儿童肾小球疾病尿蛋白组分与其病理类型相关性分析
2016-06-15刘钧菲
刘钧菲,王 华
(1.河南省郑州市儿童医院肾脏风湿科 450000;2.郑州大学第一附属医院儿内科,郑州 450000)
儿童肾小球疾病尿蛋白组分与其病理类型相关性分析
刘钧菲1,王华2
(1.河南省郑州市儿童医院肾脏风湿科450000;2.郑州大学第一附属医院儿内科,郑州 450000)
[摘要]目的探讨儿童不同病理类型肾小球疾病尿蛋白组分的差异及其对疾病诊治的意义。方法2010年11月至2012年7月郑州大学第一附属医院儿内科收治行肾穿刺活检明确病理类型的肾小球疾病患儿共120例,其中急性肾小球肾炎(AGN)6例,微小病变型肾病(MCD)35例,局灶性阶段性肾小球硬化(FSGS)9例,过敏性紫癜性肾炎(HSPN)44例,IgA肾病(IgAN)17例,溶血尿毒综合征(HUS)9例,全部病例同步行尿蛋白电泳检测,85例同步行尿β2微球蛋白(β2-MG)检测。结果不同病理类型之间比较β2-MG、溶菌酶、视黄醇结合蛋白、游离轻链、α1微球蛋白、轻链二聚体、清蛋白和转铁蛋白所占比例差异显著(P=0.016、P=0.017、P=0.017、P=0.023、P=0.004、P=0.025、P=0.049、P<0.01),小分子蛋白所占比例和尿β2-MG之间相关性良好(r=0.243 P=0.025)。结论尿蛋白电泳和肾组织病理相结合对肾小球疾病的诊治有重要的意义,不同的病理类型有不同的尿蛋白质图谱,尿蛋白质图谱的差异对肾小球疾病发病机制的意义有待进一步研究。
[关键词]儿童;肾小球疾病;肾组织病理;尿蛋白电泳
儿童时期常见的肾小球疾病有急性肾小球肾炎(AGN)、肾病综合征(NS)、过敏性紫癜性肾炎(HSPN)、IgA肾病(IgAN)和溶血尿毒综合征(HUS),其中NS中常见的有微小病变型肾病(MCD)和局灶性节段性肾小球硬化(FSGS)。肾小球疾病的发病原因和机制不甚明确[1],目前确诊依靠肾穿刺活检,治疗上主要是对症和经验治疗。肾穿刺活检为有创性检查,且在危重患儿受到一定的限制,复查肾组织病理同样受到一定的限制。尿蛋白是肾小球疾病的最常见临床表现,尿蛋白的组分研究目前临床上主要依靠尿蛋白电泳[2-3],但患儿不同肾小球疾病的尿蛋白组分差异研究较少。尿蛋白组分的差异是否与肾组织病理存在一定的相关性,是否不同的病理类型有特定的尿蛋白质图谱,有待进一步研究。本文结合不同病理类型尿蛋白电泳资料分析如下。
1资料与方法
1.1一般资料2010年11月至2012年7月郑州大学第一附属医院儿内科收治行肾穿刺活检明确病理类型的肾小球疾病患儿共120 例,其中男82例,年龄1.3~14.0岁,平均(7.76±3.36)岁;女38例,年龄1~17岁,平均(7.57±3.86)岁。其中AGN 6例,MCD 35例,FSGS 9例,HSPN 44例,IgAN 17例,HUS 9例。全部病例同步行尿蛋白电泳检测,85例同步行尿β2微球蛋白(β2-MG)检测。研究对象均为初治患儿,入院前2周无应用激素及免疫抑制剂史,所有病例均经病理确诊。检查及留取标本前均取得家长及医院伦理委员会的同意。
1.2方法
1.2.1标本的收集与保存所有研究对象用尿杯留取清晨第1次尿,置于洁净塑料试管内待测。B超定位下肾穿刺活检,每例肾穿刺活检组织取出后分成3份,分别在中性甲醛、戊二醛液中固定及低温保存送检。
