血清NGAL与NLR在代谢综合征中的预测价值

钱唯韵，马冰沁，严 淑，何俊波，袁一铭，陆亚华，汪良芝

苏州大学附属第三医院全科医学，江苏 常州 213000

中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白（neutro⁃phil gelatinase⁃associated lipocalin，NGAL）是丹麦科学家Kjeldsen 等［1］利用免疫沉淀法及免疫印迹法在中性粒细胞中发现的，其与明胶酶B 即基质金属蛋白酶9（matrix metalloproteinase⁃9，MMP⁃9）功能密切相关。由于它是脂质运载蛋白lipocalin家族的2号成员，因此也被称为lipocatin⁃2。NGAL广泛分布于人体各种组织，包括肺、肝脏、胸腺、肾脏、小肠、中性粒细胞、巨噬细胞以及脂肪细胞，是新发现的一类脂肪细胞因子。既往研究主要围绕其与感染性疾病、肿瘤和肾功能损害间的关系，近年来的研究发现其与代谢综合征（metabolic syndrome，MS）相关的肥胖、胰岛素抵抗密切相关，研究显示MS患者血清NGAL水平上升，血清NGAL可预测MS的发生风险［2-3］。

中性粒细胞⁃淋巴细胞比值（neutrophil⁃lympho⁃cyte ratio，NLR）反映了中性粒细胞与淋巴细胞计数的相对变化。近年来作为新兴的炎症标志物，因其检测简便、非侵入性和低成本在多领域受到国内外学者关注，已被广泛应用于肿瘤、心血管系统、呼吸系统等领域［4］。

慢性炎症状态是MS主要的病理生理机制［5］，有研究显示NLR水平在MS患者中升高，其与MS的发生及严重程度密切相关［6］。综合上述研究结果表明，NAGL 与NLR 均是MS 的危险因素，两者通过不同的机制促进MS的发生发展。然而目前国内外尚未见有关NGAL联合NLR预测MS的报道。基于此，本研究旨在探讨NGAL及NLR在MS风险预测中的价值，为MS的早期临床防治提供依据。

1 对象和方法

1.1 对象

选取2016 年1 月—2018 年12 月于苏州大学附属第三医院体检或就诊的汉族患者共120 例，根据2005 年国际糖尿病联盟（International Diabetes Fed⁃eration，IDF）诊断标准分为MS 组及非MS（Non⁃MS）组各60 例，其中，男79 例，女41 例，平均年龄（46.29±11.41）岁。MS 诊断标准参考2005 年IDF 全球共识定义，即必须具备中心型肥胖［腰围（waist circumference，WC）切点男≥90 cm，女≥80 cm］及下列4 个因素中的任意2 项：①甘油三酯（triglyceride，TG）水平升高（＞1.7 mmol/L）；②高密度脂蛋白胆固醇（high density lipoprotein cholesterin，HDL⁃C）水平降低（男＜1.03 mmol/L或女＜1.29 mmol/L）；③空腹血糖（fasting plasma glucose，FPG）升高（≥5.6 mmol/L）或已被诊断为2型糖尿病；④血压升高［收缩压（sys⁃tolic blood pressure，SBP）≥130 mmHg 或舒张压（dia⁃stolic blood pressure，DBP）≥85 mmHg］或已被诊断为高血压病。排除标准：近期服用降糖或降脂或降压药物者；肝肾功能异常者；甲状腺功能异常及其他自身免疫性疾病和肿瘤等病史者；女性妊娠期及哺乳期者。本研究经伦理委员会批准并知情同意。

1.2 方法

1.2.1 人体测量

由专人测定身高、体重、WC、臀围（hip circum⁃ference，HC）及血压，计算体重指数（body mass in⁃dex，BMI）及腰臀比（waist⁃to⁃hip ratio，WHR）。

