糖尿病肾脏病患者血清中脂联素与低氧诱导因子-1α水平的相关性

张治琴 魏茂碧 王白莹 陈薇 吴小燕

430071 武汉，武汉大学中南医院肾内科(张治琴,魏茂碧,王白莹,吴小燕);430071 武汉，武汉大学中南医院检验科(陈薇)

糖尿病肾脏病是糖尿病微血管病变主要并发症之一，糖尿病是慢性肾脏病(chronic kidney disease，CKD)的重要原因，发展为终末期肾病(end-stage renal disease,ESRD)发生率居高不下。与不合并糖尿病肾脏疾病(diabetic kidney diseese,DKD)的糖尿病患者相比，DKD患者病死率更高，且多数与心血管事件发生相关。早期诊断、预防、延缓DKD的发生、发展对降低全身并发症的发生，提高生存率，改善生活质量有显著意义。脂联素(adiponectin，ADPN)是一种脂肪细胞分泌的具有多种功能的调节因子，部分研究证明其在糖尿病肾脏病中有明显有益作用如调节氧化应激，抗动脉粥样硬化，抗炎，抗凋亡等[1-2]。CKD患者中会由于贫血，微血管病变，线粒体功能障碍出现氧的失衡而导致肾组织缺氧，低氧诱导因子(hypoxia inducible factor，HIF)作为增强基因表达和调节适应性反应的主要核转录因子，对抗低氧状态[3]，在DKD患者血清中明显发现HIF-1α增高证明HIF-1α 也参与DKD进程[4-5]。在多个领域、多种疾病的相关研究及文献均有探索ADPN与缺氧状态或HIF的关系[6-9]，但目前尚无DKD患者血清中ADPN和体内HIF关系的研究，本研究拟探讨DKD患者血清中二者的关联性,现报道如下。

资料与方法

一、一般资料

纳入2019年8月至2019年12月武汉大学中南医院肾内科和内分泌科因糖尿病伴蛋白尿或视网膜病变入院者，取新鲜冷冻血清，观察组符合《糖尿病肾脏疾病防治专家共识》(2014年版)的糖尿病肾脏病诊断标准[10]。出现以下任何1条即考虑糖尿病引起的肾损伤:①大量白蛋白尿;②糖尿病视网膜病变伴微量白蛋白尿或伴任何一期CKD;③在10年以上糖尿病病程的1型糖尿病中出现微量白蛋白尿。对照组选取结直肠外科仅有斜疝或单纯息肉无其他症状者。排除标准：①合并糖尿病急性并发症如高糖高渗性昏迷、酮症酸中毒;②原发性肾小球疾病、其他急慢性肾脏疾病、尿路感染、一过性尿蛋白增高，使用导致肾损伤的药物等;③合并有严重先天性疾病、存在免疫缺陷、严重心肺功能不全、白血病等恶性肿瘤者、使用细胞毒性药物、急性应激状态如脑血管事件等。

最后共纳入DKD患者65例，仅有斜疝或单纯肠息肉无症状者作为对照组(CN组)23例。

二、方法

1.分组 根据尿蛋白量将DKD组分为大量蛋白尿组(10例)和微量蛋白尿组(37例)。尿白蛋白定量>300 mg/24h或(+++)及以上为大量蛋白尿组，尿白蛋白定量<300 mg/24h或(++)及以下为微量白蛋白组。

2.标本采集 收集符合标准的病例血清：经过离心机(ThermoFisher Legend Micro 17R)4 ℃4 000 r/min离心(离心半径8.6 cm,时间10 min)全血后得上清血清，冰冻于-80 ℃。收集后经过ELISA试剂盒(MEIMIAN MM-2046H1、MM-14389H1)测血清ADPN和HIF-1α水平，并由自动尿液化学分析仪(Sysmex UC-3500)和特定蛋白分析仪(BeckmanCoulter IMMAGE 800)测量并记录尿蛋白量。

三、统计学方法

结 果

一、各组血清中ADPN与HIF-1α水平

DKD组与CN组在性别和年龄上无明显差异，DKD组年龄为(51.7±15.7)岁，CN年龄(51.5±13.9)岁，两独立样本t检验得t=0.058，P=0.258;DKD组中男性34例，女性31例，NC组中男性11例，女性12例，卡方检验得χ2=0.137，P=0.712。NC组ADPN 2954(2439，3809)ng/L，HIF-1α98.32(88.04，117.71)ng/L;DKD组ADPN 3808(3625，4164)ng/L，HIF-1α130.44(119.50，143.08)ng/L。DKD中37例微量蛋白尿ADPN为3884(3554，4564)ng/L，HIF-1α为137.48(123.71，146.26)ng/L; 10例大量蛋白尿者ADPN中位数为3969(3704，4174)ng/L，HIF-1α为134(123.46，144.02)ng/L;26例合并视网膜病变组ADPN中位数为3978.5(3681，4374)ng/L，HIF-1α为138.5(123.71，149.53)ng/L。非正态分布的数值比较用Kruskal-Wallis H检验，多组秩和检验的两两比较用Nemenyi检验，DKD组ADPN与HIF-1α明显高于NC组(P<0.01)。虽然DKD组合并视网膜病变组略高于大量蛋白尿组，大量蛋白尿组两指标水平又略高于微量的蛋白尿组，但差异无统计学意义。(表1)

