血正五聚蛋白3、尿α1微球蛋白与免疫球蛋白G对糖尿病肾病早期诊断的价值

黄景明，徐朝阳，史煜波，翁跃颂，陈新江，张义喜

(1、宁波卫生职业技术学院医学技术学院，浙江宁波315104；2、宁波市第一医院检验科，浙江宁波315010)

血正五聚蛋白3、尿α1微球蛋白与免疫球蛋白G对糖尿病肾病早期诊断的价值

黄景明1，徐朝阳2，史煜波2，翁跃颂2，陈新江1，张义喜1

(1、宁波卫生职业技术学院医学技术学院，浙江宁波315104；2、宁波市第一医院检验科，浙江宁波315010)

目的探讨2型糖尿病患者血正五聚蛋白3(PTX3)、尿αl微球蛋白(αlMG)与免疫球蛋白G(IgG)在糖尿病肾病早期诊断中的意义。方法2型糖尿病患者85例，根据尿白蛋白排泄率(UAER)分成正常蛋白尿组、微量蛋白尿组与临床蛋白尿组，分别检测三组PTX3、αlMG与IgG。结果微量白蛋白尿组PTX3、αlMG与IgG水平显著高于正常白蛋白尿组，差异有统计学意义(P＜0.05)。临床白蛋白尿组PTX3、αlMG与IgG水平显著高于正常白蛋白尿组与微量白蛋白尿组，差异有统计学意义(P＜0.05)。相关性分析显示，PTX3与尿微量白蛋白(mAlb)、αlMG、IgG均呈正相关(P＜0.01)。结论PTX3、αlMG与IgG水平的检测对2型糖尿病患者早期肾损害具有诊断价值，单独mAlb检测诊断糖尿病肾病存在局限性。

正五聚蛋白3；αl微球蛋白；免疫球蛋白G；糖尿病肾病

长期的高血糖症将导致多器官的损害、功能紊乱和衰竭，以微血管的并发症危害最大，最常见的是糖尿病性肾病(diabetic nephropathy,DN)。2型糖尿病DN发生率达20%，其严重性仅次于心脑血管病，中国DN约占终末期肾衰的5%[1]。目前临床上认为微量白蛋白尿(microalbuminuria，mAlb)对早期诊断DN最有价值，但其中的机制尚需进一步探讨。现普遍认为慢性炎症与内皮功能障碍可引起肾脏结构、功能改变，与蛋白尿的出现有关[2，3]。正五聚蛋白3(Pentraxin-3，PTX3)为急性时相反应蛋白，与许多促炎因素有关，是炎症介质的复合受体。本研究通过对糖尿病人血PTX3、尿α1微球蛋白(α1MG)、尿免疫球蛋白G(IgG)与mAlb的检测，分析各指标间的联系及意义，为早期诊断DN提供进一步的依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料根据中国糖尿病防治指南(2005版) 2型糖尿病诊断标准确诊患者85例,年龄24～83岁，排除潜在的炎症相关因素，如试验前两周内急慢性感染、慢性呼吸系统疾病、外伤、肿瘤、肾小球肾炎、肾盂肾炎等。关于糖尿病肾病的分期，Ⅰ期与Ⅱ期主要为糖尿病肾病早期病理特征，如肾体积增大，肾小球滤过率升高，肾小球入球小动脉扩张，肾小球毛细血管基底膜增厚，但尿白蛋白排泄率多数在正常范围，或呈间歇性增高(运动后)。Ⅲ期为早期肾病，出现微量白蛋白尿。Ⅳ期为临床肾病，尿蛋白逐渐增多。Ⅴ期为尿毒症，多数肾单位闭锁。目前临床上糖尿病肾病的早期检测及分型主要从实验室能检测到的指标(主要是微量白蛋白尿)作为根据。本研究将病例根据尿白蛋白排泄率(UAER)分成三组：正常蛋白尿组(UAER＜30mg/24h) 30例，男21例，女9例；微量蛋白尿组(UAER30～300 mg/24h)29例，男20例，女9例；临床蛋白尿组(UAER＞300mg/24h)26例，男18例，女8例。

