胱抑素C与糖尿病肾病的相关研究进展

傅美华，陈 军，陈秋

糖尿病肾病 (diabetic nephropathy，DN)是糖尿病严重的慢性微血管并发症之一，也是导致患者死亡的主要原因之一。我国20岁以上人群中男性和女性糖尿病的患病率分别为10.6%和8.8%，总体患病率为9.7%。同期糖尿病前期的患病率高达15.5%。推算我国总糖尿病患病人数达9千2百万以上，糖尿病患者总数已超过印度，成为世界上糖尿病第一大国［1］。若未予干预，20% ～40%的微量清蛋白尿患者将发展为DN，其中10%～20%最终会发展为终末期肾衰竭。目前，我国DN已经成为导致终末期肾衰竭的第二位病因［2］。事实上，DN已成为全球慢性肾脏病 (CKD)及其导致的终末期肾病的主要原因［3］。2001年对国内住院患者进行回顾分析显示2型糖尿病并发肾病的患病率为34.7%，肾功能的逐渐减退和发生心血管疾病的危险性增高相关。在DN的早期阶段通过严格控制血糖和血压，可防治或延缓DN的发展［4］。与此同时，肾小球滤过率 (glomerular filtration rate，GFR)是DN早期评价肾功能的重要指标，目前的研究表明血清胱抑素C(cystatin C)是反映GFR理想的内源性标记物。因此，本文就胱抑素C与DN的相关研究进展进行综述。

1 传统GFR标记物的研究现状

临床上用于评价肾小球滤过功能的指标分为外源性和内源性，外源性指标包括菊粉和放射性同位素的清除率试验。外源性指标如菊粉清除率、锝99m-二乙三胺五乙酸 (99Tcm-DTPA)和铬51-乙二胺四乙酸 (51Cr-EDTA)清除率是公认的检测GFR的金标准，但其操作过程繁琐，人体对菊粉有发热等不良反应，且价格昂贵，试验要求高，不适合在临床上应用和推广［5］。况且，51Cr-EDTA 和99Tcm-DTPA具有放射性，对人体有潜在危害，加上无法实现危急患者检测的及时性，因而仅适用于实验研究。

内源性指标如血肌酐 (Scr)、血尿素氮 (BUN)、尿微量清蛋白 (m-ALB)、β2-微球蛋白 (β2-MG)等低分子量蛋白检查，是目前临床上较为常用的方法。刘会萍［6］研究发现Scr水平在正常期和微量清蛋白尿期差异无显著性，至大量清蛋白尿期其升高才有。也就是说，在DNⅣ期，Scr才表现出其诊断意义。提示Scr的诊断价值存在滞后性，不能作为理想的早期诊断指标。另外，BUN还易受机体蛋白摄入量、蛋白质分解代谢水平 (如高蛋白饮食、胃肠道出血)、肾血流等因素影响。生理状况下，约10%的Scr通过肾小管主动分泌进入原尿，Scr水平升高时，肾小管主动分泌肌酐增加，且Scr还受肾外因素如年龄、性别、种族、肌肉和蛋白质摄入量的影响，从而限制其作为评估GFR的标记物的实用性［7］。

内生肌酐清除率 (creatinine clearance rate，Ccr)和Scr是目前临床推测GFR的常用方法，但Ccr需留24 h尿，尿量易受多种因素影响，且对少尿或无尿患者的应用受到一定限制，从留取标本到测定费时、繁琐。另外，肾小管存在Scr分泌现象，同时Scr检测受血糖、尿酸等诸多因素的影响，在儿童和青少年Scr水平与肌肉有关，而且任何由肾小管分泌或非肾性清除所造成的误差都会严重影响实验结果的正确评价［8］。由于老年人肌肉萎缩及饮食减少，内源性Scr产生亦减少，因此Scr不能很好地反映老年患者GFR的变化［9］。

m-ALB为带负电荷的中分子蛋白质，正常情况下受基底膜带负电荷的硫酸肝素排斥作用，在尿中排出很少。DN早期当基底膜富含负电荷的硫酸肝素含量减少时，m-ALB的通透性增加，出现微量清蛋白尿。但m-ALB易受尿路感染、酮症状态、月经期、运动、高血压、心功能不全、蛋白摄入量、急性发热等因素的影响［10］，并且测定时需要收集24 h尿液，操作繁琐、费时，尿量变异大。

