2型糖尿病肾病患者血清胱抑素C和同型半胱氨酸水平的检测及其临床意义

张 研，崔 巍，温 言，王 清

（1.吉林大学中日联谊医院内分泌科，吉林长春 130033；2.吉林省白山市中心医院干部疗区，吉林 白山 134300）

早期发现和治疗糖尿病肾损伤是改善患者预后的一项重要诊治目标。目前临床常用评估肾功能的指标：血清肌酐 （Scr）、血清尿素氮 （BUN）、内生肌酐清除率 （Ccr）、24h尿微量白蛋白排泄率（UAER）和肾小球滤过率 （GFR）等，但这些指标对于准确评估糖尿病肾病（diabetic nephropathy，DN）患者肾功能均存在一定的局限性。近年来有研究［1］显示：血清胱抑素C （Cys C）是反映肾小球滤过功能的一项理想的内源性指标，可作为肾脏功能早期损害的敏感指标，但其临床意义研究还有待深入。血清同型半胱氨酸 （Hcy）水平升高是冠心病和脑卒中的独立危险因素已经得到学者认同［2－3］，Hcy水平与糖尿病微血管并发症的关系还有待进一步阐明。本研究选取2型糖尿病（type 2diabetes mellitus，T2DM）伴或不伴有DN的患者测定其血清Cys C和Hcy水平，并检测其他相关的实验室指标，全面评价患者肾功能，并对检测结果进行比较和相关分析，探讨Cys C和Hcy水平在DN诊断和病情评估中的意义。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选取2013年5月—2014年1月吉林大学中日联谊医院内分泌科住院患者为研究对象，按照纳入排除标准进行整理，共纳入患者100例，其中男性56例，女性44例，年龄25～80岁，平均年龄 （54.15±12.24）岁。T2DM 病史1周～26年，T2DM诊断符合1999年制定的WHO糖尿病诊断标准。排除标准：有肾脏的实质性病变、发热、尿路感染、糖尿病急性并发症、已行腹透或血透、妊娠或哺乳期妇女、糖尿病诊断之前已患有高血压病史者、已确诊为1型糖尿病或其他类型糖尿病、服用特殊药物史、近期应用免疫抑制剂和服用肾毒性药物者等。选取本院体检中心经体检确认身体健康者20名作为对照组，男性10名，女性10名，年龄41～70岁，平均年龄（55.42±9.14）岁，且符合既往无糖尿病、肾炎、肥胖、其他代谢性疾病、高血压及心脑血管病史。

1.2 分 组 根据Mogenson分期将T2DM患者分为3组：① 单纯T2DM组 （DM组），UAER＜20μg·min－1，共32例，男性18例，女性14例；② 早期DN组（EDN 组），UAER 20～200μg·min－1，共 40例，男性22例，女性18例；③ 临床DN组（CDN 组），UAER＞200μg·min－1，共28例，男性16例，女性12例。

1.3 检测指标和方法 详细询问病史，记录性别、年龄、病程、身高、腰围、体质量、血压，计算体质量指数（BMI），BMI＝ 体质量／身高2（kg·m－2）。所有研究受试者均需禁食8h以上，并晨起空腹，取空腹肘静脉血10mL，采用美国贝克曼DXC800全自动生化分析仪检测各组研究对象空腹血糖 （FBG）、甘油三酯 （TG）、总胆固醇（TC）、低密度脂蛋白 （LDL）、高密度脂蛋白（HDL）、Scr、BUN、糖化血红蛋白 （HbA1c）和Cys C等指标；所有研究对象在生活、饮食规律情况下，留取24h尿液，并统计其总量，将其混匀后取出10mL尿液在美国贝克曼DXC800全自动生化分析仪检测UAER。血清Hcy水平检测严格按试剂盒要求操作，采用循环酶法在340nm波长下检测。将测定结果的正常值上限作为阳性界值，阳性结果判定标准：Cys C＞1.20mg·L－1，Hcy＞13.9μmol·L－1，Scr＞120μmol·L－1，BUN ＞7.1μmol·L－1，比较各组研究对象各指标阳性率。采用Cockcroft－Gault公式计算Ccr水平：女性，Ccr（mL·min－1）＝ ［（140－年龄）×体质量×88.4×0.85］／72×Scr（μmol·L－1）］；男性，Ccr（mL·min－1）＝ ［（140－年龄）×体质量×88.4］／ ［72×Scr（μmol·L－1）］。采用1999年美国国立卫生研究院使用的MDRD公式［6］计算 GFR水平：男性，GFR＝186×Scr（mg·dL－1）－1.154× 年 龄－0.203； 女 性，GFR ＝186×Scr（mg·dL－1）－1.154×年龄－0.203×0.742。