1.2 方法所有受试者均空腹8～12h后清晨采静脉血，PTX3检测采用夹心ELISA法，试剂由美国R&D公司提供。采用免疫散射比浊法检测尿mAlb、α1MG与IgG，由BECKMAN COULTER公司IMMAGE双光径免疫浊度分析仪测定。以α1MG＞12.5mg/L、IgG＞8.1mg/L为阳性判断标准。PTX3的参考值目前无统一标准，依据日本学者对健康人群的调查[4]，PTX3的均值男性为2.13μg/L，女性为2.41μg/L。

1.3 统计学方法采用SPSS19.0软件进行统计分析。进行方差齐次性的levene检验，PTX3、α1MG、IgG测定值为非正态分布，以中位数[四分位数(P25～P75)]表示。多组间差异分析采用Kruskal-Wallis检验，两组间差异用Mann-Whitney u检验，P＜0.05为差异有统计学意义。连续变量相互关系采用Spearman等级相关分析。

2 结果

2.1 各组观察指标水平比较临床蛋白尿组、微量蛋白尿组与正常蛋白尿组之间两两分析比较，PTX3、α1MG、IgG水平差异具有统计学意义(P＜0.01或P＜0.05)。在正常蛋白尿组、微量蛋白尿组与临床蛋白尿组之间PTX3、α1MG、IgG水平均逐步升高，三组间比较差异具有统计学意义(P＜0.01)，见表1。

表1 各组PTX3、α1MG、IgG水平比较

2.2 PTX3与尿微量蛋白相关性比较相关分析显示，PTX3与mAlb、α1MG、IgG均呈正相关(P＜0.01)，见表2。

表2 PTX3与mAlb、α1MG、IgG的Spearman相关分析

3 讨论

糖尿病肾病的最早临床证据是发现尿总蛋白在参考范围内，而尿白蛋白排泄增加，由此提出了“微量白蛋白尿”概念。尿mAlb主要反映肾小球滤过膜的电荷屏障发生早期损害[5]，其对DN的监测价值已被公认，已成为筛查与诊断DN的首选。α1MG由肝细胞和淋巴细胞合成的糖蛋白，分子量为2.6～3.1KD，血浆中α1MG的存在形式有游离型与结合型，结合型主要与白蛋白、IgA结合。因α1MG分子量小，血浆中游离型α1MG可自由通过肾小球滤过膜，在近端小管被重吸收，故近端小管功能障碍可导致尿α1MG排泄增加[6]。IgG是血清中含量最多的免疫球蛋白，分子量为150KD，趋向电中性。正常情况下肾小球滤过膜的分子屏障对IgG起阻留作用，当分子屏障受损时，基本不带电荷的IgG滤出增多，尿中IgG含量升高。

糖尿病肾病有关的细胞因子VEGF(血管内皮增殖因子)、IL-6、TNFα、PDGF、IGF(胰岛素样生长因子)等增加，促使与炎症反应有关的亚临床炎症因子CRP(C反应蛋白)水平、外周血白细胞计数、血浆纤维蛋白原水平在糖尿病血管病变中明显增高，这些炎症因子成为糖尿病肾病的预测因子。CRP是肝脏受到炎性介质IL-6刺激后合成分泌的，是反映炎症极为敏感的指标。国外有研究显示2型糖尿病患者DN组hsCRP(高敏C反应蛋白)水平显著高于非DN组，血清hsCRP水平随尿白蛋白排泄率的增加而增高，提示炎症反应可能在DN的发生中起重要作用，且炎症反应的强度与糖尿病肾脏损害的程度存在相关性[7，8]。

90年代Breviario等[9]研究发现的PTX3属于长链正五聚体蛋白，分子量为40～50KD，人PTX3基因定位于第3号染色体q5区内。PTX3与传统的急性时相反应蛋白CRP在结构上具有同源性，同属于正五聚蛋白家族。CRP仅由肝细胞合成，PTX3由多种细胞合成，主要是巨噬细胞与血管内皮细胞[10]。肾脏存在PTX3信使RNA，原代系膜细胞、原代肾小管上皮细胞(PTECs)与肾成纤维细胞均可表达产生PTX3[11]。2007年Tong等[12]报道PTX3水平在肾功能受损的病人中有明显升高，血PTX3水平与肾小球滤过率(GFR)呈明显的负相关。GFR是衡量肾脏受损程度的重要指针且可反映肾小球的早期损害，此报道预示PTX3升高可较早反映肾功能的损伤并可判断肾小球损害程度。2008年Suliman等[13]报道2型糖尿病伴肾衰竭病人常有PTX3水平升高，且PTX3水平与尿白蛋白排泄率独立相关。