1.2.2 实验室检查

研究对象于试验前晚禁食8～12 h，次日行75 g口服葡萄糖耐量试验（oral glucose tolerance test，OGTT），采静脉血测定FPG、OGTT 2 h血糖（2 h post⁃OGTT glucose，2hPG）（葡萄糖氧化酶法）及空腹胰岛素（fasting insulin，FIns）、OGTT 2 h 胰岛素（2 h post⁃OGTT insulin，2hIns）（放免法）。采用高效液相层析法测定糖化血红蛋白（glycosylated hemoglobin，HbA1c），采用酶法测定TG、总胆固醇（total choles⁃terol，TC）、HDL⁃C、低密度脂蛋白胆固醇（lowdensity lipoprotein cholesterol，LDL⁃C）。NGAL水平采用胶乳增强免疫比浊法测定（浙江达美生物技术有限公司）。

1.2.3 计算各指数

采用稳态模式评估法来评估胰岛素抵抗（ho⁃meostasis model of insulin resistance，HOMA⁃IR）指数和胰岛β细胞功能（homeostasis model of β⁃cell func⁃tion，HOMA⁃β）指数：HOMA⁃IR=FPG×FINS/22.5，HOMA⁃β=FINS×20/（FPG-3.5）。

1.3 统计学方法

所有数据统计分析均运用软件SPSS16.0。正态分布的数据用均数±标准差（）表示。非正态分布数据以中位数（四分位数）［M（P25，P75）］表示，对非正态分布数据予对数转换，符合正态分布后行统计分析。计量资料两组间比较采用独立样本t检验，计数资料比较采用χ2检验。血清NGAL 与各指标的相关性采用Pearson简单相关。使用Logistic回归分析相关危险因素预测MS发生风险。使用Med⁃calc 软件绘制和分析ROC 曲线，判别血清NGAL 及NLR 在MS 诊断中的价值。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料及生化指标比较

两组间性别构成比、年龄差异无统计学意义（P＞0.05）。MS 组BMI、WC、WHR、FPG、2hPG、SBP、DBP、FIns、2hIns、HbA1c、TG、TC、LDL⁃C、HOMA⁃IR、NLR及NGAL水平高于Non⁃MS组，HDL⁃C、HOMA⁃β水平低于Non⁃MS 组，差异有统计学意义（P＜0.05或P＜0.01，表1）。

2.2 NGAL与各临床指标的相关性分析

简单相关提示NGAL 与BMI、WC、WHR、SBP、DBP、FPG、2hPG、HbA1c、TG、HOMA⁃IR、NLR 呈正相 关（r=0.228、0.278、0.252、0.239、0.209、0.230、0.200、0.232、0.325、0.199、0.770，P＜0.05 或P＜0.01），与HDL⁃C 及HOMA⁃β呈负相关（r=-0.340、-0.193，P＜0.05）。

2.3 血清NGAL、NLR与MS发病风险

将NGAL、NLR 进行四分位分组，以是否发生MS作为因变量，分别以NGAL、NLR作为自变量，以最低分位组（Q1组）为对照，进行Logistic回归分析，校正年龄、性别后，NGAL、NLR 最高分位组（Q4 组）优势比（OR）分别为11.667（3.222～42.241）、3.889（1.083～13.964），P均＜0.05（表2）。

2.4 NGAL及NLR对MS发病风险的预测价值

NGAL 联合NLR 预测MS 的ROC 曲线下面积（AUC）为0.683，95%CI：0.592～0.765，显著高于NGAL（AUC=0.664，95% CI：0.573～0.748）、NLR（AUC=0.598，95%CI：0.505～0.687）（P均＜0.01，表3，图1）。

3 讨论

MS是肥胖、高血压、高血糖、血脂异常聚集的一种代谢异常状态。肥胖特别是中心性肥胖作为MS诊断的必备条件，可能是MS 的基本病因之一［7］。Wang 等［8］研究发现肥胖糖尿病小鼠肝脏和脂肪组织中的NGAL mRNA 表达水平明显高于对照组。Auguet等［9］分别对正常体重和肥胖女性内脏及皮下脂肪组织中的NGAL mRNA 及蛋白进行检测，发现后者NGAL的表达水平显著高于前者。多项人群研究［8，10］也发现肥胖患者血清NGAL水平明显升高，其与血脂水平呈正相关，上述实验结果均提示，体脂增加者NGAL 水平升高，并且可能与肥胖相关的代谢异常有关。本研究显示血清NGAL 水平与BMI、WC、WHR及TG等指标呈正相关，提示脂肪组织可能是肥胖状态下循环过多的NGAL的主要来源。

