Cys C、α-klotho蛋白、sICAM-1与糖尿病肾病的相关性

陈 俊

（攀枝花市中心医院检验科，四川 攀枝花 617000 ）

糖尿病肾病（diabetic nephropathy，DN）是糖尿病常见的微血管并发症。流行病学研究结果显示，预计到2030年，全球将有3.66亿糖尿病患者，其中DN患者将达到1亿例以上[1]。有研究结果显示，约有20%～40%的糖尿病患者会发展为DN[2]。由于早期DN的临床症状隐匿，不易被察觉，会导致患者丧失最佳治疗时机，因此寻找可反映DN早期发生和发展的有效指标，对于提高DN的早期诊断率，提升患者的生活质量具有积极的意义[3]。胱抑素C（cystatin C，Cys C）是反映肾小球滤过率的敏感指标，与早期肾功能损伤密切相关。α-klotho蛋白在DN患者中明显降低，且随着病情进展呈进行性下降，与尿微量白蛋白排泄率呈负相关[4]。血清可溶性细胞间黏附分子-1（soluble intercellular cell adhesion molecule-1，sICAM-1）属免疫球蛋白家族，可调节细胞间的相互作用。sICAM-1高表达可促使单核细胞与肾血管内皮细胞黏附，导致DN患者肾小球发生硬化[5]。本研究拟探讨Cys C、α-klotho蛋白、sICAM-1与DN的关系。

1 材料和方法

1.1 研究对象

选取2015年2月—2018年8月攀枝花市中心医院内分泌科门诊和住院的2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）患者160例（T2DM组），其中男70例、女90例，年龄（57.8±5.6）岁，体质量指数（body mass index，BMI）为（23.2±2.1）kg/m2。参照2017年美国肾脏病基金会（the National Kidney Foundation，NKF）指南，根据尿白蛋白/肌酐比值（albumin to creatinine ratio，ACR）[6]将T2DM患者分为单纯T2DM组（40例，ACR＜30 mg/g）、早期DN组（60例，ACR为30～300 mg/g）、临床DN组（60例，ACR＞300 mg/g）。纳入标准：（1）年龄＞18岁；（2）符合2014年美国糖尿病学会关于糖尿病和DN的诊断标准[7]。排除标准：（1）患引起尿微量蛋白升高的其他疾病；（2）合并心血管疾病；（3）患肾动脉狭窄、肾病综合征；（4）患甲状腺功能亢进、肝功能异常、泌尿系感染。另选取同期攀枝花市中心医院体检健康者60名作为正常对照组，其中男20名、女40名，年龄（58.2±6.9）岁，BMI为（23.5±2.5）kg/m2。纳入标准：（1）年龄为18～65岁；（2）无传染性疾病、遗传性疾病；（3）身心健康；（5）自愿参加本研究。T2DM组与正常对照组性别、年龄和BMI差异均无统计学意义（P＞0.05）。本研究经攀枝花市中心医院伦理委员会批准，所有对象均知情同意。

1.2 方法

采集所有对象空腹静脉血5 mL，离心分离血清。采用免疫比浊法检测血清Cys C水平，试剂盒购自宁波美康生物科技股份有限公司（1～49岁的参考区间为0.59～1.06 mg/L，50～88岁参考区间为0.48～1.32 mg/L），检测仪器为ADVIA2400全自动生化分析仪（德国西门子公司）。采用酶联免疫吸附试验检测血清sICAM-1、α-klotho蛋白水平，试剂盒均购自美国R&D公司，检测仪器为BIOBASE2000全自动酶免分析仪（意大利博科生物公司）。肾功能指标[肌酐（creatinine，Cr）、尿酸（uric acid，UA）、血尿素氮（blood urea nitrogen，BUN）]试剂均购自德赛诊断系统（上海）有限公司，检测仪器为AU640全自动生化分析仪（日本奥林巴斯公司）。

1.3 统计学方法

采用SPSS 25.0软件进行统计分析。正态性检验采用K-S检验。呈正态分布的数据以±s表示，多组间比较采用方差分析，两两比较采用LSD-t检验。计数资料以率表示，组间比较采用χ2检验。采用Pearson相关分析评估Cys C、sICAM-1和α-klotho蛋白与ACR的相关性。采用受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线分析各项目诊断DN的效能。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 T2DM组与正常对照组各项指标的比较

