血清缺氧诱导因子1α与2型糖尿病肾病的相关性分析

刘云涛，简 磊，李建伟

缺氧诱导因子1α(HIF－1α)是缺氧状态下特异性发挥活性的核转录因子，可调控一系列靶基因的表达，具有许多重要的生物学效应。已发现其在糖尿病大鼠肾脏中表达增加，而减少HIF－1α的表达可减少糖尿病大鼠尿蛋白，降低肌酐水平，改善肾功能，抑制肾间质纤维化从而保护肾脏［1－2］。本研究测定2型糖尿病 (T2DM)及糖尿病肾病 (DN)患者空腹血清HIF－1α水平，旨在了解其与T2DM及DN的相关性及影响因素，为T2DM微血管病变的防治提供新的理论依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选择2011年11月—2013年1月我院门诊、肾内科、内分泌科门诊及住院部患者、体检中心体检者为研究对象。健康体检者46例为对照组 (NC组)，口服葡萄糖耐量试验 (OGTT)排除T2DM，平均年龄为 (58±7)岁，男25例，女21例。1年之内新诊断的单纯T2DM(SDM组)45例，男26例，女19例，平均年龄为 (54±7)岁。早期DN组(EDN组)44例，平均年龄为 (55±7)岁，男24例，女20例，20 μg/min≤尿清蛋白排泄率 (UAER)≤200 μg/min。临床DN组 (CDN组)43例，平均年龄为 (58±7)岁，男24例，女19例，UAER＞200 μg/min。所有 T2DM患者均符合1999年WHO对T2DM的诊断标准［3］，未给予降糖药物及其他药物治疗。入选者均排除1型糖尿病、特殊类型糖尿病，排除心脏、肝脏疾病，及肿瘤、感染、其他类型肾病。在3个月内未发生糖尿病酮症酸中毒及其他急性并发症。

1.2 研究方法

1.2.1 相关生化指标测定 受试者禁食8 h后于清晨抽取空腹肘静脉血测空腹血糖 (FPG)、血脂、糖化血红蛋白(HbA1c)。HbA1c采用日本ARKRAY HA8160糖化血红蛋白分析仪及其配套试剂检测;FPG、肾功能、血脂、UAER使用美国雅培ARCHITECT C8000全自动生化分析仪检测。超氧化物歧化酶 (SOD)测试盒由南京建成生物研究所提供，采用羟胺法测定。类胰岛素样生长因子－1(IGF－1)采用酶联免疫吸附 (ELISA)法测定，使用美国DSL公司试剂盒。胰岛素使用德国罗氏Cobas e411全自动电化学发光分析仪检测。高敏C反应蛋白 (hs－CRP)采用韩国Bodi Tech Med免疫荧光分析仪通过免疫荧光干式定量法检测。

1.2.2 HIF－1α测定 所有研究对象取空腹血样，3 800×g离心10 min，分离血清，放置于－40℃冰箱低温保存待检，测定采用ELISA法，试剂盒购自上海江莱生物科技有限公司。

1.3 统计学方法 数据处理和分析采用SPSS 17.0统计软件。计量资料以 (±s)表示，两组间比较采用t检验，多组间比较采用方差分析。计数资料以频数表示，组间比较采用χ2检验。相关分析采用直线相关分析及多元线性逐步回归分析。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般临床资料和临床生化指标的比较 4组间性别、年龄差异无统计学意义 (P＞0.05);CDN组血尿素氮 (BUN)、血清肌酐 (Scr)、hs－CRP、UAER高于SDM、EDN及NC组，差异有统计学意义 (P＜0.05);CDN组收缩压、舒张压、三酰甘油 (TG)、血清总胆固醇 (TC)、低密度脂蛋白 (LDL)高于NC组，差异有统计学意义 (P＜0.05);SDM组、EDN组、CDN组FPG、HbA1c、IGF－1高于NC组，差异有统计学意义 (P＜0.05);EDN组、CDN组高密度脂蛋白 (HDL)低于NC组，差异有统计学意义 (P＜0.05);EDN组、CDN组UAER、病程高于SDM组，差异有统计学意义 (P＜0.05)。4组血清HIF－1α水平差异有统计学意义 (P＜0.05)。见表1。

表1 NC组、SDM组、EDN组、CDN组相关指标比较Table 1 Comparison of each observed index among the four groups

2.2 相关性分析 血清 HIF－1α水平与 FPG、HbA1c、IGF－1、hs－CRP、UAER、Scr、病程呈正相关，与SOD呈负相关，见表2。

2.3 回归分析 多元逐步回归分析结果显示，HbA1c、SOD、HIF－1α、VEGF的回归系数分别为4.062、－1.132、0.413、0.128，建立以下模型:UAER=4.062×HbA1c－1.132×SOD+0.413×HIF－1α+0.128×VEGF+11.578(见表3)。