1.2.2主要试剂和仪器(1)主要试剂:β2-MG生化比浊检测试剂盒由西班牙Biosystems S.A.公司生产,法国SEBIA公司HYDRASYS全自动电泳仪配套试剂盒。(2)主要仪器:日本日立公司生产的7600-020全自动生化分析仪,法国SEBIA公司HYDRASYS全自动电泳仪。
1.2.3检测方法全自动生化比浊法测定尿β2-MG,全自动电泳仪测定尿蛋白组分。肾活检病理检查:肾活检组织行石蜡包埋,切片厚度为1 μm,分别行HE、过碘酸雪夫反应(PAS)、六胺银(PASM)、MASSON染色。肾组织冷冻切片以辣根过氧化物酶标记的兔抗人IgG、A、M、C3、4和C1q进行免疫荧光染色。
表1 不同病理类型之间尿蛋白组分比较M(25th-75th)
NS:无统计学意义。
1.3统计学处理采用SPSS17.0进行统计学处理。计量资料呈非正态分布,用M(25th-75th)表示,采用Kruskal-Wallis检验进行多个样本间的比较。两个变量间的相关关系分析,服从双变量正态分布,采用Pearson 直线相关分析,检验标准α=0.05,以P<0.05为差异有统计学意义。
2结果
2.1不同病理类型的特点6例AGN患者光镜均表现为弥漫性毛细血管内增生性肾小球肾炎,其中1例肾小管轻度损伤,免疫荧光均有免疫复合物沉积,IgG沉积6例,C3沉积6例,IgM沉积2例,IgA沉积1例,免疫复合物主要沿肾小球毛细血管袢及系膜区呈颗粒状沉积。35例MCD患者光镜示肾小球基本正常,4例系膜区系膜基质轻度增多,3例肾小管上皮细胞发生玻璃样变性及脂肪变性,免疫荧光有1例IgM沉积,电镜下均为足突融合,无电子致密物沉积。9例FSGS患者光镜表现为病变肾小球呈局灶节段性分布,毛细血管袢硬化、球囊粘连、基底膜断裂甚至消失,4例病变发生于血管极附近,1例发生于肾小球尿极,2例肾小管有不同程度的萎缩、坏死,免疫荧光有2例IgM沉积及C3沉积,电镜下可见足细胞足突融合,重者可见足细胞与基膜分离。44例HSPN患者中Ⅱa型11例,Ⅲa型28例,Ⅲb型4例,Ⅳa型1例,肾小管轻度损伤3例。17例IgAN患者光镜示4例毛细血管内增生性IgAN,12例局灶增生性IgAN,1例轻度系膜增生性IgAN,3例肾小管轻度损伤。9例HUS患者光镜下为微血管病变,可见内皮细胞肿胀、脱落、内皮细胞下间隙增宽,血管腔内纤维素性血栓填塞,荧光下可见IgG、IgM及补体在血管壁沉积,2例肾小管损伤严重。
2.2各组指标的比较不同病理类型之间比较β2-MG、溶菌酶、视黄醇结合蛋白(RBP)、游离轻链(free LC)、α1微球蛋白(α1-MG)、轻链二聚体(dimmer LC)、清蛋白(ALB)和转铁蛋白(TRF)所占比例差异有统计学意义(P=0.016、P=0.017、P=0.017、P=0.023、P=0.004、P=0.025、P=0.049、P<0.01),见表1。
2.3各个指标的相关关系小分子蛋白所占比例和尿β2-MG之间相关性良好(r=0.243,P=0.025),其中小分子蛋白指相对分子质量小于清蛋白的蛋白组分百分比的和。
3讨论
肾小球疾病是指疾病起始于肾小球或主要病变位于肾小球的一组疾患,目前认为其主要为免疫介导性疾病[1,4-5]。尿蛋白是肾小球疾病主要的临床表现,尿蛋白的发生主要与肾小球滤过和肾小管的重吸收有关。正常情况下,肾小球基底膜可阻止高分子蛋白(指分子量大于15万,如IgM、α2-糖蛋白)通过,上皮细胞裂孔膜[6-7]可阻止中分子蛋白(分子量在5万~15万,如ALB、TRF)通过,对低分子蛋白二者均无屏障作用。漏出的低分子蛋白常由肾小管重吸收或分解,健康儿童由肾小球滤过的蛋白质99%在近曲小管远端被重吸收。当肾小球滤过功能和肾小管的再吸收功能障碍时,便可产生尿蛋白。
