钠摄入量与糖尿病尿白蛋白及肾小球滤过率

左姣 秦文 匡洪宇

哈尔滨医科大学第一临床医学院内分泌科 150001

钠是普通食盐中的主要化学成分，也是一种维持血浆体积、酸碱平衡、神经冲动的传递和细胞正常功能的必需营养素。WHO提出，在全球范围内成人每日最多摄盐5 g(<2 g钠)，建议将减盐作为2025年降低主要非传染病死亡率的主要饮食手段[1]。限制钠的摄入量在许多国家的糖尿病护理指南中也被推崇，钠摄入量目标分别为：美国<2.3 g/d，欧洲<2.36 g/d，日本<3.9 g/d。但大多数人每天摄入3～6 g钠[2]，远超出指南推荐。因此，有必要对钠摄入量与糖尿病肾损伤的相关性研究加以总结，以期为以后的研究提供依据和参考。

1 钠摄入量与肾损伤的相关性

1.1 钠摄入量与尿白蛋白 Yan等[3]进行的一项纳入1 975名中国北方人群的横断面研究表明，随着摄盐量增加，尿白蛋白排泄(UAE)也增加。在针对1型糖尿病患者的横断面研究中，并非所有的1型糖尿病患者摄盐量都与微量白蛋白尿(MAU)相关，仅在超重或肥胖(体重指数>25 kg/m2)人群中二者呈正相关。另一项2型糖尿病人群的横断面研究却显示摄盐量与尿白蛋白的反J型关系，即低摄盐量和高摄盐量均可以导致白蛋白尿的增加[4]。这与一些探讨摄盐量与终末期肾病及全因死亡率的结果相一致。

2010年的一篇探讨摄盐量与糖尿病肾病的荟萃分析中， 筛选出了13篇采用随机对照试验的文章，有2篇针对1型糖尿病患者的研究发现,限盐后白蛋白尿并没有明显改善。4篇针对2型糖尿病患者的研究认为限盐会减少白蛋白尿[5]。2016年的一项随机、双盲试验与其结果相似[6]。 该试验选取了46例2型糖尿病患者，分别予以低盐饮食同时服用6周的盐片(9片盐，含2 g钠)或安慰剂，结果显示，安慰剂组较盐片组的血压和尿白蛋白/肌酐比值均降低。上述研究说明与1型糖尿病患者相比，摄盐量可能与2型糖尿病患者UAE相关性更强。

1.2 钠摄入量与肾小球滤过率(GFR) 在高血压、慢性肾脏疾病患者及健康人群中，摄盐量与GFR密切相关。一项长达10年的观察性随访研究发现，盐平均摄入量<8 g/d(相当于钠摄入3.2 g/d)较>8 g/d的高血压患者GFR下降的慢[7]。有关摄盐量对慢性肾脏疾病患者GFR影响的荟萃分析表明，在17篇干预性研究中，与低盐相比，高盐导致GFR升高[8]。而高盐、低盐对于GFR的影响无统计学意义的横断面研究有6篇。摄盐量对于糖尿病患者估算的GFR的影响在以往的研究中也不尽相同，早在1997年就有研究认为高盐、限盐均加速糖尿病患者肾损伤的进展，导致肾小球高滤过及肾血管阻力的下降。而1型糖尿病患者短期适度的限盐也会引起GFR的升高[9]。对60例2型糖尿病伴GFR<60 ml/(min·1.73m2)的患者进行低盐饮食教育，检测其基线估算的GFR、肌酐清除率及1年后估算的GFR、肌酐清除率水平，简单线性回归分析发现，摄盐量与GFR、肌酐清除率下降相关，但多因素分析后仅肌酐清除率年下降值与盐摄入量呈独立相关[10]。

