NGAL测定在糖尿病肾脏疾病中的价值及其与炎症因子的相关性

陈 薇，鲍官虎

糖尿病肾脏疾病(diabetic kidney disease，DKD)是导致终末期肾脏疾病(end-stage renal disease，ESRD)的重要病因，一旦出现大量白蛋白尿，往往出现肾功能的快速减退，预后差，死亡率高。因此早期诊断及干预有着重要临床意义。目前DKD早期筛查主要依据尿微量白蛋白的检测，但最近的多项研究[1-2]显示，微量白蛋白尿(micro albuminuria, MAU)并不是诊断早期DKD和判断预后的完美指标。已经证实免疫介导的炎症反应是DKD发生发展过程不可缺少的致病因素，与炎症有关的细胞因子的变化在正常白蛋白尿的糖尿病患者中即已发生，提示这种微炎症可能早于尿微量蛋白的发生。与微炎症有关的肾小球或肾小管功能障碍生物标志物可能在MAU之前就已经出现。中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin，NGAL)是脂质运载蛋白超级家族的一员。近年研究[3-4]证明，NGAL可作为肾小管损伤的重要指标，是早期诊断急性肾损伤理想的生物学标志。目前发现在慢性肾脏疾病(chronic kidney disease，CKD)方面，NGAL除了可能作为一种预防机制以减轻肾小管的损伤以外，还可能参与了肾组织的免疫炎性损害。该研究通过检测2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)和DKD患者血、尿液NGAL水平，分析其与肾功能相关指标(尿白蛋白、血肌酐)、炎症细胞因子、糖脂代谢之间的相关关系，进一步明确血、尿NGAL测定在DKD中的价值。

1 材料与方法

1.1病例资料收集2015年1月～2016年6月在安徽省立医院体检中心体检的T2DM患者93例。入选标准如下：① 所有患者按照世界卫生组织诊断指南(1999版)诊断为T2DM；② 年龄42～84岁； ③ 4.8%≤糖化血红蛋白(glycosylated haemoglobin A1c，HbA1C)≤11.5%。同时选取31例体检的非糖尿病成年人作为正常对照(NC)组。排除标准如下：① 过去2个月内急性感染患者；② 任何系统性免疫疾病；③ 慢性传染病和肿瘤；④ 近3个月内有手术史；⑤ 严重肝肾功能障碍；⑥ 合并高血压且近一个月口服肾素-血管紧张素转换酶抑制剂或血管紧张素Ⅱ受体抑制剂者或血压控制不佳(收缩压/舒张压>160/90 mmHg)；⑦ 妊娠或哺乳期妇女；根据尿白蛋白/肌酐(urinary albumin creatinine ratio，UACR)的值将T2DM分为3组:正常白蛋白尿(normal albuminuria，NA)组(UACR<30 mg/g)31例；微量白蛋白尿(micro albuminuria，MA)组(30≤UACR≤300 mg/g)31例；大量白蛋白尿(clinical albuminuria，CA)组(UACR>300 mg/g)31例；另选择非糖尿病正常对照组(normal control，NC组)31例。

1.2资料收集收集受试者的空腹血、尿标本。血和尿离心20 min左右(2 000～3 000 r/min)，收集上清液，分别标记后于-80 ℃冰箱保存。记录受试者人体测量学的一般资料和生化指标。

1.3检测方法用ELISA法测定空腹血清NGAL、白细胞介素6(interleukin-6，IL-6)、IL-10、血肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor，TNF-α)和尿NGAL、单核细胞趋化蛋白-1(monocyte chemo-attractant protein-1，MCP-1)水平。免疫比浊法测定尿白蛋白(urinary albumin，UAlb)，肌氨酸氧化酶法测定尿肌酐(urinary creatinine，UCr)。全自动生化分析仪测定空腹血糖(fasting plasma glucose，FPG)、血脂、HbA1C、血肌酐(serum creatinine，Scr)。

2 结果

2.1T2DM组和NC组指标的比较两组间FPG、Scr、血IL-6、血IL-10、血TNF-α、尿MCP-1差异有统计学意义(P<0.05)，见表1；T2MD组尿、血NGAL明显高于NC组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表1 T2DM组和NC组相关指标比较

2.2T2DM中NA组和NC组指标的比较两组间FPG、Scr、血IL-6、血IL-10、血TNF-α、尿MCP-1差异有统计学意义(P<0.05)，见表3。NA组尿、血NGAL明显高于NC组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表4。