1.4 统计学分析 采用SPSS 17.0统计软件进行统计学分析。研究对象的年龄、病程、BMI、腰围、舒张压 （DBP）、收缩压 （SBP）、HbA1c、TC、TG、LDL、HDL、UAER、BUN、Scr、Cys C、Hcy、Ccr和GFR等计量资料以表示，组间均数比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用SNK－q检验；Cys C、Hcy、UAER和其他因素两两相关分析采用Pearson相关分析；各组研究对象的Cys C、Hcy、BUN和Scr阳性率比较采用卡方检验。以α＝0.05为检验水准。

2 结 果

2.1 各组研究对象一般资料和生化指标 与对照组比较，各T2DM 组患者年龄、BMI、腰围和DBP水平比较差异无统计学意义 （P＞0.05）；随T2DM病程延长，患者SBP、HbA1c和TC水平逐渐升高，均明显高于对照组 （P＜0.05）。EDN和CDN组患者病程长于DM组 （P＜0.05）；CDN组患者病程和SBP水平高于EDN组 （P＜0.05）。见表1和2。

表1 各组研究对象的一般资料Tab.1 General informations of subjects in various groups （）

表1 各组研究对象的一般资料Tab.1 General informations of subjects in various groups （）

＊ P＜0.05compared with control group；△P＜0.05compared with DM group；#P＜0.05compared with EDN group.

Group n Age（year） Duration（month） BMI（kg·m－2）Waistline（l／cm）SBP（P／mmHg）DBP（P／mmHg）4 111.26±9.87 78.58±5.12 DM 32 51.32±10.6524.53±11.87＊ 24.87±2.86 85.46±4.98 119.36±11.45＊ 79.56±4.78 EDN 40 56.27±8.5938.69±16.26＊△ 24.13±2.47 86.36±6.01 122.34±12.36＊ 79.17±6.82 CDN 38 54.38±11.68142.61±18.35＊△#24.36±2.38 87.15±6.57 129.56±14.85＊△#80.12±7.31 F 1.541 506.923 0.568 0.701 8.701 0.265 P 0.208 ＜0.001 0.633 0.553 ＜Control 20 55.42±9.14 0 24.68±2.21 84.98±5.60.001 0.857

表2 各组研究对象血清生化指标Tab.2 Serum biochemical indexes of subjects in various groups （）

表2 各组研究对象血清生化指标Tab.2 Serum biochemical indexes of subjects in various groups （）

＊ P＜0.05compared with control group.

4±0.59 1.29±0.38 DM 32 6.87±1.31＊ 4.68±1.64＊ 2.36±1.42 2.16±0.69＊ 1.11±0.29 EDN 40 6.91±1.54＊ 4.81±1.26＊ 2.71±1.52 2.45±0.51 1.04±0.32＊CDN 28 6.79±1.41＊ 4.96±1.71＊ 2.54±0.99 2.55±0.71 1.15±0.38 F 4.254 4.352 2.053 3.982 2.914 P）］Control 20 5.68±0.89 3.54±1.15 1.84±1.04 2.7 Group n HbA1c（η／%）TC［cB／（mmol·L－1）］TG［cB／（mmol·L－1）］LDL［cB／（mmol·L－1）］HDL［cB／（mmol·L－1 0.007 0.006 0.111 0.001 0.038

2.2 各组研究对象肾功能指标 总体趋势：与对照组比较，T2DM各组患者UAER、BUN、Scr、Hcy、Cys C水平逐渐升高，Ccr、GFR逐渐下降。与对照组比较，DM组患者仅UAER、BUN和Hcy水平明显升高 （P＜0.05），其余各指标无明显差异 （P＞0.05）。与对照组比较，EDN组患者UAER、BUN、Hcy和 Cys C明显升高 （P＜0.05）。与对照组比较，CDN 组患者 UAER、BUN、Scr、Hcy和 CysC水平均升高 （P＜0.05），Ccr和GFR降低 （P＜0.05）。与DM组患者比较，EDN组患者UAER、Cys C和Hcy水平明显升高 （P＜0.05），血清BUN、Scr水平和Ccr及GFR无明显变化 （P＞0.05）；CDN组UAER、BUN、Scr、CysC和Hcy水平均高于DM和EDN组 （P＜0.05），Ccr和 GFR均低于DM 和EDN组。见表3。

表3 各组研究对象肾功能指标Tab.3 Indexes of kidney function of subjects in various groups （）

表3 各组研究对象肾功能指标Tab.3 Indexes of kidney function of subjects in various groups （）

＊ P＜0.05compared with control group；△P＜0.05compared with DM group；#P＜0.05compared with EDN group.

