肾结石患者血尿酸水平与尿液肾损伤分子-1、NGAL、β2-MG水平的关系

覃天资，黄群，吴军，黄敏玉，孟冬冬

(右江民族医学院附属医院，广西百色 533000)

近年来，高尿酸血症(HUA)的发病率有上升趋势，HUA在不同人群中的患病率在8.9%～24.4%之间[1]。与此同时，肾结石的发病率也居高不下[2]。肾结石是临床常见病、多发病，可以导致感染、泌尿系梗阻、肾功能损害甚至恶变等严重后果，结石的生成或复发严重影响了患者的健康水平及生活质量。近年有研究[3]发现，肾损伤是肾结石的重要形成机制，而高尿酸水平可能通过结晶盐机械损伤、阻塞肾小管、引发炎症反应、影响血糖代谢、高血压及诱导细胞凋亡等机制造成肾脏血管、肾小球、肾小管结构及功能异常，因此可以推测，高尿酸水平引起的肾损伤促进了肾结石的形成，检测血尿酸水平及肾损伤情况，对肾结石的临床治疗有一定的帮助。当前肾损伤的检测指标有血清肌酐(CR)、肾小球滤过率(GFR)、尿素(UREA)、胱抑素C(Cys-C)等传统指标，检测方法较为成熟，但在肾功能代偿范围内不能早期发现肾损伤。当前研究比较成熟、可靠性较高的肾损伤标志物包括视黄醇结合蛋白、尿N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶、尿微量白蛋白、白介素-18、尿肝型脂肪酸结合蛋白、单核细胞趋化蛋白、肾损伤分子-1(KIM-1)、中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(NGAL)、β2-微球蛋白(β2-MG)等[4]，其中KIM-1、NGAL、β2-MG是当前研究的热点。本研究收集了61例肾结石患者，检测不同尿酸水平患者尿液KIM-1、NGAL及β2-MG 3个肾损伤因子的水平，分析血尿酸水平与肾结石患者肾损伤的关系。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择2017年1月1日～2018年12月31日在右江民族医学院附属医院泌尿外科住院治疗的肾结石患者61例，合并HUA(符合正常嘌呤饮食的情况下，男性大于420 μmoL/L，女性大于357 μmoL/L[5])30例(H组)，男20例、女10例，年龄(48.6±12.2)岁；未合并HUA 31例(L组)，男13例、女18例，年龄(45.6±10.6)岁。纳入标准：①经X线片或CT诊断为肾结石，符合《中国泌尿外科疾病诊断治疗指南2014版》肾结石的诊断标准[6]。②年龄≥18岁；③签署知情同意书。排除标准：①合并电解质紊乱、尿路感染、输尿管畸形、泌尿系结核、肾小管酸中毒、恶性肿瘤、肝肾综合征、高血压肾病、免疫性疾病和糖尿病肾病等疾病；②既往有HUA治疗史、肾结石手术史、肾穿刺病史等。同时随机抽取健康体检者27例为对照组(C组)，男17例、女10例，年龄(42.8±11.5)岁。三组年龄、性别有可比性。

1.2 血清CR、UREA、GFR、Cys-C检测 入院当天嘱患者晚12点过后禁饮水，次日清晨6点抽外周血，采用免疫比浊法测定血清CR、UREA、GFR、Cys-C水平，仪器为德国罗氏C702全自动生化分析仪，试剂为ROCHE试剂盒配套试剂。

1.3 尿液KIM-1、NGAL及β2-MG检测 入院当天嘱患者晚12点过后禁饮水，次日清晨6点留取清洁中段尿，采用ELISA法检测尿液中KIM-1、NGAL及β2-MG的含量，仪器为深圳雷杜生命科学股份公司AT-6000酶标仪，试剂盒均购自武汉伊莱瑞特生物科技股份有限公司。