上述研究结果的不一致性首先可能与研究中患者背景的差异相关，如种族、年龄、糖尿病病程、体重等。其次，高盐及低盐干预的标准及尿白蛋白、GFR评估方法的差异性。此外，研究时间长短不一，一些短期研究先给予低盐饮食，接着予以高盐负荷，这种短期内摄盐量大幅的改变会刺激肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)，增加交感神经活性，影响血压及肾血流量，最终影响结果的真实性。现有的研究并不能说明摄盐量的高低对于糖尿病患者尿白蛋白或者GFR的长期影响，为了更好的探究上述问题，需要明确定义低盐与高盐。目前相关研究集中于白种人，需要更多其他种族的人群研究，同时也需要更多大型、多中心、前瞻性的试验探究。

2 钠摄入量引起肾损伤的机制

2.1 钠摄入量与近端肾小管 在2型糖尿病中，早期糖尿病肾病患者主要的肾小管间质改变是近端肾小管上皮细胞增生和肥大。因而，非糖尿病患者高盐饮食会导致GFR的升高，而在一些糖尿病患者或糖尿病小鼠中，摄盐量却与GFR呈负相关，这即是盐悖论。这可能与近曲小管对摄盐量变化的高敏感性相关，这种高敏感性同时表现在糖尿病小鼠对于管球反馈信号的影响[11]。传统的管球反馈通过位于入球小动脉的腺苷A1受体(A1AR)介导GFR的改变，糖尿病小鼠敲除A1AR基因后，摄盐量与GFR失去上述相关性,说明A1R同样参与了盐悖论[12]。鸟氨酸脱羧酶(ODC)参与了早期糖尿病肾病肾小球高滤过，它是多胺合成的限速酶，而多胺参与细胞增殖，通过旁分泌促进近曲小管肥大和肾小球高滤过。低盐饮食的糖尿病小鼠应用ODC抑制剂后，肾脏不随正常生长发育而增长、近曲小管重吸收增加，单肾GFR降低[13]。但是实验没有检测ODC的表达，不能更好的说明摄盐量的变化对于ODC的影响。

近端肾小管上皮细胞中的钠-葡萄糖协同转运蛋白2(SGLT2)是钠摄取和葡萄糖转运的关键因素[14]。高钠刺激促进过氧化物酶体增殖物活化受体δ(PPARδ)的激活，促进脂肪组织分泌脂联素，从而抑制SGLT2的表达，促进肾脏盐排泄。即PPARδ介导的脂联素通过调节肾脏中的SGLT2，维持尿葡萄糖转运和钠重吸收之间的平衡；此外，高钠摄入显著增加尿量和钠排泄量以及血浆和肾周脂肪中的钠含量，同时降低PPARδ基因敲除小鼠血浆醛固酮水平。这些结果表明，脂肪PPARδ介导的脂联素对于高钠摄入下葡萄糖耐量改善和尿钠排出至关重要。然而，这种机制却在糖尿病小鼠中受损[15]。而另有研究表明，PPARδ的激活在糖尿病小鼠中可发挥肾保护作用。激活PPARδ通过增加巨噬细胞中的抗炎抑制因子Bcl-6，减弱高葡萄糖诱导的单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)和骨桥蛋白的表达。PPARδ激动剂GW0742通过抑制糖尿病肾脏中的MCP-1表达和巨噬细胞浸润来发挥肾脏保护作用[16]。由于MCP-1是炎性反应和单核细胞/巨噬细胞募集到糖尿病肾脏中的关键，PPARδ激动剂可能成为糖尿病肾病的潜在治疗靶点。PPARδ活化对肾脏损伤的两个差异可能是由于以下3个方面：不同的诱导方法；不同的肾损伤途径；高盐诱导PPARδ的激活，可能产生一些附加的损伤因子。