Group n UAER（μg·min－1） BUN ［cB／（mmol·L－1）］Scr［cB／（μmol·L－1）］Hcy［ρB／（mg·L－1 6.03±3.21 DM 32 14.97±4.81＊ 6.39±1.35＊ 77.56±14.98 8.56±3.87＊EDN 40 53.26±8.56＊△ 6.47±1.41＊ 79.79±14.23 15.63±4.25＊CDN 28 296.23±41.36＊△# 7.69±1.58＊△# 106.07±20.39＊△# 22.64±5.31＊△#F 1203.791 7.551 26.475 80.184 P＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 Group n Cys C［ρB／（mg·L－1）］Ccr（mL·min－1） GFR（mL·min－1·1.73m－2）］Control 20 10.02±4.68 5.51±1.36 69.75±11.99）.14 DM 32 1.05±0.28 97.03±29.58 96.58±30.47 EDN 40 1.36±0.41＊△ 90.36±22.0 88.41±23.05 CDN 28 2.14±0.34＊△# 65.23±26.47＊△# 64.95±18.72＊△#F 67.974 11.483 12.494 P＜0.001 ＜0.001 ＜Control 20 0.93±0.27 101.36±16.96 103.25±200.001

2.3 相关分析 Cys C水平与病程和UAER、Hcy、Scr、BUN、HbA1c、SBP水平呈正相关关系 （r＝0.61，r＝0.804，r＝0.597，r＝0.516，r＝0.487，r＝0.423，r＝0.359，P＜0.01），与GFR、Ccr呈负相关关系 （r＝ －0.652，r＝－0.589，P＜0.01）；Hcy水平与病程和 UAER、Scr、BUN、HbA1c、SBP水平呈正相关关系（r＝0.673，r＝0.784，r＝0.502，r＝0.396，r＝0.416，r＝0.209，P＜0.01），与GFR、Ccr呈负相关关系 （r＝－0.623，r＝－0.647，P＜0.01）；UAER水平与病程和Cys C、Hcy、SBP、Scr、BUN水平呈正相关关系 （r＝0.828，r＝0.602，r＝0.597，r＝0.352，r＝0.329，P＜0.01），与年龄、性别、BMI和DBP无明显相关性，与GFR、Ccr呈负相关关系 （r＝－0.652，r＝－0.589，P＜0.01）。在 剔 除 病 程、 年 龄、 性 别、BMI、SBP、DBP、HbA1c等因素影响后，偏相关分析结果显示：UAER水平与Cys C水平相关程度高（r＝0.789，P＜0.05），与 Hcy水平相关程度明显（r＝0.697，P＜0.05），与Scr、BUN水平相关程度一般 （r＝0.472，r＝0.543，P＜0.05）。

2.4 各组研究对象肾功能指标阳性率 对照组、DM、EDN和CDN组各组研究对象Cys C阳性率分别为0%、15.6%、55.0%和82.1%；各组研究对象Hcy阳性率分别为5.0%、18.8%、52.5%和75.0%；各组研究对象Scr的阳性率分别为0%、3.1%、12.5%和71.4%；各组研究对象BUN阳性 率 分 别 为 5.0%、9.4%、17.5% 和 78.6%。EDN组患者Cys C和Hcy阳性率明显高于血清Scr和BUN的阳性率 （P＜0.05）；CDN组患者Cys C、Scr和BUN阳性率均高于对照组、DM和EDN组 （P＜0.05）；CDN组患者 Hcy阳性率明显高于对照组和DM组 （P＜0.05），但与EDN组比较差异无统计学意义 （P＞0.05）。见表4。

表4 各组研究对象肾功能指标阳性率Tab.4 Positive rates of indexes of kidney function of subjects in various groups ［n（η／%）］