T2DM组血清Cys C、sICAM-1、Cr、UA、BUN水平均高于正常对照组（P＜0.05），血清α-klotho蛋白水平低于正常对照组（P＜0.05）。见表1。

2.2 T2DM患者各组之间各项指标的比较

单纯T2DM组、早期DN组、临床DN组血清Cys C、sICAM-1水平依次升高（P＜0.05），血清α-klotho蛋白水平依次降低（P＜0.05）。临床DN组血清Cr、UA、BUN水平高于早期DN组、单纯T2DM组和正常对照组（P＜0.05），早期DN组、单纯T2DM组和正常对照组之间血清Cr、UA、BUN水平差异均无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

表1 T2DM组与正常对照组各项指标的比较 ±s

表1 T2DM组与正常对照组各项指标的比较 ±s

BUN/（mmol/L）T2DM组 160 1.5±0.6 312.4±72.5 582.6±83.4 109.4±31.5 324.6±59.7 6.3±1.5正常对照组 60 0.6±0.5 250.1±50.7 765.7±212.5 92.1±17.6 196.2±31.5 4.2±0.8 t值 10.350 6.110 9.197 4.022 15.840 10.300 P值 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000组别 例数 Cys C/（mg/L）sICAM-1/（ng/mL）α-klotho蛋白/（pg/mL）Cr/（μmol/L）UA/（μmol/L）

表2 T2DM各组与正常对照组Cys C、sICAM-1、α-klotho、Cr、UA、BUN水平的比较 ±s

表2 T2DM各组与正常对照组Cys C、sICAM-1、α-klotho、Cr、UA、BUN水平的比较 ±s

注：与正常对照组比较，*P＜0.05；与单纯T2DM组比较，#P＜0.05；与早期DN组比较，△P＜0.05

BUN/（mmol/L）单纯T2DM组 40 0.9±0.2* 291.3±56.1* 672.3±89.9* 93.4±16.5 192.6±49.7 4.3±0.5早期DN组 60 1.3±0.5*# 332.4±63.5*# 581.3±73.5*# 94.1±27.6 193.2±51.5 4.5±1.2临床DN组 60 1.7±0.8*#△ 364.6±72.9*#△ 502.3±85.4*#△ 119.1±35.4*#△ 351.7±62.3*#△ 7.6±1.9*#△正常对照组 60 0.6±0.5 250.1±50.7 765.7±52.5 92.1±17.6 196.2±31.5 4.2±0.8 F值 50.780 38.240 134.801 41.410 144.600 97.940 P值 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000组别 例数 Cys C/（mg/L）sICAM-1/（ng/mL）α-klotho蛋白/（pg/mL）Cr/（μmol/L）UA/（μmol/L）

2.3 Cys C、sICAM-1、α-klotho蛋白与ACR的相关性

Cys C、sICAM-1与ACR呈正相关（r值分别为0.562、0.613，P＜0.05），α-klotho蛋白与ACR呈负相关（r=-0.702，P＜0.05）。

2.4 Cys C、sICAM-1、α-klotho判断T2DM患者早期肾损伤的效能

以ACR＞30 mg/g为判断T2DM患者早期肾损伤的标准。ROC曲线分析结果显示，Cys C、sICAM-1和α-klotho蛋白诊断判断T2DM患者早期肾损伤的曲线下面积（area under curves，AUC）（95%可信区间）分别为0.796（0.685～0.908）、0.801（0.689～0.913）、0.795（0.683～0.907），最佳临界值分别为1.39 mg/L、352.61 ng/mL、531.95 pg/mL，敏感性分别为73.75%、82.50%、75.00%，特异性分别为80.00%、68.33%、76.67%。见图1。

图1 Cys C、sICAM-1、α-klotho蛋白判断T2DM患者早期肾损伤的ROC曲线

3 讨论

目前，DN的发病机制尚不十分清楚，一般认为糖尿病患者长期处于高血糖状态，导致蛋白质和脂肪代谢紊乱，升高的血脂、血糖水平会增加肾脏负担，破坏肾小球和肾小管功能，最终导致DN的发生。有研究结果显示，糖代谢紊乱导致蛋白质和各种形式的糖类物质结合，形成蛋白质非酶基化产物，沉积于肾小球基底膜，对肾脏有直接毒性作用[8]。糖尿病患者血脂代谢异常会导致肾脏细胞损伤，使血管发生异常收缩，促进DN的发生和发展[9]。另外，遗传因素、氧化应激反应、微循环障碍等原因也被认为与DN的发生有关[1]。目前，临床多以尿蛋白、BUN、Cr作为诊断肾脏损伤的主要指标。但由于受多种因素影响，这些指标的特异性和准确度均不理想，早期DN患者的尿蛋白多数为阴性，不利于DN的早期发现。因此，寻找与DN发生、发展相关的检测指标对早期诊断DN有重要价值。

