MCP-1及其基因多态性与糖尿病肾病的关系

王 芸，陈军宁

(桂林医学院附属医院，广西桂林541001)

糖尿病肾病(DN)的发病机制比较复杂，至今尚未完全阐明，可能与遗传易感性、糖代谢紊乱、细胞因子、炎症机制等多种因素有关［1］。近年研究发现，DN可能和单核巨噬细胞在肾组织的广泛浸润有关。而单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)是单核巨噬细胞特异性趋化因子，是单核巨噬细胞聚集活化的主要因素［2］。本文结合文献就MCP-1及其基因多态性(SNP)与DN的关系作一综述。

1 MCP-1概述

1.1 MCP-1的结构特点 根据趋化因子分子N端含有的半胱氨酸数目以及是否相连，可将其分为:①CXC趋化因子;②CC趋化因子;③C趋化因子;④CX3C趋化因子。MCP-1属CC趋化因子亚家族，是一条由76个氨基酸残基构成的蛋白单链，含有4个半胱氨酸。MCP-1基因位于染色体17q11.2～q12，人类基因组的MCP-1 DNA已被克隆，含有3个外显子(长度分别为145、112、478 bp)、2个内含子(长度分别为300、325 bp)。其cDNA克隆含有一个由53个氨基酸组成的5'端非密码区，一个由389个氨基酸组成的3'端非翻译区，cDNA的开放阅读框架含有297个碱基对，编码99个氨基酸残基的蛋白质，前23个残基具有疏水性，是一种信号肽的典型表现，后76个氨基酸构成纯MCP-1。

1.2 MCP-1的生物学功能 MCP-1可由多种细胞分泌，如成纤维细胞、平滑肌细胞、人血管内皮细胞，能与单核细胞上MCP-1受体CCR2高亲和力特异性结合，通过钙离子依赖的PKC介导的信号途径发挥生物学作用。MCP-1的主要功能为趋化和激活单核巨噬细胞，诱导单核细胞、内皮细胞表达黏附分子，使各种炎性细胞尤其是单核细胞向病变部位聚集，并对IL-6、TNF-α等炎症因子的刺激作出应答。其生物学活性由两个区域组成，一个区域由Thr-Cys-Tyr序列组成，Thr10点突变为Arg、Tyr12点突变为Ile都会降低MCP-1的生物学活性;另一个区域由Ser34和Lys35组成，这两个氨基酸间如果插入Pro或被Gly-Pro-His所取代，MCP-1的活性便会完全丧失。

2 MCP-1与DN的关系

正常肾组织多种细胞，如肾小球内皮细胞、肾小球系膜细胞(MCs)、肾小管细胞等，可分泌微量的MCP-1［3］。正常情况下，MCs的数量、形态和位置保持相对稳定;当MCs过度增殖与凋亡时，可致系膜区纤维连接蛋白和Ⅳ型胶原等沉积增多，同时可伴有MCP-1分泌的增加，将导致细胞外基质过量积聚和多种炎性细胞的进一步浸润［4］。而MCP-1趋化单核巨噬细胞于糖尿病肾组织中，可介导溶酶体释放，产生氧自由基，促进单核巨噬细胞表达转化生长因子-β1(TGF-β1)，而广泛浸润的单核巨噬细胞加剧了肾小球基底膜增厚、细胞外基质堆积，进而发展为肾小球硬化和间质纤维化［5］。有研究显示，糖尿病外周血单核细胞上MCP-1的表达水平与尿白蛋白排泄率呈正相关，MCP-1 mRNA及蛋白质的表达明显高于正常肾组织，并与肾损害程度呈正相关，提示MCP-1可能参与了肾小球的损伤，在DN的发生、发展中起重要作用［6，7］。

