基于NGAL、IL-1β、CysC探讨黄蜀葵花制剂预防造影剂肾病的机制

刘俊红，林 欣，缪晓帆，牛茹歌，戴友平

(南京中医药大学附属医院/江苏省中医院，江苏 南京 210029)

造影剂肾病(CIN)即造影剂诱导的急性肾损伤，指应用造影剂后72 h内血清肌酐(SCr)水平较基线增加0.5 mg/dL(44.2 μmol/L)或相对值升高25%，并排除其他可能引起肾损害的原因[1]。CIN是一种医源性疾病，所导致的急性肾损伤具有可逆、短暂、可以预防的特点，既往有肾功能不全、糖尿病合并慢性肾病病史、年龄大、有效血管内容积减少、造影剂的用量大和使用时间长、肾毒性药物的使用等均是导致其发病的危险因素[2]。冠状动脉介入手术是明确诊断冠心病的金标准，也是治疗心肌梗死的有效治疗手段。随着心血管疾病发病率的增高，行冠状动脉介入术的患者人数也随之增加，据统计2017年大陆地区冠心病介入治疗总例数为75万余例[3]。CIN是冠状动脉介入手术术后常见并发症之一，早发现、早防治对降低发病率、病死率至关重要[4]。胱抑素C(CysC)主要评价肾小球滤过功能，敏感性、特异性、稳定性均优于SCr。尿中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(NGAL)主要反映肾小管功能，可以发现早期急性肾损伤[5]。白细胞介素-1β(IL-1β)是炎症指标，肾小管受损时，IL-1β会大量释放[6]。NGAL、IL-1β、CysC较传统评价指标SCr、血清尿素氮(BUN)更敏感，且可以从不同方面评价肾功能受损情况，因此观察上述3个指标变化可以早期发现冠状动脉介入术后肾功能变化。本研究基于NGAL、IL-1β、CysC探讨了黄蜀葵花制剂预防造影剂肾病的作用机制，现将结果报道如下。

1 资料与方法

1.1诊断标准 CIN诊断参考欧洲泌尿生殖放射协会制定的指南共识，使用造影剂3 d内，以SCr水平为基线，较基线增加0.5 mg/dL(44.2 μmol/L)或相对值升高25%即可诊断[1]。CIN临床症状多不明显，可表现为SCr升高、少尿。患者具有行冠状动脉介入术(冠状动脉造影或支架植入术)指征，诊断标准参照《中国经皮冠状动脉介入治疗指南(2016)》[7]。

1.2纳入标准 ①拟行冠状动脉介入治疗患者，病情稳定;②年龄30～90岁，性别不限;③肾小球滤过率(eGFR)≥30 mL/(min·1.73 m2)(CKD-EPI公式计算)。

1.3排除标准 ①血液透析或腹膜透析伴有严重肾功能受损[eGFR<30 mL/(min·1.73m2)]者；②左心室射血分数<30%的重度心力衰竭者;③伴脑血管意外急性期、严重肺部感染、肿瘤后期、肺结核活动期、血液系统或免疫系统疾病者；④造影剂过敏者；⑤术前48 h内使用肾毒性药物者；⑥有精神疾病，伴有智力或行为障碍者。

1.4脱落标准及处理 ①当受试者脱落后，研究者应采取登门、预约随访、电话、信件等方式，尽可能与受试者联系，询问理由，记录最后一次服药时间，完成所能完成的评估项目;②因过敏或其他不良反应、治疗无效而退出者，研究者根据受试者实际情况采取相应的治疗措施;③脱落病例均妥善保存有关资料，留作存档，以便进行全面分析集中统计所需。脱落病例无需另补。

1.5剔除标准 ①不符合以上纳入标准而误入者;②未曾使用试验用药者;③在随机化之后没有任何数据者。

1.6一般资料 利用Gpower3.1.9.2软件，选取独立样本t检验进行研究前设计，取α=0.05，Power=0.8，治疗组∶对照组=1∶1，均数和标准差参考课题组的前期基础研究[8]，治疗组均数=70.75，标准差=15.95，对照组均数=83.31，标准差=10.23，计算结果显示，治疗组和对照组最低样本量为19例，共38例，考虑到失访率，故本研究选取60例，2组各30例。本研究已通过江苏省中医院伦理委员会审核(2019NL-KS10)。在2021年7月1日—11月1日就诊于江苏省中医院心内科的住院患者中，选取符合纳入标准的行冠状动脉介入术的患者60例，采用单中心、非盲法、随机对照研究，用SPSS 25.0软件随机数字生成方法形成随机数表，将60例患者按随机数表分为治疗组和对照组各30例。

1.7治疗方法 对照组根据《冠心病合理用药指南(第2版)》[9]给予标准基础治疗[阿司匹林、他汀类、硝酸酯类、β受体拮抗剂、血管紧张素转化酶抑制剂或血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂(ACEI/ARB)等]+冠状动脉介入术(碘克沙醇造影剂)。治疗组在对照组标准治疗基础上给予黄蜀葵花制剂(甲花片，江苏省中医院院内制剂,苏药制字Z04000511)口服，4片/次，3次/d，术前24 h至术后48 h持续服用。

