以氯离子清除试验临床诊断Gitelman综合征1例

陈丽君 寿成珉 刘颖慧 任昉 邹晓慧 牟利军 牟新

Gitelman综合征（Gitelman syndrome，GS）是一种常染色体隐形遗传的肾小管性疾病，于1966年由Gitelman[1]首先报道，由编码远端肾小管噻嗪敏感的Na、Cl共同转运子（Na-Clcotransportor,NCCT）的SLC 12A3基因突变导致[2]。由于NCCT功能缺陷，造成远曲小管对Na+和Cl-重吸收缺陷，导致血容量降低，肾素-血管紧张素-醛固酮系统（renin-angiotensin-aldosterone system，RAAS）激活，出现低血钾、高醛固酮、高肾素血症、代谢性碱中毒等症状。该类患者血容量偏低，多无高血压现象，常伴有低镁血症、低尿钙症等。目前确诊GS的金标准只有基因检测，但操作复杂，且检测成本较高。

Colussi等[3]提出GS的生理功能试验——氯离子清除试验（氢氯噻氢试验），运用氢氯噻嗪抑制NCCT，试验结果证实肾性噻嗪类敏感的NCCT的功能活性在GS的患者中是有缺陷的。蒋兰平等[4]简化该项试验，并经过临床试验验证并报道该试验的诊断价值可达95%以上。本文对1例初步诊断为GS的患者进行该试验，并将其基因进行检测以验证结果。

患者 女，15岁。因“反复四肢无力2年余，发现血钾偏低1月余”就诊。患者2年前开始频发四肢无力，感觉双脚酸胀，两小腿偶发痉挛，无胸闷、气急，无恶心、呕吐，无怕热、心悸、出汗，无腹泻、烦渴、嗜盐等，当时并未重视，未就诊。1个多月前，患者因扁桃体炎在当地医院就诊时，反复出现低钾血症，血清钾 2.5～2.7mmol/L，为查低血钾原因，收治入院。起病以来症状如前所诉，纳可，睡眠可，大便干，小便量多。患者入院查体：体温37.2℃，脉搏89次/min，呼吸19次/min，血压 118/68mmHg，身高160cm，体重 52kg，BMI 20.3kg/m2。发育正常，心、肺、腹查体未见异常，双下肢轻度可凹陷性水肿，双侧足背动脉搏动无减弱，四肢肌力、肌张力正常，神经系统检查未见异常。个人史：患者足月产，运动功能、智力发育均正常；14岁月经初潮，经期5～6d，周期35d左右，白带无异常。父母均体健，有1个妹妹，体健，否认家族中类似疾病患者。

入院后予全面辅助检查，血常规、大便常规未见明显异常，血浆游离皮质醇、双侧肾上腺CT检查未见明显占位性病变；血气分析示血液pH 7.480，PaCO264.0mmHg，碳酸氢根浓度47.0mmol/L，标准碳酸氢根44.0mmol/L，二氧化碳总量49.0mmol/L，剩余碱20.0mmol/L，提示患者存在代谢性碱中毒。血电解质、24h尿电解质、高血压3项、醛固酮测定结果见表1，提示患者存在肾性失钾以及RAAS的激活。

在取得患者知情同意后行氯离子清除试验，主要步骤[5]为试验前停用7d任何治疗，但于试验前1d停止补钾和镁，饮食不限制，整个过程中除排尿外要求自然卧位，当晚空腹。试验开始前，15min内饮完普通饮用水10ml/kg体重，以促自发性排尿，以后饮水150ml/h。第30分钟开始采集尿液，第1小时采集尿液和血液。采血后，口服氢氯噻嗪50mg（儿童1mg/kg体重），之后每30min采集1次尿液，共6次，最后1次采集尿液和血液。整个实验共采集尿液8次，采集血液2次。第1次血液和前2次尿液用于计算排泄分数的基础值（两次均值）。第2次和后6次尿液用于计算服药后的排泄分数。后6次排泄分数取最大值，减去基础排泄分数，即为服药后排泄分数的差值。血尿检测指标：K+、Na+、C1-、Ca2+、P3+、Mg2+和肌酐，溶质X的排泄分数（FEx）=100×（Ux/Sx）×（SCr/UCr），SCr指血肌配浓度，Ucr指尿肌配浓度，X 指 K+、Na+、C1-、Ca2+、P3+和Mg2+。以服用氢氯噻嗪前后Cl-的排泄分数净增加值作为诊断指标，2.3作为截点，＜2.3可诊断为GS。C1-的排泄分数净增加值为0.937，临床诊断为GS，见表2。