Cys C是一种碱性非糖蛋白质，可通过肾小球滤过，在近曲小管被重吸收、降解，肾小管不能分泌。当肾小球滤过率（glomerular filtration rate，GFR）降低时，血清Cys C水平增高。因此，Cys C是监测GFR早期变化的理想的内源性标志物[10]。本研究结果显示，DN患者血清Cys C明显高于正常对照者（P＜0.05），且随肾脏受损程度的加重而逐渐升高。单纯T2DM组血清Cys C水平高于正常对照组（P＜0.05），说明尿蛋白为阴性的T2DM患者的肾功能其实已发生了损伤。相关性分析结果显示，Cys C与ACR呈正相关（r=0.562，P＜0.05）。ROC曲线分析结果显示，Cys C判断T2DM患者早期肾损伤的AUC为0.796，敏感性为75.00%，特异性为80.00%。由此可见，Cys C是反映DN的有效指标。

sICAM-1是广泛分布于内皮细胞、单核细胞、中性粒细胞表面的免疫球蛋白，高度表达于内皮细胞。内皮细胞表面的sICAM-1 通过与中性粒细胞表面CD11b/CD18受体结合形成ICAM-1/β2整合素受体复合物，在单核细胞、淋巴细胞、中性粒细胞与内皮细胞之间产生黏附作用，并通过分泌、释放各种活性物质，导致血管增生和动脉粥样硬化斑块的形成[11]。sICAM-1可早期反映血管内皮功能障碍。本研究结果显示，T2DM组血清sICAM-1水平高于正常对照组（P＜0.05），且临床DN组高于早期DN和单纯T2DM组（P＜0.05）。由此可见，DN患者的sICAM-1水平随肾功能损伤程加重而升高，说明sICAM-1可有效反映肾功能损伤的程度，与MANN等[12]的研究结果一致。本研究ROC曲线分析结果显示，sICAM-1判断T2DM患者早期肾损伤的AUC为0.801，敏感性为82.50%，特异性为68.33%。提示sICAM-1在T2DM患者早期肾损伤的判断中有一定价值。

α-klotho蛋白以游离形式发挥抗氧化、抗衰老、抗细胞凋亡作用。慢性肾病患者组织α-klotho蛋白表达明显降低，血清α-klotho蛋白水平可较好地反映肾脏肾小管上皮细胞α-klotho蛋白的表达量[13]。DN的发病机制包括氧化应激、炎症反应、血管内皮损伤等。α-klotho蛋白可灭活血管内皮细胞核被膜核苷三磷酸酶，减少细胞磷吸收，预防血管钙化。α-klotho蛋白表达降低预示着血管硬化等病理性改变的发生。本研究结果显示，T2DM患者血清α-klotho蛋白水平低于正常对照者（P＜0.05），且随肾功能损伤程度的加重而降低。相关性分析结果显示，α-klotho蛋白与ACR呈负相关（r=-0.702，P＜0.05），提示血清α-klotho蛋白水平降低可能是DN发生、发展的原因之一。ROC曲线分析结果显示，α-klotho蛋白判断T2DM患者早期肾损伤的AUC为0.795，敏感性为73.75%、特异性为76.67%。提示α-klotho蛋白可用于判断T2DM患者早期肾损伤。3种指标中Cys C的特异性最高，但敏感性最低；sICAM-1的敏感性最高，特异性最低。因此可将Cys C、sICAM-1和α-klotho蛋白三者的检测结果结合起来综合判断，以提高诊断的准确性。

由于本研究为单中心小样本观察性研究，样本量较小，可能会影响研究结果。因此本研究结论还有待大规模、多中心、随机对照、双盲的临床试验来证实。

综上所述，血清Cys C、α-klotho蛋白和sICAM-1与DN的发生、发展有着较为密切的联系，可作为判断T2DM早期肾损伤的指标。