本文结果提示,不同病理类型之间尿蛋白组分所占比例不同,尿蛋白的组分反映了肾小球或肾小管损伤的部位及程度,不同的病理类型免疫物质或补体的沉积部位不同,导致了尿蛋白的组分不同。
本研究6例AGN病理主要损伤部位在肾小球,为渗出性病变,可见内皮细胞和系膜细胞增殖及炎性细胞浸润,未见硬化坏死病变,基底膜受到不同程度的损害,其中1例肾小管轻度损伤;35例MCD光镜及免疫荧光未见严重病变,3例肾小管上皮细胞发生玻璃样变性及脂肪变性,未见肾小管萎缩、坏死等病变,电镜下均为足突融合,无电子致密物沉积,提示基底膜、裂孔膜及肾小管轻度损伤,与本次研究结果AGN及MCD尿蛋白电泳集中于ALB及TRB段(85.9%、92.3%),并可见少量小分子蛋白相符合。9例FSGS光镜表现为病变肾小球呈局灶节段性分布,毛细血管袢硬化、球囊粘连、基底膜断裂甚至消失,2例肾小管有不同程度的萎缩、坏死,电镜下可见足细胞足突融合,重者可见足细胞与基膜分离,提示基底膜、裂孔膜及肾小管损伤较重,与本次研究结果FSGS尿蛋白电泳小分子和大分子比例均较高相符合。
HSPN 与IgAN[8]病理类型轻重不一,本次研究收集的主要病例24 h尿蛋白定量位于中下等,光镜下44例HSPN≤Ⅲa型39例,肾小管轻度损伤3例;17例IgAN中轻度系膜增生性及局灶增生性占13例,3例肾小管轻度损伤,提示基底膜、裂孔膜及肾小管损害较轻,与本次研究结果尿蛋白电泳集中于ALB及TRB段(94.25%、80.6%),并可见少量小分子蛋白相符合。
HUS为血栓性血管炎疾病,肾脏为主要受累器官。光镜下为微血管病变,可见内皮细胞肿胀、脱落、内皮细胞下间隙增宽,血管腔内纤维素性血栓填塞,荧光下可见IgG、IgM及补体在血管壁沉积,提示基底膜损伤较重,9例中有2例肾小管损害严重,与本次研究结果提示尿蛋白电泳小分子和大分子比例均较高相符合。
尿蛋白电泳中小分子所占比例与传统的反应肾小管损伤的尿β2-MG存在良好的相关性,提示小分子反应肾小管的损伤与理论研究相符合。
3例MCD伴有急性肾小管的损伤,2例尿蛋白电泳出现小分子组分,1例未出现,可能与肾小管损伤程度有关。5例尿蛋白电泳出现小分子组分,而肾组织病理未提示肾小管损伤,可能与肾穿刺活检的局限性有关。
尿蛋白电泳为一无创的检测方法,且复查较方便,其对肾脏损伤部位的意义报道较多。本文结果提示不同的病理类型有不同的尿蛋白质图谱,尿蛋白电泳和肾组织病理相结合对疾病的诊治有重要的意义。尿蛋白质组学在肾小球疾病中的应用是目前不成熟的一门新的学科,推测其对疾病的诊断、治疗及其发病机制的意义重大[9-15]。那么,需要建立更多的健康人和患者的尿蛋白质图谱,将对肾小球疾病的发病机制做出巨大的贡献。
参考文献
[1]河内裕,万毅刚.肾病综合征的发病机理——蛋白尿发病机制的最新认识[J].日本医学介绍,2005,26(9):385-387.
[2]张小玲,顾晓琼,徐家瑜,等.小儿肾病尿液总蛋白、微量白蛋白及尿蛋白电泳联合检测的探讨[J].实用医学杂志,2006,22(3):296-298.
[3]张小玲,杨丽媛,谭晓明,等.尿蛋白电泳在小儿肾病诊断中的应用价值[J].实用医学杂志,2010,26(2):279-281.
[4]王素霞,邹万忠,王海燕.局灶节段性肾小球硬化症的病理诊断及分型[J].中华肾脏病杂志,2005,21(1):55-58.