2.2 钠摄入量与RAAS 在非糖尿病模型中，肾脏局部RAAS对摄盐量的反应主要通过致密斑调节管球反馈来完成。致密斑是一种调节机体内肾素分泌的化学感受器，随着远曲小管NaCl浓度增加，入球小动脉的血管收缩，相应肾单位的GFR下降[17]。摄盐量对肾脏局部RAAS的反应机制可能为：(1)前列腺素E2生成的环氧合酶-2、神经元型一氧化氮合酶(nNOS)、一氧化氮和A1AR在细胞外信号通路连接致密斑，在盐运输中抑制肾素的释放和发挥作用[18]。环氧合酶-2和nNOS均在致密斑中表达，在细胞外高浓度NaCl的作用下，致密斑细胞释放ATP，ATP在肾小球旁器(JGA)的间质中迅速降解为腺苷[19]。腺苷通过激活A1AR,抑制肾素释放。(2)动脉血压的盐依赖性改变：每摄入1 g NaCl，血压就增加约1 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)[20]。同时，血浆肾素活性随盐摄入增加而降低。但摄盐量减少时，盐敏感人群血压降低，而耐盐的人群血压增加，血浆肾素活性比盐敏感人群高[21]。也就是说,低盐情况下，至少在耐盐人群中，血压降低对于血浆肾素的释放并不必要。(3)心房利钠肽是一种盐依赖性激素，主要从心房释放，通过受体鸟苷酰环化酶A发挥其生物学效应[22]。其具有直接抑制肾小球上皮样细胞释放肾素的能力，但这仅在急性中度盐摄入量增加的情况下存在，在长期盐负荷情况下，心房利钠肽对肾素调节发挥的作用尚不清楚。(4)肾交感神经活动，盐摄入与肾神经活动或肾去甲肾上腺素释放之间存在反比关系[23]。产生肾素的肾小球上皮样细胞上有β1-肾上腺素能受体，儿茶酚胺可快速激活这些受体并显著刺激肾素释放[24]。(5)高盐饮食显著增加血管紧张素转换酶(ACE)/血管紧张素转换酶2(ACE2)比值[25]。

摄盐量对糖尿病模型肾脏局部RAAS的影响尚不明确。上文中提到对于非糖尿病小鼠，低盐可以兴奋肾神经，激活肾脏局部RAAS。但已有研究表明，肾神经在糖尿病肾病盐悖论中并没有明显的作用[26]。将糖尿病小鼠右侧肾脏神经保留，左侧切断，右侧正常神经支配的肾脏和左侧神经切断术的肾脏在低盐组都较正常摄盐组的GFR高，肾脏重量大，说明盐悖论是独立于肾神经存在的，而同样参与盐和肾脏局部RAAS的A1AR，在糖尿病小鼠敲除A1AR基因后，摄盐量与GFR失去盐悖论中的相关性[27]。说明在糖尿病小鼠中，摄盐量对于肾脏局部RAAS的调节主要是依靠A1AR而非肾神经，同时RAAS的调节与摄盐量对于近曲小管的改变相关。但是实验中没有检测肾脏局部肾素或者血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)的水平。在糖尿病小鼠的肾小球中，高ACE和低ACE2的趋势增加AngⅡ形成，降低AngⅡ降解，导致肾脏局部AngⅡ水平升高。用ACE2抑制糖尿病小鼠4周，白蛋白尿水平升高和肾小球损伤加重[28]。故推测高盐刺激ACE2低表达，而ACE2低表达增加肾小球AngⅡ水平，加速糖尿病肾病进展，但是目前尚缺乏高盐刺激糖尿病小鼠ACE2低表达的相关进展。

2.3 钠摄入量与胰岛素抵抗 胰岛素抵抗与糖尿病患者及小鼠尿白蛋白的增加相关，而在非糖尿病小鼠中摄盐量过低或过高均可增加胰岛素抵抗的风险[29]。高盐饮食导致Wistar小鼠瘦素抵抗，增加了内脏脂肪细胞质量，从而引发高胰岛素血症[30]。而胰岛素的增加又会促进瘦素的释放，形成恶性循环[31]。盐会影响循环中AngⅡ水平，AngⅡ的增加使肝脏、骨骼肌发生胰岛素抵抗[32]。血管内皮细胞分泌的内皮素-1可能也参与了高盐诱导的胰岛素抵抗，敲除内皮素-1基因的小鼠循环中，脂肪组织分泌的脂联素得到保护[3]，胰岛素敏感性增加[33];高盐摄入会导致Sprauge-Dawley(SD)大鼠胰岛素抵抗，并且与磷脂酰肌醇3激酶下游胰岛素信号转导通路受损相关[34]。关于低盐引起的胰岛素抵抗则与葡萄糖转运蛋白-4(GLUT-4)转位、交感神经系统激活及L-精氨酸/一氧化氮途径、磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B以及c-Jun-氨基末端激酶和胰岛素受体底物-1丝氨酸307磷酸化水平的增加相关[4，35-36]。

