丙二醛、超氧化物歧化酶在糖尿病肾病患者血清中的表达及作用

曹释露，田文竹，包 喜，保 莉，罗红艳，马风珍，李红梅，郑亚莉

糖尿病(DM)是一种代谢性疾病，2017年国际糖尿病联盟(IDF)指出目前全世界共有4.25亿成人糖尿病患者，中国成人糖尿病患者数量高达1.14亿，位居全球第一[1]。糖尿病肾病(DN)是糖尿病最常见的微血管并发症之一，约占糖尿病患者的30%～40%，是终末期肾病的主要原因之一[2]。大量研究证实尿微量白蛋白是糖尿病肾病早期诊断和心血管事件发生的一项重要指标，也是并发心血管疾病死亡的独立危险因素[3]。体内、体外研究发现[4,8-10]，氧化应激在糖尿病患者和糖尿病动物模型中均有增强，同时一系列的研究表明，氧化应激是糖尿病肾病进展的一个关键原因[5,11-13]。然而关于尿微量白蛋白与氧化应激之间的研究尚少，因此本文通过分析氧化应激因子丙二醛(MDA)、抗氧化应激因子超氧化物歧化酶(SOD)与尿微量白蛋白的关系，进一步探究氧化应激在早期糖尿病肾病中的作用及其与蛋白尿形成的关系，为早期预防及治疗糖尿病肾病蛋白尿的形成提供一定的依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料：本研究为横断面研究。收集2018年12月至2020年5月于宁夏区人民医院肾脏内科及内分泌科的住院的2型糖尿病(DM)患者120例，DM患者均符合1999年WHO制定的糖尿病诊断标准[6,14]，DN患者均符合2019年中华医学会制定的糖尿病肾病诊断标准[7,15]。120例患者中，男85例，女35例，平均年龄(56±12)岁，检测其身高、体重、血压，收集其临床资料及血、尿标本。

1.2 分组：根据24 h尿白蛋白定量分为3组[8]，①无蛋白尿组40例，即24 h尿白蛋白定量<30 mg;②微量蛋白尿组40例，即24 h尿白蛋白定量为30～300 mg;③大量蛋白尿组40例，即24 h尿白蛋白定量>300 mg。3组间性别、年龄、身体质量指数(BMI)、收缩压、舒张压差异均无统计学意义(P>0.05)。对照组选择同期于本院体检的健康体检者40 例。

1.3 排除标准：①糖尿病肾病合并原发性肾脏病和其他原因引起的继发性肾脏病，如慢性肾炎、高血压肾损害、系统性红斑狼疮性肾炎、紫癜性肾炎、恶性肿瘤等;②糖尿病肾病合并急慢性感染性疾病及发热;③1型糖尿病、继发性糖尿病、糖尿病酮症酸中毒及其他急性并发症;④近期使用对肾脏有害的药物。

1.4 实验方法

1.4.1 标本收集：所有受试者均于清晨空腹状态下抽取静脉血标本，取3～4 mL标本当即于3 000 r/min的离心机中离心15 min，取上清液分装于EP管中，放置于-80 ℃冰箱，余血液标本送至我院检验科检测血红蛋白、中性粒细胞计数、淋巴细胞计数、平均血小板体积、红细胞分布宽度、尿酸、肌酐、尿素氮、白蛋白、总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白、糖化血红蛋白、糖化血清白蛋白等指标；所有患者于抽血当日留取晨中段尿标本送至我院检验科测定尿微量白蛋白定量、24 h尿蛋白定量。

1.4.2 MDA、SOD测定：应用酶联免疫吸附方法(ELISA)测定血清中MDA、SOD含量，MDA试剂盒从武汉伊莱瑞特生物科技股份有限公司购买，SOD试剂盒从武汉华联科生物有限公司购买，实验步骤严格按照说明书操作。

1.4.3 结果判定：采用 CurveExpert 1.3软件，根据标准品浓度、OD 值绘制标准曲线。根据待测样品在该曲线上的OD值，分别计算出相应血清中MDA、SOD的含量。

1.4.4 估计肾小球滤过率(eGFR)计算公式(CKD-EPI公式)：

eGFR = 141×min(Scr/k,1)α×ma×(Scr/k,1)-1.209×0.993Age×1.018(女性)×1.159(黑人)

単位：mL/min/1 .73m2

k = 0.7(女性)，0.9(男性)

α= -0.329(女性)，-0.411(男性)