表2 血清HIF－1α水平与其他观察指标的相关分析Table 2 Correlation analysis between HIF－1α and other indexes

表3 UAER影响因素的多元逐步回归分析Table 3 Multiple linear regression analysis of the influencing factors of UAER

3 讨论

在氧浓度正常时，HIF－1α在细胞内的表达量维持在较低水平，当氧分压下降时，HIF－1α在胞质内表达增高，DNA结合活性也相应增强。本研究发现，SDM组、EDN组、CDN组HIF－1α高于NC组，且HIF－1α与FPG、HbA1c呈正相关，这可能与血糖、HbA1c增高，2，3－二磷酸甘油 (2，3－DPG)水平降低，组织缺氧有关。

已发现糖尿病早期出现肾小球肥大，肾小球滤过率高，同时伴有肾内IGF－l的增加，IGF－1可作用于肾小球足细胞，导致糖尿病大鼠肾脏增生、高滤过，促进DN的发生［4］。而新近研究发现IGF－1可增加HIF－1α水平［5］，本研究也发现HIF－1α水平与IGF－1呈正相关，进一步证实HIF－1α水平与IGF－1关系密切，可能是IGF－1通过HIF－1α在DN中发挥了作用，值得深入研究。

缺氧是氧化应激的重要诱发因素，而氧化应激对DN的发生发展起到了重要促进作用，目前HIF－1α在氧化应激中的作用尚不明确。Ma等［6］发现 SOD活性增加可能与抑制HIF－1α有关，这说明低水平的HIF－1α有利于减轻氧化应激。颜晓勇等［7］研究发现HIF－1α上调能够诱导糖尿病大鼠肾小球及肾小管细胞凋亡增加，从而促进DN的进展，这可能与氧化应激有关。但HIF－1α作为核转录因子参与机体内许多低氧反应基因的调节，对缺氧的细胞起稳定作用，增强细胞对缺氧的适应能力［8］。本研究发现HIF－1α与SOD呈负相关，更进一步证明其与氧化应激关系密切。本研究认为，HIF－1α在DN中的高表达起两方面作用:一方面增强细胞对缺氧环境的适应能力，对保护肾脏组织和细胞免受缺氧损伤具有积极的作用;另一方面，它诱导肾小球及肾小管细胞凋亡增加，促进DN发展，而这一作用可能与氧化应激有关。HIF－1α与氧化应激的关系值得进一步研究，适度减少HIF－1α的表达可能对于DN的防治具有重要意义。已证实，HIF－1α是缺氧与慢性炎症之间的重要环节，在炎症中发挥了重要作用［9］。研究发现，DN大鼠HIF－1α的表达与肾脏肥大指数和肾小球体积呈正相关［10］，并且HIF－1α导致细胞增生肥大的作用与炎症密切相关［11］。本研究发现HIF－1α与hs－CRP呈正相关，进一步证实其与炎症关系密切，可能HIF－1α在炎症存在的情况下对DN发挥了重要作用。

HIF－1α与 VEGF关系密切，HIF－1α可增加 VEGF的表达，可能是VEGF的上游调控器［12］。而在DN早期即有VEGF增加并沉积于足细胞及系膜细胞，导致肾小球通透性增高、肾小球基底膜增厚，尿蛋白增加，而抑制VEGF上述情况可得到改善［13］。本研究发现 HIF－1α与 VEGF呈正相关，说明HIF－1α与 VEGF关系密切。本研究中，随着 HIF－1α与VEGF水平增高，DN加重，进一步证实HIF－1α、VEGF在DN中发挥了重要作用。动物实验证实，糖尿病大鼠肾小球及肾小管HIF－1α的表达随着造模时间的延长而逐渐增加［14］。本研究也发现随着DN的进展及病程延长，HIF－1α逐渐增高，与病程呈正相关。这可能与随着病情的发展，血糖和HbA1c的增高、IGF－1增加、炎症加重等有关。本研究发现HIF－1α与UAER、Scr呈正相关，并且回归分析显示HIF－1α是UAER的独立影响因素，进一步证实其在DN中发挥了重要作用。

总之，本研究证实，HIF－1α在氧化应激、炎症中发挥重要作用，与IGF－1、VEGF、血糖、HbA1c等相关，并且其血清水平与T2DM肾病的严重程度相关，深入探讨HIF－1α水平变化及影响因素将为2型DN的防治提供新的思路。

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