本研究观察到正常蛋白尿组、微量蛋白尿组与临床白蛋尿组PTX3、α1MG、IgG水平依次升高，差异具有统计学意义(P＜0.01)，PTX3与mAlb、α1MG、IgG呈正相关(P＜0.01)，显示DN尿蛋白排泄增加与DN的炎症反应及内皮功能障碍有密切的关系。肾脏疾病时单核细胞与T淋巴细胞渗出浸润肾小管间质，炎症应答使肾小管上皮细胞释放促炎反应分子。IL-6影响肾小球系膜细胞与足细胞的细胞外基质。TNF能活化NADPH氧化酶从而加速氧化性应激过程，致使肾小球毛细血管壁通透性增加。巨噬细胞和单核细胞是肾血管炎症的重要介质，通过产生活性氧、细胞因子与蛋白酶促进DN的发展。这些炎症介质可成倍地增强PTX3基因在PTECs的表达，使PTX3在肾脏的先天免疫反应与炎症反应中充当重要的角色[14]。PTX3涉及参与细胞凋亡，清除浸润肾脏的有害白细胞，促使炎症消退。动物实验显示，PTX3缺乏的小白鼠易得侵袭性肺曲霉病，用纯化PTX3治疗后病情可以好转。2009年Yilmaz等研究发现[15]糖尿病肾病PTX3水平升高与蛋白尿、内皮细胞功能障碍有密切的联系。局部炎症将导致血管内皮细胞功能障碍，降低内皮型一氧化氮合酶的表达及生物学活性，激活机体凝血系统和补体系统，引发血管病变，破坏肾小球毛细血管壁通透性。PTX3与亚临床血管炎症有关，应用改善血管功能与抗炎作用的血管紧张素Ⅰ转换酶抑制剂治疗12周后，PTX3与UAER同时下降。

本研究发现正常白蛋白尿组α1MG的阳性率为49.5%，α1MG水平正常而mAlb阳性的患者为15.1%。这说明糖尿病人肾损害可首先出现肾小管损伤，也可首先表现为肾小球功能障碍，第三次全美健康与营养普查(NHANESⅢ)数据也显示单独尿mAlb测定将漏检相当多的DN病人[16]。正常蛋白尿组、微量蛋白尿组与临床蛋白尿组IgG的阳性率分别为17.4%、74.1%与95.7%，说明尿IgG可反映肾小球基底膜损伤的程度。从不同年龄段指标的观察分析，mAlb水平在50岁前后差异具有统计学意义(P＜0.01)，α1MG水平在70岁前后差异具有统计学意义(P＜0.01)，提示随着病情的进展，蛋白尿的出现不仅反映了肾小球病变，还进一步活化肾小管细胞表达众多的促炎反应分子，造成小管间质性损伤和纤维化从而加重肾脏病变。

DN起病隐匿，易被漏诊或误诊而延误治疗，且其预后恶劣，至临床蛋白尿期仅能延缓肾病的进展或恶化。DN病因和发病机制相当复杂，我们的分析说明尿mAlb检测对于DN的早期诊断存在一定的局限性，联合尿α1MG与IgG检测有助于全面判断肾脏损害的部位及损伤程度。鉴于糖尿病的炎症线索，炎症指标PTX3的补充有积极的意义，PTX3水平升高是一个重要的危险因素。

[1]叶山东,胡远峰.糖尿病肾病的早期诊断[J].中华内分泌代谢杂志, l995,l1(2)：107-l08.

[2]Yang L，Brozovic S，Xu J，et a1.Inflammatory gene expression in OVE26 diabetic kidney during the development of nephropathy[J]. Nephron Exp Nephrol，2011，119(1)：8-20.

[3]Mantovani A，Garlanda C，Bottazzi B，et a1.The long pentraxin PTX3 in vascular pathology[J].Vascul Pharmacol，2006，45(5)：326-330.

[4]Yamasaki K，Kurimura M，Kasai T，et a1.Determination of physiological plasma pentraxin3 levels in healthy populations[J].Clin Chem Lab Med，2009，47(4)：471-477.