3 讨 论

DN是终末期肾病的主要病因之一，诊断越晚，治疗越困难，早期诊断DN并积极干预有助于改善患者预后。目前临床采用UAER来诊断DN，但其结果受很多因素如运动、饮食、炎症、酮症和经期等影响，特异性不高。血清BUN和Scr水平常在DN临床期才有明显变化，此时GFR已经下降50%，缺乏灵敏性。测定GFR能够精确反映肾功能，但方法繁琐，不易操作。Cys C是一种新型的半胱氨酸蛋白酶抑制剂，在生理状态下Cys C的产生不受性别、年龄和肌肉量等多种因素的影响，循环中Cys C经肾脏清除，由肾小球自由滤过，在近曲小管中重吸收并降解，不再重吸收和再分泌，这些特点使Cys C成为一种反映肾小球滤过率的内源性标志物［4］。本研究的糖尿病患者中，各组患者Cys C水平逐渐升高；EDN和DM组患者中只有血清Cys C、Hcy和UAER水平呈明显升高趋势；同时相关分析结果显示：Cys C与UAER呈显著正相关关系，与GFR、Ccr呈负相关关系，表明Cys C与DN诊断指标UAER有较好的相关性，又能够反映GFR。偏相关分析剔除了年龄、病程、HbA1c、血压等因素的影响后，UAER与Cys C相关性最明显，表明Cys C在反映肾UAER的变化时，其敏感度优于Scr和BUN。有学者通过荟萃分析［5］得出Cys C与GFR有很好的相关性的结论，可以诊断GFR下降，其灵敏度明显优于血Scr。同时该荟萃分析得出结论：在对美国印第安人DN患者的的肾衰竭风险评估中，患者的基础Cys C值比Scr和GFR对终末期肾病的预测价值更高。本研究并没有分析Cys C与DN预后的关系，但可以通过前瞻性观察进一步证实。

Hcy是一种血管损伤性含硫氨基酸，是体内甲硫氨酸循环的代谢产物，目前认为Hcy是心血管疾病的一个独立危险因子［2－3］。在终末期肾脏疾病 （ESRD）患者中，高Hcy血症发生率高达85%～100%［6］。本研究结果显示：各糖尿病组患者Hcy水平逐渐升高，且DM组患者明显高于对照组，EDN组和CDN组明显高于对照组和DM组，表明在糖尿病中存在Hcy代谢异常，当出现DN后，Hcy水平进一步升高。相关分析结果显示：Hcy与UAER、病程、Scr、HbA1C显著相关，与 UAER的相关程度显著。研究［7］显示：UAER与血清Hcy的基础值有明显相关性，血清Hcy每增加5μmol·L－1，尿微量白蛋白发生的风险增加1.38倍；当UAER开始升高时，可加重肾小球滤过功能受损，进而促进血清Hcy水平升高，因此Hcy升高既可以预测肾脏功能的损伤程度，又可以加重肾小球滤过负担。但是Hcy水平容易受到饮食、营养因素、遗传、肾小球滤过功能下降和药物等多种因素的影响［8］，诊断价值的特异性和敏感性尚有待研究。Hcy对机体血管损伤的机制包括［9－10］：损伤血管内皮细胞，并改变凝血因子功能，小动脉血管容易栓塞；诱导微血管平滑肌细胞增殖，并参与血管硬化的形成；加速血小板的聚集，导致脂肪在血管壁的堆积［11］；干扰正常的甲基化反应，能促进动脉硬化性疾病的发生［2］；Hcy增高还反映机体内DNA的过度损伤，即氧化应激水平增加［12］；Hcy可干扰抗氧化剂谷胱甘肽合成，抑制其抗氧化作用。因此高Hcy血症可能经以上机制影响肾小球基底膜细胞和肾脏内皮的功能，导致GFR增高，最终出现蛋白尿，加重肾脏损伤。Becker等［11］报道：35%的T2DM患者伴有高Hcy血症，在糖尿病伴随肾脏、视网膜和心血管并发症的患者中尤为显著，因此血清Hcy水平升高既反映糖尿病肾功能损伤，也是DN的一个独立危险因素，监测DN患者血清Hcy水平对判断疾病发生发展具有重要的临床意义。

对反映肾功能水平的指标进行对比发现：早期肾病阶段患者UAER、Hcy、Cys C开始升高，而血Scr和BUN水平无明显改变。比较肾功能不同指标阳性率发现：患者EDN组患者Cys C和Hcy的阳性率均达到50%以上，高于DM组；而BUN和Scr的阳性率较低，与DM组比较差异无统计学意义，因此在糖尿病患者中检测Cys C和Hcy有助于早期诊断肾损伤，并且Cys C反映肾功能的特异性更好，较UAER和Hcy所受影响因素少。此外Cys C也能有效地预测冠状动脉性心脏病（CVD）的严重程度，与Hcy、CRP等都能作为动脉粥样硬化的生化标志物［13－14］。因此Cys C和Hcy均能反映早期肾损伤，同时也是反映动脉粥样硬化的标志物，能够预测DN患者的大血管事件风险，两者联合检测对早期发现和诊断DN和评估患者预后具有重要的临床意义。

