糖尿病肾病患者血清三甲胺、氧化三甲胺及其比值与肾损伤的相关性分析

孙田 李琳 雒否乐

糖尿病肾病(DKD)是糖尿病患者常见的微血管并发症，在早期症状并不明显，随着病情进展患者会出现大量蛋白尿，进而发展至终末期肾脏病，治疗难度大，且病情难以逆转[1-3]。因此，对于DKD应做到早发现、早治疗。氧化三甲胺(TMAO)是肠道微生物的代谢产物之一，通过进食摄入胆碱和左旋肉碱在肠道中由微生物三甲胺(TMA)裂解酶分解为TMA，然后进入肝脏被黄素单氧酶3氧化[4]。近年来，肠道微生物及其代谢产物TMAO越来越受到关注。TMAO具有多种生物活性，与心血管疾病、糖尿病、肾脏病等密切相关[5]。我们对本院收治的85例DKD患者进行研究，旨在探讨DKD患者血清TMA、TMAO及其比值于肾损伤的相关性。

对象与方法

1.对象：选取2018年3月～2019年3月我科收治的DKD患者85例。纳入标准：均符合2019中华医学会糖尿病学分会微血管并发症学组制定的DKD诊断标准[6]。排除标准：(1)严重的心脏、肝脏等脏器疾病；(2)急、慢性感染；(3)使用激素类药物；(4)自身免疫性疾病；(5)恶性肿瘤；(6)妊娠及哺乳期；(7)血液系统疾病。根据尿蛋白定量水平将所有患者分为微量蛋白尿组(28.8～288.0 mg/d，17例)、中量蛋白尿组(289.0～3 500.0 mg/d，28例)、大量蛋白尿组(>3 500.0 mg/d，40例)。选取同期我院收治的单纯糖尿病(DM)患者50例作为DM组，选取同期于我院体检的健康者50例作为对照组。本研究经我院伦理委员会审核批准，所有患者及家属均知情同意。

2.方法

(1)一般资料及实验室检查：收集所有受试者的一般资料，包括性别、年龄、病程、身高、体重等，计算BMI。采集所有受试者清晨空腹静脉血5 ml，采用瑞士罗氏Cobas 8000/701全自动生化分析仪及配套试剂盒检测其空腹血糖(FPG)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、血尿酸(UA)。采用高效液相色谱法检测糖化血红蛋白(HbA1c)水平。收集所有受试者过夜晨尿，尿白蛋白采用罗氏c701型全自动生化分析仪检测。

(2)TMA、TMAO检测：采用酶联免疫吸附试验检测TMA、TMAO浓度，并计算其比值，试剂盒购于上海瑞番生物科技有限公司，检测设备为科华360酶标仪。

结 果

1.5组受试者一般资料和实验室检查结果比较：5组受试者性别、年龄、BMI、HDL-C比较差异均无统计学意义(P>0.05)。微量、中量、大量蛋白尿组和DM组患者FPG、HbAlc、TC、TG、LDL-C、UA、TMA、TMAO均明显高于对照组，TMA/TMAO均低于对照组(P<0.05)；微量、中量、大量蛋白尿组FPG、HbAlc、TG、LDL-C、UA、TMAO均明显高于DM组，TMA/TMAO低于DM组(P<0.05)；随着蛋白尿水平的增加，FPG、HbAlc、TG、LDL-C、UA、TMAO不断上升，TMA/TMAO不断降低(P<0.05)。见表1。

表1 5组受试者一般资料和实验室检查结果比较

2.各指标与DKD患者蛋白尿水平的相关性分析：Pearson相关性分析结果显示，TG(r=0.475)、LDL-C(r=0.501)、TMAO(r=0.614)与DKD患者蛋白尿水平均呈正相关，TMA/TMAO(r=-0.635)与DKD患者蛋白尿水平呈负相关(P<0.05)。

3.各指标与DKD患者蛋白尿水平的影响因素分析：Logistic回归分析结果显示，TG(OR=3.370,95%CI1.250～9.086)、LDL-C(OR=1.355,95%CI1.075～1.708)、TMAO(OR=1.548,95%CI1.209～1.982)、TMA/TMAO(OR=2.396,95%CI1.326～4.332)是DKD患者蛋白尿水平的独立影响因素(P<0.05)。