表1 GS常规实验室检查结果

对其进行基因检测，结果见图1，提示该患者SLC12A3基因有两个杂合突变：（1）c.179C＞T（编码区第179号核苷酸由胞嘧啶变异为胸腺嘧啶），导致氨基酸改变p.T60M（第60号氨基酸由苏氨酸变异为甲硫氨酸），为错义突变。HGMD专业版数据库已报道与 GS 相关[5]。（2）c.1964G＞A（编码区第1964号核苷酸由鸟嘌呤变异为腺嘌呤），导致氨基酸改变p.R655H（第655号氨基酸由精氨酸变异为组氨酸），为错义突变。HGMD专业版数据库已报道与GS相关，支持氢氯噻氢实验结果[2]。

表2 离子排泄分数计算结果

图1 基因检测结果

GS目前尚无特效治疗，只能长期药物补钾、补镁等治疗纠正电解质和代谢紊乱。确诊后予患者补达秀口服补钾，安体舒通保钾利尿，并嘱其当地医院定期门诊复查血钾电解质等。

讨论 GS是一种常染色体隐形遗传的肾小管性疾病，由编码远端肾小管噻嗪敏感的NCCT的位于染色体16q13的SLC12A3基因突变所致，该基因共有26个外显子，1 030个氨基酸，目前报道的突变类型有200多种，中国人的突变类型主要是错义突变，其他类型的变异相对较少，突变分布于整个蛋白分子[6]。GS患者往往于青春期或者成年后起病，但也可在婴儿期发病。临床表现：全身主要表现为疲劳，眩晕或头晕，晕厥；在骨骼肌肉会表现肌肉无力，抽筋或痉挛、抽搐，关节痛等；胃肠道表现为呕吐，便秘，腹痛；亦会有夜尿增多，多饮多尿，口渴，遗尿，嗜盐，低血压等肾脏方面的表现。由于远曲小管对Na+和Cl-的重吸收缺陷，导致血容量降低；肾性失盐和血容量的减少导致患者血压偏低，RAAS激活，最终表现为低血钾、高醛固酮、高肾素血症和代谢性碱中毒等。患者常常表现为低镁血症和低尿钙症，其机制目前尚不明确。低尿钙症可能的机制有：（1）远曲小管管腔侧的Na+重吸收减少导致基底膜Na+/Ca2+交换增加，Ca2+重吸收增加后尿Ca2+减少；（2）远曲小管对Cl-的重吸收存在缺陷，细胞内的Cl-减少，使管腔侧细胞膜超极化，噻嗪类利尿剂敏感的Ca2+通道被激活从而增加Ca2+吸收，导致尿钙减少[7]。低镁血症可能的机制：RAAS被激活后，在醛固酮的作用下使管腔侧Na+重吸收增加，引起管腔侧负电位，Mg2+/Ca2+交换增加，尿镁的增加导致血镁降低[8]。一般认为GS的病情较轻，但也有小部分GS患者表现为生活质量低下、猝死、肾功能不全等。

目前GS诊断的金标准是基因诊断，但SLC12A3基因有26个外显子，且缺乏热点突变，基因检测的工作量大并且难度和成本相对较高，很难在人群中推广使用。氯离子清除试验与之相比经济有效，方便推广。其机制主要是由于Na+和Cl-经肾小球滤过后约10%在远曲小管和集合管吸收[9]，主要由功能正常的远曲小管上皮细胞管腔侧噻嗪类利尿剂敏感的NCCT、Cl-通道（CIC-Kb）和远曲小管上皮细胞基膜侧Na+-K+-ATP酶（Na+-K+-ATPase）共同协作完成。先天性NCCT和CIC-Kb功能失活以及使用噻嗪类利尿剂都会损害肾小管正常的Na+-Cl-联合转运功能，进而导致肾远曲小管和集合管对Na+和Cl-的重吸收发生障碍，出现Na+和Cl-的丢失[10]。因此可以使用噻嗪类利尿剂抑制NCCT的功能，通过计算Cl-的排泄分数来检测NCCT的功能活性是否缺失，类似于兴奋试验[3]。