表1 各组血清中脂联素与低氧诱导因子1α水平

二、血清脂联素与低氧诱导因子1α的相关性

线性回归分析发现血清ADPN水平与HIF-1α呈正相关(R=0.961，R2=0.923，b斜率=26.29，P<0.01)。剔除一个异变量后，方差齐，回归方程有统计学意义。(图1)

三、血清脂联素与低氧诱导因子1α的受试者工作特征曲线(ROC)曲线

经过ROC曲线分析两指标对DKD的预测效能，ADPN曲线下面积0.747，截断点为3 626 ng/L，HIF-1α曲线下面积0.776，截断点为120.54 ng/L，P<0.01，说明均具有一定预测效能，但确切效能还需进一步扩大样本确定。(图2)

讨 论

ADPN是一种主要由白色脂肪组织分泌的蛋白产物，血浆浓度较高，以三聚体、六聚体、和高分子量多聚体的形式存在。研究表明，对于终末期肾病患者，无论是否由糖尿病引起，ADPN均明显升高。ADPN与能体现肾功能的血肌酐、UAER水平呈显著正相关，与估算肾小球滤过率呈负相关[11-12]。有研究指出高水平ADPN可预测糖尿病患者进展至终末期肾病并预测其病死率,同时通过尿毒症肾移植前后血清ADPN水平对比分析，移植后明显下降，说明肾脏在ADPN的代谢或清除中可能起关键作用，当肾功能受损时，降解或清除ADPN能力下降导致血清ADPN上升[13]。参考文献[14-16]的研究与数据推测DKD患者血清ADPN的增加可能是通过脂肪组织增加其分泌以减轻DKD进展,说明在DKD中血清ADPN的增加可能是肾功能受损后，其通过肾脏的滤过率减少，同时伴随脂肪组织负反馈减少其分泌的一种代偿机制。

近些年关于ADPN与HIF-1α的关联表明：ADPN有保持线粒体的跨膜电位，减弱活性氧和丙二醛，并增加超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶的活性的作用[17];APN也可能通过免受JAK2/STAT3介导的线粒体氧化应激和凋亡从而保护细胞[18];ADPN通过多环节与缺氧中重要因子均有联系。有研究发现在SD大鼠胰岛细胞上，慢性间歇性缺氧(chronic intermittent hypoxia，CIH)可能通过核因子-κB途径诱导氧化应激和炎症及胰岛线粒体损伤，而ADPN的添加会减弱上述CIH诱导的反应[19];同时在人软骨瘤细胞中发现ADPN通过ADPN受体(AdipoR)，磷酸肌醇3激酶，雷帕霉素哺乳动物靶标和HIF-1α信号级联反应促进血管内皮生长因子-A(vascular endothelial grawth factor,VEGF-A)表达[20]。以上均说明ADPN可以引起HIF-1α的变化。

HIF-1α在DKD中上调的机制可能通过氧化应激诱导肾小球及肾小管凋亡增加，从而促进其发展[21]。HIF-1α的上调也增强细胞对缺氧环境的适应能力，对细胞免受缺氧损伤、保护肾脏有一定积极作用[22]。HIF-1α被证实在炎症的发生、发展中也起重要作用，增加VEGF表达，而DKD早期就有VEGF的增加，沉积在足细胞和基底膜上，导致肾小球通透性增高，基底膜增厚，尿蛋白增加[23-24]。至今发现HIF-1α靶基因涉及糖酵解、葡萄糖转运、红细胞生成、细胞凋亡等，其与糖代谢相关蛋白(如Glut-1、Glut-3等)，胰岛素生长因子、促红细胞生成素都密切相关[25-26]。但糖尿病肾脏病中ADPN与低氧诱导因子的直接联系和机制还需探讨。

通过此次数据分析发现，在DKD患者血清中ADPN，HIF-1α均明显增高。在微量蛋白尿、大量蛋白尿及糖尿病合并视网膜病变各亚组中虽有轻微增高但差异无统计学意义，可能原因如下：①蛋白尿不能评估病情进展严重程度;②数据样本不够大导致趋势不明显;③蛋白尿测定存在误差，可能因未严格收集清洁中段尿导致。通过相关分析发现,血清ADPN与HIF-1α存在显著正相关说明HIF-1α可以解释92.3%的ADPN的变异度。以上说明ADPN与HIF-1α在DKD中的机制还需进一步研究。