讨 论

有研究结果表明，糖尿病患者存在肠道菌群失调，机体正常的肠道菌群有利于保护肾脏，而肠道菌群失调则会加速肾脏疾病的进展[7-8]。由于糖尿病患者肾小球滤过率下降会导致结肠聚集大量的尿酸和草酸盐，引起肠道环境改变，加重肠道菌群紊乱，同时血液中的代谢废物不能充分经过肾脏排泄，因此肠道微生物产生的有毒代谢产物会增加，从而加速肾脏的损伤[9]。

TMAO主要来源于含胆碱或三甲胺结构的食物，在肠道内被肠道微生物三甲胺裂解酶分解为TMA，进一步进入肝脏被氧化为TMAO，因此TMAO是一种肠道细菌代谢产物[10]。TMAO的产生依赖于肠道菌群，其通过肾脏排泄，在健康人体内的血浆浓度较低，当肾损伤时血清TMAO水平明显升高，是慢性肾脏疾病的标志物之一[11]。有研究表明，TMAO可影响肾小球滤过率和肾功能，且TMAO浓度可提示肾脏病患者的不良预后[12]。而糖尿病患者明显存在肠道菌群失调，由此可推测TMAO与DM患者肾损伤有密切关系。

本研究结果表明，微量、中量、大量蛋白尿组和DM组患者FPG、HbAlc、TC、TG、LDL-C、UA、TMA、TMAO均明显高于对照组，TMA/TMAO低于对照组；微量、中量、大量蛋白尿组FPG、HbAlc、TG、LDL-C、UA、TMAO均明显高于DM组，TMA/TMAO低于DM组。随着蛋白尿水平的增加，FPG、HbAlc、TG、LDL-C、UA、TMAO不断上升，TMA/TMAO不断降低。蛋白尿作为绝大多数的慢性肾脏病患者共同的临床表现，越来越多的证据证明蛋白尿水平高低和肾脏病预后关系密切。蛋白尿的产生主要是由肾小球病变导致，作为造成损伤肾小管间质、促进肾脏病变进展的主要因素[13]，目前临床上已经将24 h蛋白尿作为诊断肾脏损伤的金标准，因此本文参照陈鹏等[14]的研究中依据蛋白尿水平对肾脏损伤进行分级的方法进行分组,结果提示DKD患者血糖、血脂异常升高，且TMAO及TMA/TMAO也与肾损伤具有一定程度的相关性。Pearson相关分析结果显示，TG、LDL-C、TMAO与DKD患者蛋白尿均呈正相关，TMA/TMAO与DKD患者蛋白尿呈负相关，进一步说明DKD患者的肾损伤与血脂、TMAO及TMA/TMAO密切关系，而TMA只是一个中间代谢产物，在患者体内的变化不明显[15]。Xu等[16]研究结果表明，慢性肾脏病患者肠道菌群对胆碱的代谢能力明显提高，且慢性肾脏病患者胆碱单加氧酶、磷脂酰胆碱合酶、三甲胺氧化还原酶等基因表达显著提高。小鼠实验结果表明，慢性肾脏病患者粪便中的产TMAO菌群可定植于小鼠肠道内，提高小鼠TMAO血液浓度。Tang等[17]在一项对慢性肾脏病患者5年随访的研究中发现，慢性肾脏病患者血浆TMAO水平显著升高，当增加膳食TMAO后可发现患者出现肾纤维化和功能障碍，logistic回归分析结果显示，TG、LDL-C、TMAO、TMA/TMAO是DKD患者肾损伤的独立影响因素。本研究结果与上述研究结论基本一致。分析其中的原因可能是DKD患者存在明显的肠道菌群失调，导致肠道菌群代谢产物TMAO增加，而通过肾脏排泄的TMAO对肾脏是一种毒素，其水平升高可加速肾脏损害，由此形成恶性循环。因此DKD患者肠道菌群失调和肾损伤可能互为因果关系。TMA是TMAO的中间代谢产物，两者的比值可以更好的反映肠道菌群及肾脏的代谢能力，因此TMA/TMAO也可以有效反映DKD患者肾损伤程度。

综上，TMAO、TMA/TMAO与DKD患者肾损伤密切相关，有望成为预测DKD患者肾损伤的新指标。