与GS临床表现相似的另一种常染色体隐形遗传的肾小管性疾病，Bartter综合征（Bartter syndrome，BS），于 1962年由Bartter等[11]首先报道，是由编码髓襻升支粗段 Na+-2Cl--K+协转运蛋白（sodiumpotassium-chloride cotransporter-2，NKCC2）及与此相关的离子通道的基因突变所致。包括有 SLC12A1、KCNJ1、CLCNKB、BSND、CASR，共5型[12]，部分类型的症状表现比GS更严重，并且往往认为不伴有低镁血症和低尿钙症。因此临床上常以是否伴有低镁血症和低尿钙症来区别两种疾病。虽然两者与特定的基因突变相关联，但它们的表型和基因型之间还有这很大的重叠[9]。有试验报道，部分的Ⅲ型BS患者也会呈现低镁血症和低尿钙症的临床表现[13]。对于BS患者可进行速尿试验，运用速尿直接抑制NKCC2。故氯离子清除试验也用于区别BS和GS。

本病例提示，在没有基因诊断作为金标准来区别诊断BS和GS时，可以通过临床表现、辅助检查结合氯离子清除试验来进行临床诊断，从而决定治疗方案，改善患者预后情况，减轻患者负担。

[1] Gitelman HJ,Graham JB,Welt LG．A new familial disorder characterized by hypokalemia and hypomagnesemia[J]．Trans Assoc Am Physicians,1966,79:221-235．

[2] Simon DB,Nelson-Williams C,Bia MJ,et al．Gitelman's variant of Bartter's syndrome,inherited hypokalaemic alkalosis,is caused by mutations in the thiazidesensitive Na-Cl cotransporter[J]．Nat Genet,1996,12(1):24-30．doi:10．1038/ng0196-24．

[3] Colussi G,Rombolà G,Brunati C,et al．Abnormal reabsorption of Na+/CI-by the thiazide-inhibitable transporter of the distal convoluted tubule in Gitelman's syndrome[J]．Am J Nephrol,1997,17(2):103-111．

[4] 蒋兰平．Gitelman综合征诊断方法的建立及维生素D阻断其肾素活化机制初探[D]．北京:北京协和医学院,2015．

[5] Maki N,Komatsuda A,Wakui H,et al．Fournovelmutationsinthethiazide-sensitive Na-Cl co-transporter gene in Japanese patients with Gitelman's syndrome[J]．Nephrol Dial Transplant,2004,19:1761-1766．doi:10．1093/ndt/gfh239．

[6] 胡蜀红,杨雁．Gitelman综合征1例报告并文献复习[J]．中国实用内科杂志,2016,36(4):342-344．doi:10．7504/nk20160 30702．

[7] 赵蔚菁,陈海冰,包玉倩．Gitelman综合征一例并文献复习[J]．上海医学,2012,35(1):74-76．

[8] Groenestege WMT,Thébault S,Wijst JVD,et al．Impaired basolateral sorting of pro-EGF causes isolated recessive renal hypomagnesemia[J]．J Clin Invest,2007,117(8):2260-2267．doi:10．1172/JCI31680．

[9] Al Shibli A,Narchi H．Bartter and Gitelman syndromes:Spectrum of clinical manifestations caused by different mutations[J]．World J Methodol,2015,5(2):55-61．doi:10．5662/wjm．v5．i2．55．

[10] De Jong JC,Van Der Vliet WA,Van Den Heuvel LP,et al．Functional expression of mutations in the human NaCl cotranspoter:evidence for impaired routing mechanisms in Gitelman's syndrome[J]．J Am Socnepgrol,2002,13(6):1442-1448．

[11] Bartter F,Pronove P,Gill JR,et al．Hyperplasia of the juxtaglomerular complex with hyperaldosteronism and hypokalemic alkalosis．A new syndrome[J]．Am J Med,1962,33:811-828．

[12] Seyberth HW,Schlingman KP．Bartter-and Gitelman-like syndrornes:salt-losing tubulopathies with loop or DCT defects[J]．Pediatr Nephrol,2011,26(10):1789-1802．doi:10．1007/s00467-011-1871-4．

[13] Matsunoshita N,Nozu K,Shono A,et al．Differential diagnosis of Bartter syndrome,Gitelman syndrome,and pseudo-Bartter/Gitelmansyndromebased on clinical characteristics[J]．Genet Med,2016,18(2):180-188．doi:10．1038/gim．2015．56．