1.8观察指标 记录2组患者性别、年龄、体重、心率、空腹血糖(FPG)、总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平；比较2组CIN发病率；于术前24 h、术后48 h清晨在江苏省中医院心内科病房采集患者中段尿及空腹静脉血，由本院检验科检测尿NGAL及CysC、IL-1β、SCr、BUN水平。

2 结 果

2.1基线资料比较 入组患者均无脱落及剔除。2组患者体重、心率及FPG、TC、TG、LDL-C、HDL-C水平比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。见表1。

表1 2组行冠状动脉介入术患者基线资料比较

组别例数TC/(x±s,mmol/L)TG/(x±s,mmol/L)LDL-C/(x±s,mmol/L)HDL-C/(x±s,mmol/L)治疗组304.06±0.931.65±0.792.34±0.671.26±0.27对照组304.44±1.341.66±0.702.60±0.851.26±0.36

2.2CIN发病率比较 术后48 h，治疗组CIN发病率为0，对照组为13.33%(4/30)，治疗组CIN发病率明显低于对照组，2组比较差异有统计学意义(2=4.29，P<0.05)。2组均无其他不良反应发生。

2.3尿NGAL及血清CysC、IL-1β、SCr、BUN水平比较 术前24 h，2组尿NGAL及血清CysC、IL-1β、SCr、BUN水平比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。术后48 h，对照组尿NGAL及血清IL-1β、CysC、SCr、BUN水平均较术前24 h明显升高(P均<0.05)，治疗组尿NGAL水平较术前24 h明显降低(P<0.05)，血清IL-1β、CysC、SCr、BUN水平与术前24 h比较差异均无统计学意义(P均>0.05)；治疗组术后48 h 尿NGAL及血清IL-1β、CysC、SCr、BUN水平均明显低于对照组(P均<0.05)。见表2。

表2 2组行冠状动脉介入术患者尿NGAL及血清IL-1β、CysC、SCr、BUN水平比较

3 讨 论

CIN发病机制尚不明确，目前多认为与肾髓质缺血缺氧、肾脏的氧化应激、造影剂的细胞毒性作用密切相关。血管腔内注射造影剂后出现血流动力学变化，导致肾小球滤过率降低及肾缺血，根据肾髓质的生理环境特点，肾髓质缺血缺氧表现会更明显。造影剂诱导性利尿引起的肾小管内压力增加、尿黏度增加和肾小管阻塞，会加重肾髓质缺血缺氧。肾髓质缺氧引起氧化应激反应和活性氧(ROS)产生，继发性引起炎症反应、肾小管和血管内皮损伤。碘化造影剂对内皮和肾小管细胞也具有直接的细胞毒性，导致细胞凋亡和坏死[10]。目前现代医学指南推荐防治CIN的常用手段有充分水化、N-乙酰半胱氨酸、他汀类药物、血液透析和造影剂清除等，但对心功能不全、肝脏受损、严重慢性肾病等患者具有一定的局限性[11]。

中医药治疗肾脏相关疾病历史悠久，优势日益突显，有研究表明中医药可以从抗氧化、消炎、抗凋亡、抑制自噬等多靶点、多途径防治CIN的发生发展[12]。中医并无CIN相关病名，现代中医研究将其归属于 “水肿”“癃闭”“关格”“溺毒”等范畴，病位在肾与膀胱，与心、肺、脾胃、三焦相关，主要病因病机为正气亏虚，脏腑功能失调，加之外邪入侵，致气血津液运行不畅，久则水湿停聚，毒结血瘀。有研究指出CIN 患者证型分布主要是阳气虚衰型、心肾阳虚型。阳气虚衰主要表现为脾肾阳虚，脾喜燥恶湿，脾失健运，津液停聚，湿邪内生，肾阳不足，失于温煦，膀胱气化不利，尿液潴留，则见少尿，甚至无尿。肺脾肾三焦与水液代谢密切相关，脾胃位居中焦，为气机升降之枢纽，心主血脉，肺朝百脉，外侵毒邪阻络、湿邪内阻，易致气机不畅，“气为血之帅”，气停则血瘀。故本病病性为本虚标实，“本虚”为脾肾阳虚，“标实”为“湿、毒、瘀”，治则宜扶正祛邪[8，13]。本研究所用黄蜀葵花制剂甲花片是黄蜀葵花原粉及其提取物制成的中药半浸膏片,主治急、慢性肾炎[14]。课题组前期研究发现，对行冠状动脉介入术的患者，使用甲花片干预的治疗组术后72 h SCr、BUN、CysC、IL-6、IL-8、超敏C反应蛋白(hs-CRP)、尿N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(NAG)、尿β-半乳糖苷酶(GAL)水平均低于对照组，而eGFR明显高于对照组，表明甲花片能够有效预防CIN的发生，其机制是通过抑制炎症反应、保护肾小管来修复肾损伤，保护肾功能[8，15]。