2 结果

2.1 三组血清CR、UREA、GFR、Cys-C水平比较 H组、L组、C组血清CR分别为(87.10±13.24)、(79.7±18.45)、(76.85±17.47)μmol/L；血清UREA分别为(6.48±6.63)、(5.09±1.70)、(4.47±1.25)μmol/L；血清GFR分别为(94.02±25.09)、(99.90±29.06)、(98.14±14.66)μmol/L；血清Cys-C分别为(1.02±0.51)、(0.87±0.24)、(0.85±0.13)μmol/L；三组以上各指标比较，P均>0.05。

2.2 三组尿液KIM-1、NGAL、β2-MG水平比较 H组、L组、C组尿液KIM-1水平分别为3.31(0.58,20.14)、0.31(0.17,0.80)、0.69(0.33,1.86)pg/mL，H组高于L组及C组(P均<0.01)，L组与C组比较，P>0.05；尿液NGAL分别为3.78(2.70, 5.04)、3.10(1.24,4.00)、2.40(0.81,3.05)nmol/mL，H组高于L组及C组(P均<0.01)，L组与C组比较，P>0.05；尿液β2-MG分别为(1 170.31±733.33)、(1 041.85±726.20)、(1 194.00±536.58)nmol/mL，三组比较，P均>0.05。

2.3 肾结石患者血尿酸水平与尿液KIM-1、NGAL及β2-MG水平相关性 肾结石患者血尿酸水平[374.67±125.73 μmol/L]与尿液KIM-1、NGAL水平呈正相关(r分别0.559、0.216，P<0.01或<0.05)；与尿液β2-MG无相关性(r=0.136，P>0.05)。

3 讨论

肾结石的形成机制复杂，受多因素影响，与很多代谢性疾病密切相关。陈星等[7]研究发现，HUA有促进肾结石形成的危险，该人群往往存在尿pH值异常、低尿量、低枸缘酸尿、高钙尿、高草酸尿、高尿酸尿等特征，这些与肾结石的形成密切相关。有研究[8]认为，血清高尿酸水平可以通过尿酸盐结晶机械性损伤、梗阻性肾病、炎症因素、氧自由基损伤、肾血流动力学改变等途径导致肾损伤，而肾损伤是肾结石形成的重要原因。肾损伤后肾小球、肾小管功能受损，肾间质结构功能改变，同时损伤灶为结石的形成提供了平台，启动了结石的形成过程，另外，肾小管重吸收和分泌功能受损引起了尿液微环境改变，除了增加了盐结晶的过饱和析出，也导致了pH的改变，在电负荷作用下促进了成石物质的黏附和聚集，形成了恶性循环。HUA患者尿液pH值改变还导致尿液离子浓度改变，促进晶体聚集，同时还可以导致某些重金属离子的浓度升高，这些重金属持续对肾小管上皮造成毒性损伤。提示血尿酸水平可能可以作为判定肾结石患者是否出现肾损伤的指标。

目前用于评估肾损伤的传统指标包括CR、GFR、UREA及Cys-C等。CR是机体代谢产物，测定CR浓度可以反映肾小球的滤过功能，但特异度及灵敏度均不如KIM-1。GFR是普遍用于评估肾功能的经典指标，较精准的检测方式之一是采用99mTc-DTPA 肾功能动态核素显像，该方法准确性及灵敏性较高，但费用高，尚未能广泛普及。目前临床常用的检测指标是CR，但灵敏性较低。UREA在肾损伤早期,由于对侧肾脏的代偿作用，血清中浓度可维持正常水平，当肾损伤后失代偿时,滤过少于重吸收，UREA的浓度才迅速升高。Cys-C无组织特异性，性别、年龄以及炎症状态等因素并不会对其浓度造成影响，仅受肾小球滤过功能影响，肾损伤后血清Cys-C浓度显著上升，可用于了解肾损伤的严重程度[9]。本研究结果显示，三组血清CR、GFR、UREA及Cys-C差异无统计学意义，提示血清CR、GFR、UREA及Cys-C不能提示早期肾损伤，灵敏度较差。