综上所述，Cys C和Hcy均能在DN早期敏感地反映GFR的变化，但Cys C与UAER的相关性更高，同时由于其代谢特点，其特异性比UAER和Hcy更高，是理想的GFR标志物，具有早期诊断DN的临床价值。Hcy既反映早期肾损害，又是糖尿病肾脏损伤的危险因素；Cys C和Hcy均是大血管病变的标志物，因此两者联合检测具有评估DN病情和预后的临床价值。

［1］Jeon YK，Kim MR，Huh JE，et al.Cystatin C as an early biomarker of nephropathy in patients with type 2 diabetes［J］.J Korean Med Sci，2011，26 （2）：258－263.

［2］Isiklar OO，Barutcuoglu B，Kabaroglu C，et al.Do cardiac risk factors affect the homocysteine and asymmetric dimethylarginine relationship in patients with coronary artery diseases？ ［J］.Clin Biochem，2012，45 （16／17）：1325－1330.

［3］Banecka－Majkutewicz Z，Sawuáa W，Kadziński L，et al.Homocysteine，heat shock proteins，genistein and vitamins in ischemic stroke－pathogenic and therapeutic implications ［J］.Acta Biochimica Polonica，2012，59 （4）：495－499.

［4］Filler G，Bokenkamp A，Hofmann W，et al.Cys C as a marker of GFR－history，indications，and future researc ［J］.Clin Biochem，2005，38（1）：1－8.

［5］Pavkov ME，Knowler WC，Hanson RL，et al.Comparison of serum cystatin C，serum creatinine，measured GFR，and estimated GFR to assess the risk ofkidney failure in American Indians with diabetic nephropathy ［J］.Am J Kidney Dis，2013，62 （1）：33－41.

［6］Suliman ME，Stenvinkel P，Heimburger O，et al.Plasma sulfur aminoacids in relation to cardiovascular disease，nutritionalstatus，and diabetes melittus in patients with chonic renal failure at start of dialysis therapy［J］.Am J Kidney Dis，2002，40 （3）：480－488.

［7］Davies L， Wilmshurst EG， McElduff A，et al. The relationship among homocysteine，creatinine clearance，and albuminuria in patients with type 2diabetes ［J］.Diabetes Care，2001，24 （10）：1805－1809.

［8］Huang T，Asimi S，Lou D，et al.Plasma phospholipid polyunsaturated fatty acids and homocysteine in Chinese type 2 diabetes patients ［J］.Asia Pac J Clin Nutr，2012，21 （3）：394－399.

［9］Hiltunen MO，Yla－Herttuala S.DNA methylation，smooth muscle cells，and atherigenesis ［J］.Arteioscler Thromb Vase Biol，2003，23 （10）：1750－1753.

［10］Aso Y，Yoshida N，Okumum K，et al.Coagulation and inflammation in overt diabetic nephropathy：association with hyperhomo－cysteinemia ［J］. Clin Chim Acta， 2004，348 （12）：139－145.

［11］Becker A， Henry RM， Kostense PJ，et al. Plasma homocysteine and Sadenosylmethionine in erythrocytes as determinants of carotid intimamedia thickness different effects in diabetic and non－diabetic individuals［J］.Atherosclerosis，2003，169 （2）：323－330.

［12］Bukhari SA，Naqvi SA，Nagra SA，et al.Assessing of oxidative stress related parameters in diabetes mellitus type 2：cause excessive damaging to DNA and enhanced homocysteine in diabetic patients ［J］.Pak J Pharm Sci，2015，28 （2）：483－491.

［13］Dandana A，Gammoudi I，Chalghoum A，et al.Clinical utility of serum cystatin C in predicting coronary artery disease in patients without chronic kidney disease ［J］.J Clin Lab Anal，2014，28 （3）：191－197.

［14］陈振宇，文 艺，张少华，等.胃转流术对2型糖尿病大鼠肾脏的保护作用及其机制探讨 ［J］.解放军医学杂志，2014，39 （6）：454－458.