表2 T2DM组和NC组NGAL比较

表3 NA组和NC组相关指标的差异的比较

表4 NA组和NC组NGAL的差异的比较

2.3T2DM中NA组、MA组和CA组指标的比较3组间尿MCP-1、血TNF-α差异有统计学意义，且随着尿蛋白水平的降低而逐渐递减；CA组的HbA1C和MA组、NA组差异有统计学意义，见表5。3组间尿NGAL差异有统计学意义，随尿蛋白水平降低而逐渐递减；CA组的血NGAL明显高于MA和NA组。见表6。

2.4尿NGAL与各生化指标和炎症指标的相关分析以尿NGAL为因变量，其他可能与尿NGAL可能有关的变量纳入逐步线性回归方程(α纳入=0.05，α排除=0.10)，结果显示尿UACR(t=445.034，P<0.001)、TNF-α(t=13.822，P<0.001)是尿NGAL影响因子，两者均与尿NGAL呈正相关关系；以血NGAL为因变量，其他可能与血NGAL可能有关的变量纳入逐步线性回归方程(α纳入=0.05，α排除=0.10)，结果HbA1C(t=3.266，P=0.002)、尿UACR(t=2.065，P=0.011)是血NGAL影响因子，且血NGAL呈正相关关系。见表7。

表5 CA组、MA组和NA组相关指标比较

与MA组比较：*P<0.05；与NA组比较：#P<0.05

表6 CA组、MA组和NA组NGAL比较

与MA组比较：*P<0.05；与NA组比较：#P<0.05

表7 尿、血NGAL影响因素的线性逐步回归分析

3 讨论

DKD是导致终末期肾衰的重要病因，有着高致残率和致死率。目前治疗DKD的手段不尽人意，已经成为全球公共性的难题。DKD早期的病理生理改变大多是可逆的，而一旦出现明显的白蛋白尿，治疗效果则不尽人意。最终会导致ESRD，而DKD中ESRD患者的10年死亡率高达30%以上[5]。因而针对DKD发病机制的深层次研究，以及早期诊断和早期治疗尤其重要。异常炎症反应已被证明在糖尿病肾病的发病机制和进展中起重要作用[6]。例如，包括IL-6、MCP-1和TNF-α在内的促炎细胞因子增强胰岛素抵抗，增加了T2DM肾病的发病风险[7]。相比之下，IL-10是一种抗炎细胞因子，在T2DM患者中则明显减少。本研究显示T2DM患者血清TNF-α、IL-6及尿MCP-1等促炎细胞因子水平增高，且随着尿白蛋白的增多而增高；抗炎细胞因子IL-10水平减低，且随着尿白蛋白的增多而减低，与报道[7-8]一致。证实T2DM体内存在炎症细胞因子水平的变化，炎症可能在DKD发病机制和疾病进展中起着重要作用，并且这些炎症细胞因子的变化在正常白蛋白尿的T2DM中即已发生，提示这种微炎症可能早于尿微量白蛋白发生，从而提示这些炎症细胞因子在DKD早期诊断中有重要作用。

MAU是目前临床诊断DKD的常用指标，也是进行临床干预治疗指导的指标，主要反应肾小球损伤。但研究表明部分未出现MAU的患者，已经出现了与DKD相关的一些组织病理学变化或者肾小球滤过率己经出现显著下降，提示尿微量白蛋白对于早期诊断DKD的敏感性并不高。有学者认为DKD患者肾小管间质损伤可能早于肾小球损伤，且其损伤严重程度可以判断DKD预后[9-10]。NGAL作为肾小管损伤的重要标志物之一，可作为急性肾损伤早期诊断及判断预后的敏感指标[3-4]。近年来有越来越多的研究[11-12]证明其在CKD中亦有着重要的作用：NGAL可以预测CKD的发病风险，其水平和肾功能损伤程度有关[13]，并且可以用于评估CKD患者心血管并发症的发病风险[14]，甚至可以评估CKD的预后[15]等。NGAL参与慢性肾脏疾病的机制复杂:一方面NGAL可通过下调血管细胞黏附因子-1(VCAM-1)和血管内皮生长因子(VEGF)促进上皮细胞修复再生,减少内皮细胞的损害。但在炎症中后期激活炎症因子如TNF-α 、IL-1β等导致肾脏损害[16]。本研究显示血、尿NGAL在T2DM正常白蛋白尿时就已经明显增高，且与UACR正相关，与Bolignano et al[17]的报道一致，提示血、尿NGAL可以做为DKD比MAU更为敏感的早期诊断和监测病情的指标。本研究显示T2DM患者尿NGAL和血清TNF-α正相关，推测NGAL可能通过影响炎症反应参与DKD的免疫损伤；血NGAL和HbA1C正相关，提示NGAL亦可能通过调整糖的代谢参与了DKD的发生发展。NGAL可能是DKD慢性炎症和糖代谢紊乱中一个重要的连结点。这些发现为DKD治疗提供了潜在的新的研究靶点。