞之间足突的黏附；②维持足细胞的正常形态和完整性等作用机制参与维持足细胞的正常结构及滤过屏障。敲除podocalyxin基因的大鼠在肾脏发育过程中无法形成足突，进而肾功能进行性下降，无法形成尿液[2,3]。受损的足细胞电镜下表现为空泡化、足突间裂孔隔膜的消失、足突的破坏及消失，以及从肾小球基底膜上分离[4]。当足细胞损伤后，足突表面的PC即可发生改变。近年来的研究表明，DN患者肾活检组织电镜下可见足细胞分离现象，即使尿蛋白正常的DM患者也可出现，同时可在尿中检测到标记有PC的足细胞片段，提示PC可能成为DN的早期标志物，但其机制尚不明确[5]。Ye 等[6]检测了68例2型DN患者(其中包括正常蛋白尿，微量蛋白尿，大量蛋白尿3组)和28例正常健康者的尿PC，结果发现所有DN患者尿PC水平均明显高于正常对照组，此结果也表明DN患者在未出现蛋白尿前已经出现尿PC的异常，这进一步表明尿PC可作为较早期诊断DN的标志。Shoji M[7]的研究也表明在微量白蛋白尿的DM患者PC水平较无蛋白尿的DM患者明显升高，且PC水平与尿蛋白/肌酐比值存在相关性，DPP4i和a-GI可降低PC水平，表明PC不仅可作为DN早期损伤的标志，而且可作为一个治疗靶点。

1.2 足细胞标志性mRNA 近年来，随着更可靠的尿沉渣RNA提取方法及实时定量PCR技术的发展，尿沉渣中的mRNA表达的量化已成为一个研究肾脏疾病的新方法。一些初步的研究表明，测定尿中mRNA表达水平可能对监测肾脏疾病的发展有重要价值[13]。Do 等[14]对67例DM患者(根据尿白蛋白/肌酐值分3个亚组:正常蛋白尿组：<30 mg/g；微量蛋白尿组：30-300 mg/g；大量蛋白尿组：>300 mg/g)及15名健康者的尿液nephrin、podocin及podocalyxinmRNA进行RT-PCR检测，结果显示DM组以上足细胞标记物的表达显著升高，尿nephrin与尿蛋白水平成正相关，在log10中每增加一单位nephrin，蛋白尿的风险增加20%，在DM患者3个亚组中尿中nephrin检出率分别为53%、71%、90%。Zheng等[15]运用PCR技术对51例DN患者及13例健康对照患者尿中podocalyxin、CD2-AP、a-actin4与podocin mRNA进行量化分析发现，DN组以上所有因子mRNA水平显著高于对照组，并且mRNA表达水平与DN的进展程度相关，随着DN 的进展，其mRNA表达水平升高。该研究还发现podocalyxin、 CD2-AP、 a-actin4、podocin mRNA表达水平与血肌酐成正比，podocalyxin mRNA水平与eGFR成负相关，这进一步表明足细胞相关mRNA定量检测将作为检测DN的生物标志物。Wang等[16]运用PCR技术对21例肾活检证实为DN的患者及9名健康人的尿nephrin、podocin mRNA进行分析，发现DN患者其mRNA的表达较健康对照组显著升高，亦提示尿足细胞相关分子mRNA的表达可用于DN的分级。有研究指出podocin mRNA，可作为足细胞应激的标志物，如Lioudaki等[17]运用实时荧光定量方法检测了71例2型DM患者及39例非DM患者尿液中的podocin mRNA水平，结果显示DM患者尿中podocin mRNA的表达水平比对照组高，logistic回归分析显示， podocin mRNA的表达与DM具有极大的关联性，DM患者的高糖环境是尿中podocin mRNA表达的唯一决定因素，这也说明podocin mRNA有望作为早期诊断DN的一个重要检测手段。

钢琴Ⅱ模仿乐队伴奏的效果。演奏者在练习时，内心要清晰地感受到两个八分音符的节奏律动，犹如一个指挥家般掌握稳定的速度，抑制旋律声部“拖延”或“赶”节奏。八分休止符准确，后半拍的跳音要整齐、轻巧，富有动力。演奏时跳音应贴键“拔”起，手腕不能松懈。

1.5 血管内皮生长因子A(Vascular endothelial growth factor A,VEGF-A) VEGF-A是一种促血管生长因子，在肾脏中主要是由足细胞和肾小管上皮细胞分泌。研究证实在DM患者中，特别是在早期DN的发展的阶段，VEGF的表达上调。Kim NH[26]研究证明DM与非DM健康对照组相比，尿中VEGF水平明显身高，甚至在蛋白尿期也明显升高，并且尿VEGF水平与DN的严重程度相关，这表明，尿VEGF可能作为DN早期诊断和预测疾病进展方面的一个敏感指标。

1.6 Wilms’Tumor-1 (WT1) WT1是一种肿瘤抑制基因。研究发现，其与许多肾小球疾病的发生有密切联系，肾脏成熟后，其表达仅限于足细胞，对足细胞结构和功能有重要作用[27]。Anuradha Kalani等[28]的研究也发现1型DM患者的尿WT1蛋白水平与尿蛋白/肌酐比值、肌酐/白蛋白比值和血清肌酐水平呈正相关，与eGFR呈负相关。然而还有50%的DM患者在非蛋白尿期仍能检测到尿WT1蛋白，而非DM受试者几乎检测不到WT1水平。这些结果表明，尿WT1蛋白水平可作为足细胞标志物来早期诊断DN。

2 小结与展望

肾小球足细胞作为一种终末分化细胞，在维护肾小球滤过屏障的结构和功能中起着关键性的作用，一旦损伤将难以逆转。DN治疗的关键在于早期诊断,通过上述方法对DN患者足细胞损伤进行早期检测及监测疾病进展，目前临床工作中尚未广泛应用。探求高灵敏度、低成本的检测足细胞损伤的方法用于DN的早期诊断及治疗至关重要，足细胞损伤的诊断方法仍需进一步探讨。

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1007-4287(2017)07-1285-03

范廷廷，吉林大学白求恩第一医院肾病科2015级研究生。

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