[5]张昱.紫癜性肾炎的发病机制及治疗进展[J].国外医学:泌尿系统分册,2004,24(3):423-427.
[6]达展云,范亚平.足细胞抗原与肾小球疾病[J].细胞与分子免疫学杂志,2009,25(6):562-564,567.
[7]张敏,姜华军,何艳,等.足细胞的免疫功能[J].中国细胞生物学学报,2010,32(6):908-913.
[8]Matousovic K,Novak J,Yanagihara T,et al.IgA-containing immune complexes in the urine of IgA nephropathy patients[J].Nephrology Dialysis Transplantation September,2006,21(9):2478-2484.
[9]Balog CI,Hensbergen PJ,Derks R,et al.Novel automated biomarker discovery work flow for urinary peptidomics[J].Clin Chem,2009,55(1):117-125.
[10]Candiano G,Musante L,Bruschi M,et al.Repetitive fragmentation products of albumin and alpha1-antitrypsin in glomerular diseases associated with nephrotic syndrome[J].J Am Soc Nephrol,2006,17(11):3139-3148.
[11]Magistroni R,Ligabue G,Lupo V,et al.Proteomic analysis of urine from proteinuric patients shows a proteolitic activity directed against albumin[J].Nephrology Dialysis Transplantation May,2009,24(5):1672-1681.
[12]Plymoth A,Hainaut P.Proteomics beyond proteomics:toward clinical applications[J].Curr Opin Oncol Janu,2011,23(1):77-82.
[13]Wu J,Chen YD,Gu W.Urinary proteomics as a novel tool for biomarker discovery in kidney diseases[J].J Zhejiang Univ Sci B,2010,11(4):227-237.
[14]吕杨,谢院生,陈香美.蛋白质组学在肾小球疾病研究中的应用[J].中国中西医结合肾病杂志,2010,11(4):357-359.
[15]马骏,沈汉超.尿液蛋白质组学在泌尿系统疾病研究中的应用[J].国际泌尿系统杂志,2006,26(1):84-88.
The correlation analysis of urinary protein electrophoresis and pathologic in children with glomerular diseases
Liu Junfei1,Wang Hua2
(1.Department of Kidney Rheumatism,Children′s Hospital of Zhengzhou,Zhengzhou,Henan 450000,China;2.Department of Pediatrics,the First Affiliated Hospital of Zhengzhou University,Zhengzhou,Henan 450000,China)
[Abstract]ObjectiveTo understand the significance of urinary protein components in children with different pathological types of glomerular diseases,to explore the significance to diagnosis and treatment of disease.MethodsTotally 120 children with glomerular diseases,from November 2010 to July 2012 in the First Affiliated Hospital of Zhengzhou University were collected,in which 6 children with acute glomerulo nephritis(AGN),35 children with minimal change disease(MCD),9 children with focal segmental glomerulosclerosis(FSGS),44 children with Nephritis of Schonlein-Henoch Purpura(HSPN),17 children with IgA nephropathy(IgAN) and 9 children with hemolytic uremic syndrome(HUS).Urine protein electrophoresis and urine β2-microglobulin(β2-MG)levels were investigated in different glomerular diseases.ResultsSignificant difference was detected in β2-microglobulin,lysozyme,retinol-binding protein,free light chain,α1-microglobulin,light chain dimmer,albumin and transferring levels in different glomerular diseases(P=0.016,P=0.017,P=0.017,P=0.023,P=0.004,P=0.025,P=0.049,P<0.01).A significant correlation was detected between low molecular weight protein and urine β2-microglobulin levels(r=0.243,P=0.025).ConclusionIt is significant for diagnosis and treatment of glomerular diseases to the combination of urine protein electrophoresis and renal pathology.Urinary protein profiles are different in different pathological types.Proteomics may be significant for the mechanism of glomerular diseases.
[Key words]child;glomerular disease;renal pathology;urine protein electrophoresis
doi:论著·临床研究10.3969/j.issn.1671-8348.2016.11.026
作者简介:刘钧菲(1986-),医师,硕士,主要从事儿科肾病研究。
[中图分类号]R725
[文献标识码]A
[文章编号]1671-8348(2016)11-1528-03
(收稿日期:2015-10-23修回日期:2016-01-04)