肾结石患者尿液NAG、TFF1和HMGB1的表达和作用分析

孙春

（嘉兴学院附属第二医院泌尿外科 浙江 嘉兴 314000）

近年来在细胞培养，动物模型研究方面均发现细胞损伤和炎症反应可能是肾结石形成的重要原因[1]。本文通过检查肾结石患者尿液中NAG、HMGB1、TFF1，来探讨细胞损伤及炎症因子改变在肾结石形成中的作用。

1.资料和方法

1.1 研究对象和分组

2017年8月—2018年2月本院住院X线阳性肾结石病人，术前尿培养均为阴性，共70例（结石组）。随机选取本院健康体检者30例（彩超排除肾结石，尿常规排除尿路感染）。结石组男性为43例，女性27例，平均年龄（46.31±13.35）岁；对照组男性为14例，女性16例，平均年龄（38.78±18.94）岁。

1.2 标本收集

术前使用无菌EP收集晨尿10ml，1000g下4℃离心15分钟，上清液-20℃保存，另取10ml晨尿行常规细菌培养。

1.3 晨尿NAG、TFF1、HMGB1、肌酐检测

使用ELISA法分别检测晨尿中NAG、TFF1（武汉华美公司）和HMGB1（武汉优而尔生公司）。尿肌酐检测：肌氨酸氧化酶法检测晨尿中肌酐(南京建成生物研究所)。

1.4 统计方法

2.结果

2.1 两组晨尿肌酐、NAG、TFF1、HMGB1比较结果

结石组晨尿肌酐与对照组比较，差异无统计学意义（P＞0.05），结石组晨尿NGA、HMGB1均高于对照组（P＜0.05），结石组晨尿TFF1低于对照组（P＜0.05），见表。

表 结石组与对照组晨尿肌酐（）及NAG、TFF1、HMGB1（四分位间距）比较

表 结石组与对照组晨尿肌酐（）及NAG、TFF1、HMGB1（四分位间距）比较

指标 结石组 对照组 P晨尿肌酐（mg/dl） 124.34±112.63 145.47±126.85 0.328 NAG（U/g cr） 40.23(20.56，67.02) 21.97(10.35，39.40) 0.001 TFF1(ng/mg cr) 15.02(10.28，22.06) 23.25(17.31，43.13) 0.030 HMGB1(pg/mg cr) 3042.43(1403.82，6500.63) 1802.72(604.28，2856.05) 0.014

2.2 相关性分析

结石组NAG与HMGB1正相关，r=0.269，P=0.036。

3.讨论

近年来细胞损伤在肾结石形成过程中的作用得到重视。Finlayson等研究流体力学表明，晶体只有粘附肾小管表面才不会被尿流冲走，肾小管上皮损伤和膜结构的改变是晶体粘附的首要条件。N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶（NAG）是肾小管受损的早期敏感指标之一[2]。在正常生理情况下，在尿液中仅能检测到极其少量的NAG，当肾小管上皮细胞坏死时，NAG酶活性升高，导致尿液中NAG水平显著增加。本研究提示肾结石患者尿NAG高于对照组（P＜0.05），证实肾结石患者存在肾小管上皮细胞损伤。而尿NAG升高的原因可能是多种因素造成的。常见的肾结石的高危因素包括高钙尿症，高草酸尿症，高尿酸等均可导致肾小管上皮细胞的损伤。损伤导致肾小管上皮细胞膜内带负电荷的磷脂酰丝氨酸（PS）转到细胞膜外吸附钙离子[3]。损伤亦导致肾小管腔面异位表达透明质酸（HA），HA是一种粘附分子，可以粘附草酸钙晶体，导致肾结石的形成[4]。

目前研究表明TFF1具有功能多样性， TFF1参与炎症反应。在胃肠道方面的研究表明其具有粘膜防御，促进创伤部位的粘膜修复，包括促进上皮细胞迁移，调节细胞与细胞之间紧密连接，诱导细胞分化等功能[5，6]。近年来，在结石方面的体外研究表明，TFF1可以抑制草酸钙晶体的聚合和生长，故TFF1被认为是潜在结石抑制因子[7]。本研究发现肾结石尿液中TFF1降低，与既往研究相同[8，9]。但目前TFF1降低的机制尚不清楚。TFF1的降低是否会导致肾小管上皮细胞抗损伤能力下降，亦或造成肾小管上皮细胞自身修复降低，从而导致炎症反应尚不得知，需进一步研究。

HMGB1蛋白在众多感染性和非感染性炎症中发挥重要作用，包括脓毒症、肺炎、动脉粥样硬化、类风湿关节炎等。HMGB1在细胞外可以通过核转录因子κB（NF-κB）的激活启动炎症过程，刺激血管内皮细胞及免疫细胞产生和释放MCP-1、IL-1β、IL-1α、IL-6等炎症细胞因子或炎症介质[10]。而相关研究显示核转录因子κB（NF-κB）的激活在TFF1基因调控方面起作用。NF-κB激活后，TFF1启动子的活性和表达均会下降[11]。目前较多学者认为肾结石的形成是一个炎症过程，上述多种炎症蛋白被发现存在于肾结石患者结石周围肾组织及肾结石粉末中[1,12]。HMGB1蛋白目前在肾结石方面的研究报道甚少，本研究发现，结石组尿中HMGB1升高，且结石组NAG与HMGB1呈正相关（r=0.269,P=0.036）。损伤可导致上皮细胞炎症反应，炎症亦可造成上皮细胞损伤。我们推测肾小管上皮细胞损伤导致HMGB1释放增加，引起一系列炎症瀑布效应，TFF1可能受到HMGB1激活NF-κB的影响而表达减少，TFF1表达减少造成肾小管上皮细胞抗损伤和修复能力减弱，抑制草酸钙晶体聚合能力亦减弱，钙离子和结石晶体粘附于损伤的肾小管上皮细胞，进而促进肾结石形成。相关推测需体外实验进一步证实。综上所述，细胞损伤和炎症反应可能是肾结石形成的重要因素。尿液HMGB1升高可能是肾结石形成的高危因素。