目前发现，DN患者MCP-1增高可能与以下机制有关:①高血糖刺激MCs合成MCP-1，诱导单核巨噬细胞的浸润，导致间质纤维化，还能通过糖基化终末产物作用于血液单核细胞，增加其MCP-1的表达，从而促进单核细胞粘附于内皮，导致动脉粥样硬化，最终形成肾小球硬化［8］。②DN患者一般都存在血脂代谢紊乱，高水平LDL及其代谢产物氧化修饰的LDL均可刺激MCP-1 mRNA表达［9］。③DN患者细胞因子IL-1、TNF-α、血小板源生长因子、TGF-β等的水平均升高，可刺激肾小球内皮细胞、MCs表达高水平的MCP-1［10］。④肾素—血管紧张素系统的产物血管紧张素Ⅱ、Ⅲ促进肾脏微环境中核因子-κB和MCP-1的活化，调节MCP-1参与单核巨噬细胞的浸润以及细胞外基质的积聚，从而加速肾损伤［11，12］。

3 MCP-1 SNP与DN的关系

3.1 MCP-1 SNP SNP是决定人类疾病易感性和药物反应差异的主要因素。1999年Rovin等［13］发现，在MCP-1的远端调控区存在2个新的SNP位点:转录起始位点－2518(G/A)和－2076(A/T)，但在－2076位点的SNP不影响MCP-1的转录。同时发现MCP-1基因启动子区第2518位核苷酸存在三种基因型:野生型纯合子AA、杂合子AG和突变型纯合子GG，构成了MCP-1基因启动子区－2518A/G SNP。用IL-1处理外周血单核细胞，与在－2518 A位点的纯合子个体相比，在－2518 G位点的杂合子或纯合子个体可产生更多的MCP-1，说明MCP-1的远端调控区的SNP可影响MCP-1表达。

3.2 MCP-1 SNP与DN的关系 临床研究发现，MCP-1 －2518位点的G等位基因在亚洲和墨西哥人中的表达要高于白种人，并能够有效降低狼疮性肾炎和IgA肾病患者的肾脏损害［14］。但是，MCP-1 SNP与糖尿病及肾脏疾病的相关性仍存在争议。有研究发现，MCP-1A(－2518)等位基因与糖尿病和DN发展存在相关性，白种人1型糖尿病患者的A等位基因和A/A基因型频率显著高于正常对照组。Karadeniz等［15］研究发现，MCP-1－2518等位基因为2型糖尿病进展的独立危险因素，AA基因型和A等位基因可能决定糖尿病易感性，但未显示其与DN存在明显相关性。同样，队列研究也发现G等位基因与2型糖尿病的低发病率相关，并与血浆MCP-1水平的降低有关。但是，国内于南南等［16］研究发现，MCP-1G(－2518)等位基因可能是2型糖尿病发生的危险因素，MCP-1A －2518G SNP可能与2型糖尿病的发生有一定的相关性。同时有研究表明，G(－2518)等位基因与MCP-1的含量增加有关，且呈剂量依赖性，即MCP-1－2518位点的基因型为含G者(GG，GA)较AA基因型具有更高的血浆MCP-1含量;GG纯合子个体的单核细胞要比AG杂合子个体的单核细胞产生更多的MCP-1。然而，在韩国进行的一项研究［17］却显示，A等位基因与糖尿病肾功能衰竭显著相关，这表明在某些人群中，A等位基因可能更关系到DN发展。由此可知，MCP-1－2518位点的基因型分布及等位基因频率可能因地域和种族的不同存在差异，因此对与MCP-1－2518A/G相关疾病研究时需兼顾种族和地域性差异的影响。

综上所述，MCP-1在肾组织表达的增高，引起单核巨噬细胞浸润，在DN的发生、发展中具有重要作用。采用特异方法抑制或阻断MCP-1的作用将为DN的防治提供新的靶点，可以有效抑制单核巨噬细胞在肾脏的募集，降低MCP-1介导的直接或间接的肾纤维化效应，可望有效延缓DN的发展。此外，MCP-1基因启动子区－2518A/G SNP可以影响该基因远端调控节段的转录活性，与DN的发生、发展有关。因而，我们设想通过检测血液中等位基因的频率可预测DN的发生，同时还可以通过基因重组增加其等位基因的频率来延缓DN发展，这还有待进一步的研究和基因工程技术的发展，使其成为临床防治DN的新方法。

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