[5]高洪元,张蓓.尿微量白蛋白检测对糖尿病肾病的早期诊断价值[J].实验与检验医学,2012,30(5):509-510.

[6]严蓓蓓.三项指标联合监测在糖尿病肾病早期诊断中的意义[J].实验与检验医学,2012,30(4):371-372.

[7]Ahluwalia TS，Khullar M，Ahuja M，et al.Common variants of inflammatory cytokine genes are associated with risk of nephmpathyin type 2 diatetes among Asian Indians[J].PLoS One，2009,4 (4)：l-10.

[8]Mojahedi MJ，Bonakdaran S，Hami M，et a1.Elevated serum C-reactive protein level and microalbuminuria in patients with type 2 diabetes mellitus[J].Iran J Kidney Dis,2009,3(1)：12-16．

[9]Breviario F，Aniello EM，Golay J，et al.Interleukin-1-inducible genes in endothelial cells．Cloning of a new gene related to C-reactive protein and serum amyloid P component[J].J Biol Chem, 1992，267(31)：22190-22197.

[10]Deban L，Russo RC，Sironi M，et al.Regulation of leukocyte recruitment by the long pentraxin PTX3[J].Nat Immunol，2010，11 (4)：328-334.

[11]Nauta AJ，de Haij S，Bottazzi B，et a1．Human renal epithelial cells produce the long pentraxin PTX3[J].Kidney Int，2005，67(2)：543-553.

[12]Tong M，Carrero JJ，Qureshi AR，et a1．Plasma pentraxin 3 in patients with chronic kidney disease:associations with renal function, protein-energy wasting,cardiovascular disease and mortality[J]. Clin J Am Soc Nephrol，2007，2(5)：889-897.

[13]Suliman ME，Yilmaz MI，Carrero JJ，et a1．Novel links between the long pentraxin 3，endothelial dysfunction,and albuminuria in early and advanced chronic kidney disease[J].Clin J Am Soc Nephrol，2008，3(4)：976-985.

[14]Navarro-González JF，Mora-Fernández C，de Fuentes MM，et al. Inflammatory molecules and pathways in the pathogenesis of diabetic nephropathy[J].Nat Rev Nephrol，2011，7(6)：327-340.

[15]Yilmaz MI，Axelsson J，Sonmez A，et a1．Effect of renin angiotensin system blockade on pentraxin 3 levels in type-2 diabetic patients with proteinuria[J]．Clin J Am Soc Nephrol，2009，4(3)：535-541.

[16]HideyukiI，HirokiF，TakamuneT．Diagnosticbiomarkersof diabetic nephropathy[J]．Expert Opin Med Diagn，2008，2(2)：161-169.

Value of blood Pentraxin-3，urinary α1-microglobulin and immunoglobin G detection in early diagnosis of diabetic nephropathy

HUANG Jingming，XU Zhaoyang，SHI Yubo，et al.College of Medical Technology，Ningbo College of Health Sciences，Zhejiang Ningbo 315104，China

Objective To investigate the clinical value of blood Pentraxin-3(PTX3)，urinary α1-microglobulin(α1MG)and urinary immunoglobin G(IgG)in type 2 diabetic patients with diabetic nephropathy.Methods According to UAER,85 patients with type 2 diabetes were divided into 3 groups called normoalbuminuria，microalbuminuria and macroalbuminuria respectively.PTX3，α1MG and IgG were measured.Results PTX3，αlMG and IgG in microalbuminuria was significantly higher than those in normoalbuminuria(P＜0.05).PTX3，αlMG and IgG in macroalbuminuria were significantly higher than those in normoalbuminuria and microalbuminuria(P＜0.05).Correlation analysis showed PTX3 was positively correlated with mAlb，αlMG and IgG(P＜0.01).Conclusions The detection of levels of PTX3，αlMG and IgG have diagnostic value for the early renal injury in type 2 diabetic patients. Diabetic kidney disease can not be detected by microalbuminuria in some cases.

Pentraxin-3；αl-microglobulin；Immunoglobin G；Diabetic nephropathy

R587.1，R446.12+2，R446.62

A

1674-1129(2013)03-0211-03

10.3969/j.issn.1674-1129.2013.03.004

浙江省教育厅科研项目(Y201122600)

黄景明，男，1966年12月出生，本科，毕业于温州医学院，主要研究方向为临床生物化学。