β2-MG是一种分子量较小的蛋白质，可以自由通过肾小球，几乎能被近曲小管完全吸收，继而全部在肾脏进行分解代谢。当肾小球滤过功能减退时，血清β2-MG水平即开始升高，与GFR呈直线负相关性，能较早反映肾小球滤过功能的损伤［11］。

2 血清胱抑素C的生物学特性

1983年Anastasi等首次在鸡蛋清中分离纯化得到高纯度的半胱氨酸蛋白酶抑制剂 (CPI)，后被命名为胱抑素C，是由122个氨基酸组成的低分子量蛋白质，带正电荷，相对分子量为13.3 kDa，广泛存在于各种组织的有核细胞和体液中，可由机体所有有核细胞以持续恒定的速率产生，无组织特异性。循环中的胱抑素C可自由经肾小球滤过，并在近端肾小管被完全分解代谢［7，12-15］，不返回血液。因此，肾脏是清除循环中胱抑素C的惟一器官，并且肾小管不分泌胱抑素C，因而其血液浓度完全取决于GFR，而不受性别、年龄、炎症反应、肿瘤、肌肉活动、饮食摄入等因素的影响［12，15-16］。Grubb等［17］对35例择期手术的患者术前1 d及术后连续7 d体内血清胱抑素C、C反应蛋白等4种炎性标记物进行了测量，结果显示C反应蛋白等炎症标记物水平均不同程度地升高，血清胱抑素C水平并无显著变化，从而证明血清胱抑素C不受炎性反应的影响。理想的评价GFR的指标应具备以下4项: (1)内源性物质，生成量应稳定，并为终末代谢产物;外源性物质，应无毒并在体内不被代谢。(2)相对分子质量小，不与血浆蛋白结合。(3)以肾清除为惟一或主要排泄途径。(4)能自由滤过肾小球而不被肾小管重吸收和 (或)分泌，且该物质还能经可靠、方便的方法准确测定［18］。一系列研究认为胱抑素C在组织中的血浓度稳定，相对分子质量小，不与血浆蛋白结合，能自由通过肾小球滤过膜，且肾小管不分泌胱抑素C，以肾脏为惟一的排泄器官，其检测方法方便、可靠。故胱抑素C是反映GFR早期变化的一个理想、可靠的内源性指标［19］。