表1 两组间一般资料及生化指标比较

图1 NGAL、NLR 及NGAL 联合NLR 预测MS 的ROC曲线

胰岛素抵抗目前被认为是MS 发生、发展的中心环节。动物研究显示敲除NGAL基因的小鼠空腹血糖及胰岛素水平显著降低，胰岛素敏感性增强，同时高血压的发病风险降低［11-12］。细胞实验也证实，在3T3⁃L1 脂肪细胞中降低NGAL 的表达，有利于脂肪细胞摄取葡萄糖，改善胰岛素敏感性［13］。临床研究发现肥胖及2型糖尿病患者血清NGAL水平显著升高，而罗格列酮治疗显著降低了NGAL 的水平［14］。目前认为NGAL 通过上调12⁃脂氧合酶的活性来诱导肿瘤坏死因子⁃α（TNF⁃atumor necrosis fac⁃tor⁃α，TNF⁃α）的表达［15］，以增强TNF⁃α介导的胰岛素受体底物⁃1的丝氨酸磷酸化，从而影响胰岛素受体后信号转导通路并导致胰岛素抵抗。本研究发现NGAL与血糖代谢指标及HOMA⁃IR水平正相关，与上述研究结果基本一致。此外，NGAL 与血压呈正相关，目前研究提示代谢紊乱所致的高血压伴随机体内NGAL水平的升高可能与全身慢性炎症状态引起的肾损害有关［16］。以上研究结果显示，NGAL与MS密切相关。本研究中MS组血清NGAL水平高于Non⁃MS组；随着血清NGAL水平升高，MS发病风险呈上升趋势。

本课题组前期研究已证实，MS的发生发展与机体慢性亚临床低度炎症状态有关［17］。慢性炎症状态的产生与免疫系统的改变有关，慢性炎症导致的白细胞数目增加，主要为非淋巴细胞如中性粒细胞等水平升高，到达炎症或感染的部位激活后续免疫细胞的招募，淋巴细胞存在消耗及增殖不足而水平下降。因此，血细胞的变化可以作为炎症指标来评价疾病的严重程度［18］。本研究结果发现，MS 患者NLR水平明显升高，随着NLR水平的上升，MS的发病风险随之升高，与上述研究结果一致。此外，NGAL 水平与NLR 显著正相关。动物实验发现NGAL 缺陷鼠脂肪组织中的12⁃脂氧合酶活性降低，TNF⁃α及白介素⁃6（interleukin⁃6，IL⁃6）显著低表达［19］，人群研究也显示肥胖患者皮下脂肪组织NGAL mRNA 及蛋白表达增加，其表达水平与某些炎症因子如TNF⁃α及IL⁃6 正相关［9，20］。提示NGAL 与慢性低度炎症相关，炎症可能是NGAL 与MS 之间联系的“桥梁”。

综合NGAL、NLR 与MS 的密切相关性，我们推测在预测MS 发生风险上，联合应用NGAL 与NLR比单独应用更有优势。该研究结果表明，NGAL 联合NLR 预测MS 的AUC 为0.683，显著大于NGAL（AUC=0.664）、NLR（AUC=0.598）二者单独使用。证实两者联合预测MS的能力强于单独应用，NGAL和NLR联合使用可以作为一个识别MS高危人群的生物学指标。

MS和2型糖尿病、心血管及肾脏疾病的发生，以及心血管疾病病死率、全死因死亡率密切相关［21］，且随着MS 发病率的快速增加，带来了越来越多的社会、经济问题及家庭负担。因此，MS的早期预测、诊断具有重要意义。综上所述，本研究发现MS 患者与Non⁃MS患者比较，血清NGAL及NLR水平显著上升，NGAL 与NLR 水平呈正相关。NGAL 联合NLR作为预测MS 的生物学指标优于单独使用NGAL、NLR，为MS的临床诊断及治疗提供新依据。但也存在不足的地方，本研究为横断面研究，样本数量有限，且人群种族、地域较局限。因此，未来需要更大样本、更广泛人群及地域的前瞻性研究进一步明确血清NGAL联合NLR对评估MS的价值。