黄蜀葵花是甲花片的主要成分。黄蜀葵花性凉，味甘、辛，归心、肾、膀胱经，具有清热利湿、利尿通淋、活血止血、消肿解毒等功效。黄蜀葵花最早见于宋代掌禹锡所著的《嘉祐本草》，功效为“黄蜀葵花……治诸恶疮脓水久不瘥者,作末敷即愈,为疮家要药”。《本草纲目》亦记载其具有“消痈肿，浸油涂汤火伤”的功效。现代药理学研究表明，黄蜀葵花主要成分包括黄酮类、有机酸类、核苷和氨基酸类等，其中黄酮类化合物具有抗炎、抗氧化、保护心肌及脑缺血性损伤等功效[16]。温锐等[17]报道黄蜀葵花可以保护肝肾功能。有研究表明黄蜀葵花总黄酮主要通过抑制免疫反应、减轻炎症损伤、改善肾纤维化、减轻肾小管细胞的氧化损伤等改善肾功能[18-19]。黄丽丽等[20]研究发现黄葵胶囊(主要成分是黄蜀葵花)可有效抑制肾小管上皮细胞炎症因子分泌。徐继尧等[21]临床观察100例Ⅲ～Ⅳ期糖尿病肾脏疾病患者，发现黄葵胶囊干预3个月后，氧化应激指标、血清纤维化指标水平均降低，超氧化物歧化酶(SOD)水平上升，表明黄蜀葵花可以拮抗肾组织氧化应激损伤，可能通过抑制纤维因子释放而改善肾纤维化。李文鲜等[22]报道黄蜀葵花主要化学成分金丝桃苷、槲皮素、杨梅素参与调节糖尿病肾病患者损伤肾组织的氧化应激反应、炎症反应、细胞凋亡以及改变肾脏血流动力学等病理生理发展过程。方一凡[24]研究报道，黄葵胶囊具有抗氧化、清除脂质过氧化物、清除氧自由基、减轻肾小管间质损伤的作用。钟羚君等[24]研究证实，黄葵胶囊辅助他克莫司治疗肾病综合征可以有效改善肾功能及血脂异常。本课题组此次研究发现使用黄蜀葵花制剂的治疗组CIN发病率为0，未使用的对照组发病率为13.33%，表明黄蜀葵花制剂可有效预防CIN发生。

尿NGAL是主要反映肾小管功能的指标。NGAL在正常组织中表达非常低，肾功能受损时远端肾小管上皮细胞表达NGAL明显增加[25]。尿NGAL最快在急性肾损伤后2 h即升高，可以在冠状动脉介入术后24 h显著升高。SCr常于介入术后48～72 h才会明显升高，且SCr在慢性肾功能不全患者中不稳定，易受年龄、性别、血管内容量和营养状况等因素影响。IL-1是由活化的巨噬细胞产生，机体出现炎症反应时其水平升高，可加重机体炎性损伤[26]。IL-1β是IL-1家族的重要成员，可在局部和全身发挥作用，易在外周血中检测到[27]。郝健等[28]发现CIN组大鼠炎性细胞因子 IL-6、IL-1β 分泌显著增加。宋亮等[29]也发现造影剂诱导急性肾损伤时IL-1β明显升高。因此观察IL-1β既可以发现早期肾脏炎性损伤，又可以预估肾脏损伤进展，对评估急性肾损伤有重要意义。CysC是半胱氨酸蛋白酶——直蛋白C的简称，是一种非糖基化碱性蛋白，人体内几乎各种有核细胞均可表达，与SCr相同，均是反映肾小球滤过功能的指标，但CysC不易受年龄、饮食等外界因素的影响。因此联合尿NGAL及血清IL-1β、CysC评估冠状动脉介入手术后肾损伤有重要意义。本研究显示：对照组术后48 h尿NGAL及血清IL-1β、CysC水平均较术前明显升高，表明这些指标可以敏感反映造影剂对肾功能的损害情况。术后48 h，治疗组尿NGAL及血清IL-1β、CysC水平明显低于对照组，且治疗组的CIN发病率明显低于对照组，表明黄蜀葵花制剂可以预防冠状动脉介入术后CIN的发生，推测可能与抑制炎症反应、保护肾小管功能相关，可以从多靶点保护肾功能。

综上，黄蜀葵花制剂能够有效预防冠状动脉介入术后造影剂所诱导的急性肾损伤，降低CIN 发生率，改善冠心病行介入治疗患者的预后，为临床提供了新的干预思路。但本研究属单中心研究，样本量较小，有待大样本量、多中心临床试验及动物试验进一步证实其，并明确其作用靶点。

利益冲突：所有作者均声明不存在利益冲突。