3 血清胱抑素C在DN早期诊断方面的应用

国内外的大量研究已证明胱抑素C是优于BUN、Scr的测定GFR的一种理想内源性指标。Zhang等［14］在证明血清胱抑素C不受代谢影响的同时，还证实其可能是优于Scr的用于评价DN患者高灌注阶段和终末期肾功能不全阶段GFR的指标。Jeon等［20］证实不同蛋白尿水平的患者血清胱抑素C水平间有显著差异，且随着2型糖尿病患者蛋白尿的不断增多，血清和尿胱抑素C水平均逐步增加，这与易向民等［21］结果相近，后者通过对399例2型糖尿病肾病患者的研究结果显示，微量清蛋白尿组的胱抑素C水平显著高于正常清蛋白尿组，表明在2型糖尿病患者肾损伤早期胱抑素C水平即有相应变化;与对照组相比，2型糖尿病患者正常清蛋白尿组、微量清蛋白尿组、大量清蛋白尿组血清胱抑素C水平均升高，组间差异均有统计学意义 (P＜0.01);且随着糖尿病患者尿清蛋白排泄的增加，胱抑素C水平也相应升高，表明胱抑素C可反映2型糖尿病肾病患者肾损害的程度。Yang等［13］通过对纳入研究的所有患者的受试者工作特征 (ROC)曲线下面积分析，表明血清胱抑素C对DN的诊断准确率显著高于Scr。目前有研究认为早期DN不仅有肾小球损伤，肾小管损害亦相当常见。此外，此研究显示当尿胱抑素C截断值为0.1 mg/L时，其ROC曲线下面积为0.807(灵敏度为 70.9%，特异度为86.3%)。在这项研究中，研究者还根据不同程度的肾脏损害，将患者分为正常清蛋白尿、微量清蛋白尿和大量清蛋白尿3组，其中正常清蛋白尿组中，GFR≥60 ml·min-1· (1.73 m2)-1的患者血清和尿胱抑素C水平显著高于GFR＜60 ml·min-1· (1.73 m2)-1的患者。认为这个增量可能是由于肾小管的损伤先于肾小球。这表明血清和尿胱抑素C水平与亚临床型肾小管损伤相关，并成为评价肾脏早期受累 (蛋白尿出现之前)的指标;同时表明胱抑素C可能是反映肾小管上皮细胞损伤的一个敏感指标［20］。Sahakyan等［22］对3 472例2型糖尿病患者进行长达15年的随访研究表明，血清胱抑素C水平是2型糖尿病发病的独立相关的危险因素，虽然其机制尚不清楚，但其研究结果表明胱抑素C可能是优于Scr的用于检测CKD早期阶段的指标，胱抑素C可能直接促进2型糖尿病的发病。Pucci等［23］研究认为，虽然胱抑素C可能受到大量与肾功能相关的因素的影响，但是其研究结果表明无论1型或2型糖尿病，胱抑素C可能优于Scr等指标用于发现早期肾功能损伤。除此之外，对于轻度肾功能不全的患者胱抑素C还可提示心血管事件、外周动脉疾病、心力衰竭及死亡的风险增加。Hojs等［24］亦认为胱抑素C是一个可信赖的用于衡量轻度至中度肾功能损伤患者GFR的指标。

4 药物降低血清胱抑素C水平

杨生等［25］选取116例早期DN患者，根据其尿清蛋白排泄率 (UAER)将患者分为正常蛋白尿组 (NA组，UAER＜30 mg/24 h)和微量蛋白尿组 (MA组，30 mg/24 h≤UAER≤300 mg/24 h)，再将MA组随机分为治疗组和对照组。对照组采用糖尿病基础治疗，治疗组在此基础上采用西洛他唑及缬沙坦治疗1个月后，复查MA组血清胱抑素C水平和UAER。结果显示联合用药使血清胱抑素C水平和UAER下降，其中缬沙坦通过阻断血管紧张素与其AT1型受体结合，降低肾小球跨膜压及其滤过膜通透性，防止系膜细胞增生，减少尿蛋白的排出，从而起到保护肾脏作用。西洛他唑是环磷酸腺苷磷酸二酯酶抑制剂，通过提高血小板环磷酸腺苷的水平，抑制血小板释放ADP及5-羟色胺达到抗血小板聚集的作用，发挥更强的抗凝作用，减少DN的发生和发展。姜自远等［26］研究也证实缬沙坦能有效降低血清胱抑素C和尿β2-MG水平。另外，李建英等［27］研究表明替米沙坦联合阿托伐他汀钙能更显著改善肾功能，其中后者是通过改善内皮功能、抗感染、抗氧化、改善微循环等作用，以及降低血管平滑肌表面的血管紧张素Ⅱ受体基因表达和密度，改善血管舒张功能及动脉弹性，提高Ccr，减少24 h UAER，改善肾功能及减轻肾组织病理学损伤。

总之，DN是糖尿病严重的慢性微血管并发症之一，也是糖尿病患者的主要死因之一。糖尿病导致的肾脏损伤在其早期阶段病情隐匿，通常无明显的临床症状。大量研究发现对糖尿病患者给予有效的治疗措施，70%的患者只停留在1～2期，甚至长达数十年也不发展为临床DN［15］。然而目前的实验室肾功能检测因灵敏度低，难以早期检出DN。基于国内外专家对血清胱抑素C的研究，由于其符合评价GFR理想标记物的各项条件，同时克服了目前常用标记物的诸多不足，并具有更高的敏感度和特异度，因此检测血清胱抑素C可作为早期诊断糖尿病肾损的更准确、可靠的临床指标。

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