KIM-1属于一种跨膜蛋白，参与肾损伤的再生修复。1998 年Ichimura[10]在大鼠缺血再灌注肾损伤模型上使用表象差异分析法发现，在肾近曲小管上皮细胞以及CD4+T淋巴细胞上表达，当肾近曲小管损伤后大量KIM-1排入尿液，随着肾损伤程度加重，KIM-1生成随之增加[11]。Tu等[12]研究认为，血清KIM-1比CR在早期诊断脓毒症急性肾损伤时有更好的效能，当KIM-1持续升高，提示预后不良。Nozaki等[13]研究发现，监测血清KIM-1水平能有效预测肾相关疾病导致的肾损伤。因此，KIM-1相比其他传统的指标有较高的灵敏度以及特异度，常被用来对早期肾损伤进行诊断。本研究结果显示，高尿酸水平结石患者尿液KIM-1水平显著增加，说明高尿酸水平导致了肾小管上皮损伤。血尿酸水平与尿液中KIM-1表达呈正相关，提示肾结石患者肾损伤程度与血尿酸水平密切相关，随着尿酸水平的增加，肾小管上皮损伤加重。

NGAL是在人类中性粒细胞中首次被发现，相对分子质量25 kDa，属于一种脂质的运载蛋白[14]，在肾组织、肠、肝和肺组织中低表达，肾内主要是在肾小管特别是集合管以及髓袢升支粗段、近端小管中表达，当这些肾小管损伤时NGAL表达明显升高。因NGAL也能在其他组织表达，尿液检测比血清检测有更好的特异性。作为一种新型的肾损伤标志物，其具有蛋白酶抗性，当合成和分泌到小管腔后不被降解或代谢，因此在尿液中比较稳定，对肾损伤的早期诊断和评估预后有较好的价值[15]。本研究结果发现，高尿酸水平肾结石患者尿液NGAL水平上升，血尿酸水平与尿液NGAL水平呈正相关，提示高浓度尿酸的持续影响下，肾小管尤其是近端小管、髓袢升支粗段和集合管损伤，局部NGAL反应性增加，与Zang等[16]研究结论一致。因此，监测尿NGAL水平可预测肾结石形成的风险。

β2-MG分子量较小，由肾小球中滤过后绝大多数被肾近曲小管所重吸收，并分解成为氨基酸，因此正常尿液中β2-MG含量很少，其在体内表达较稳定[17]。董虹等[18]研究糖尿病早期肾损伤的实验室指标，发现β2-MG对肾损伤有较好的预测价值，在肾损伤早期β2-MG变化的幅度比血清CR更大，说明β2-MG灵敏度更高。肾结石患者尿β2-MG显著增高，同时伴随着超氧化物岐化酶、血浆内皮素、肿瘤坏死因子等表达变化，表明肾结石形成可能与肾小管功能损伤相关,该过程与氧化应激、血流动力学改变和炎症损伤密切相关[19]。尿液β2-MG与其他传统指标联合检测能有效提高肾结石诊断阳性率，适合早期诊断肾结石患者肾损伤程度[20]。本研究结果显示，三组尿液中β2-MG差异无统计学意义，血尿酸水平与尿液β2-MG生成无明显相关性。提示β2-MG未能早期反映高尿酸水平引起的肾损伤，与上述学者研究结果存在差异，考虑与研究对象肾结石成分多样性密切相关，有研究发现草酸钙肾结石组尿β2-MG水平均高于非草酸钙肾结石组和对照组[21]。

综上所述，合并HUA的肾结石患者血尿酸水平与尿液KIM-1、NGAL水平有正相关关系。血尿酸水平及肾结石患者尿液KIM-1、NGAL的变化能有效反映结石形成过程中的肾损伤情况，因此血尿酸联合尿液KIM-1、NGAL的检测，对评估HUA导致肾结石的风险及治疗效果具有一定的应用价值。目前KIM-1、NGAL及β2-MG检测已具备大范围临床应用能力，但尚缺乏明确的参考值范围，并且不同肾结石成分可能对检测结果造成影响，在今后的研究中，需排除干扰，并对肾结石的成分进行归类研究。