摄盐量与糖尿病小鼠胰岛素抵抗的关系也不一致。低盐饮食db/db小鼠较高盐饮食db/db小鼠脂肪组织的脂联素表达升高，胰岛素水平下降，胰岛素抵抗减轻，炎性因子也减少。高盐抑制糖尿病小鼠近曲小管SGLT2的表达[37]。糖尿病小鼠应用SGLT2抑制剂empagliflozin治疗8周后，胰岛素敏感性增强，并且肝脏及肾脏的葡萄糖摄取增加。由此推测，高盐可以通过抑制SGLT2的表达改善胰岛素抵抗，这可能是抑制SGLT2后降低了糖毒性的结果[38]。摄盐量也同糖尿病小鼠循环中的AngⅡ水平相关，低盐饮食和高盐饮食下的糖尿病载脂蛋白E基因敲除的小鼠AngⅡ水平分别是增加和降低的，增加的AngⅡ可以通过多种途径加重糖尿病小鼠胰岛素抵抗，其中包括对于胰岛素信号、葡萄糖摄取以及胰岛素代谢的影响[39]。

2.4 钠摄入量与细胞因子 对于db/db小鼠和高果糖饮食的SD小鼠，低盐饮食可以通过缓解胰岛素抵抗来减少细胞因子如肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-6的释放及降低氧化应激水平，从而降低了24 hUAE及肾脏肥大的风险[40]。正常情况下高盐摄入不会引起血压升高，但会加重AngⅡ对小鼠升压及肾损伤的作用[41]。敲除IL-10基因的小鼠经慢性AngⅡ注入(用AngⅡ治疗2周)后，在高盐饮食的喂养下，肾脏中一氧化氮合酶活性增强，一氧化氮产生增多，肾脏损伤减轻，而在正常盐、单纯高盐、AngⅡ+正常盐组并没有明显变化[42]。敲除肾脏中与TNF-α结合的TNF受体2基因后，同样会减轻高盐饮食慢性AngⅡ注入(使用渗透微型泵对小鼠以25 ng/min的速率慢慢输注Ang Ⅱ，持续2周)的小鼠肾脏损伤[6,43]。对于糖尿病小鼠来说，高糖诱导肾脏产生AngⅡ，肾脏AngⅡ灭活减少，相当于内源性AngⅡ输注，所以推测在糖尿病情况下，高盐摄入同样会通过细胞因子的介导，促进对肾脏的损伤。现有研究发现，高盐饮食后的1型糖尿病小鼠较正常饮食的1型糖尿病小鼠及高盐饮食的非糖尿病小鼠体内一氧化氮合酶活性降低，一氧化氮浓度下降，内皮功能损伤加重。同时研究表明，小窝蛋白-1和一氧化氮的反比关系导致高盐饮食的1型糖尿病小鼠内皮损伤加重[44]。目前尚缺乏直接对于一氧化氮上游细胞因子与高盐摄入的糖尿病模型的研究。

3 总结

从钠摄入量与肾损伤及肾损伤机制两大方面探讨了钠摄入与UAE和GFR的关系。现已知钠摄入对肾脏的近端肾小管、RAAS、肾神经、胰岛素抵抗及细胞因子均有影响，但钠摄入对糖尿病患者及糖尿病动物模型的肾损伤机制尚无明确定论，对于1型糖尿病和2型糖尿病的影响也未能详尽阐述，是否存在其他机制及影响因素还有待探索。限盐是否能降低糖尿病患者肾脏损害程度及减慢损伤进程，仍需要更深入的研究来阐明。