Scr =血清肌酐,单位mg/dl

1 mg/dl = 88 .4 μmol/L

2 结果

2.1 一般资料的比较：各组间性别、年龄、BMI、收缩压、舒张压等指标差异均无统计学意义(P>0.05)，见表1。

表1 不同受试者的一般资料比较

2.2 实验室资料的比较：患者的总胆固醇、甘油三酯、糖化血红蛋白、糖化血清白蛋白在各组间无差异，结果无统计学意义(P>0.05)。血红蛋白、估计肾小球滤过率在大量蛋白尿组与对照组、无蛋白尿组、微量蛋白尿组比较，明显降低，均有统计学意义(P<0.05)。尿酸、肌酐在大量蛋白尿组中较对照组、无蛋白尿组、微量蛋白尿组的值高，差异有统计学意义(P<0.05)。尿微量白蛋白、尿蛋白定量在大量蛋白尿组的值高于无蛋白尿组、微量蛋白尿组，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表2 糖尿病肾病患者不同分期的临床资料

2.3 血清MDA和SOD在不同组别的表达水平及分析：MDA在大量蛋白尿组较对照组、无蛋白尿组、微量蛋白尿组的值明显升高，均有统计学意义(P<0.05)。SOD在无蛋白尿组、微量蛋白尿组、大量蛋白尿组的表达较对照组比较明显降低，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表3及图1-图2(封二)。

表3 糖尿病肾病患者不同组别的MDA、SOD水平

2.4 血清MDA、SOD的表达水平与尿蛋白的相关性分析：MDA表达与尿蛋白水平呈正相关性(r=0.667，P<0.05)。SOD表达与尿蛋白水平呈负相关性(r=-0.51，P<0.05)。

2.5 血清MDA、SOD的表达水平与尿微量白蛋白的相关性分析：MDA表达与尿微量白蛋白水平呈正相关性(r=0.767，P<0.05)。SOD表达与尿微量白蛋白水平呈负相关性(r=-0.863，P<0.05)。

2.6 血清MDA、SOD的表达水平与糖化血红蛋白的相关性分析：MDA与糖化血红蛋白呈正相关性(r=0.446，P<0.05)。SOD与糖化血红蛋白呈负相关性(r=-0.467，P<0.05)。

2.7 血清MDA、SOD的表达水平与尿酸的相关性分析：MDA与尿酸呈正相关性(r=0.489，P<0.05)。SOD与尿酸呈负相关性(r=-0.38，P<0.05)。

3 讨论

糖尿病肾病是糖尿病微血管的主要并发症之一，早期DN的主要临床表现是微量蛋白尿，随着病情进展，大多数DN患者会出现大量蛋白尿，肾功能衰竭，最终发展至尿毒症[9]。约有50%的糖尿病肾病患者随着病情的进展进入终末期肾脏病需要行透析或肾移植[10]，给社会和家庭造成很大的经济负担。

目前对DN的治疗主要是以降糖、降压、降尿蛋白为主[11]，但并没有减少终末期肾脏病的发生率，因此防治早期糖尿病肾病的发生、发展尤为重要。MDA是脂质最终的过氧化产物，其表达水平可反映体内氧自由基的水平，衡量氧化应激的损伤程度[12]。SOD将超氧化物转化为过氧化氢，过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶和过氧化物酶将过氧化氢转化为水，是一种抗氧化剂，可以催化超氧化物自由基转化为过氧化氢，其活性可反映机体抗氧化能力[13]。本研究发现，MDA在糖尿病患者体内的表达水平比正常人高，在糖尿病伴有肾损害患者的表达比无肾损害患者的表达高；SOD在糖尿病患者的活性比正常人低，提示氧化应激可能在糖尿病肾病的发生发展中起重要作用，这与Parul Thakur[14]等人研究一致。

已有研究证明[15]，糖尿病肾病的病理生理与长期血糖控制不良有关。长期的高糖状态可引起肾小球氧化应激和炎症反应，从而导致系膜细胞和系膜基质数量的增加，启动肾小球纤维化造成组织损伤[16]。我们的研究结果发现，血糖控制不佳的患者MDA的表达水平升高，SOD的表达水平降低，考虑血糖控制不佳，是血管内皮氧化应激增加所致。

更重要的是，我们的研究结果发现，MDA在早期糖尿病肾病患者(微量蛋白尿组)的表达水平较正常组表达明显升高，而在临床糖尿病肾病(大量蛋白尿组)中的表达水平较早期糖尿病肾病的表达水平更高。相反，抗氧化应激因子SOD在早期糖尿病肾病患者的表达较正常组表达明显降低。这一结果说明氧化应激在糖尿病、糖尿病肾病发生发展中起着很重要的作用，且随着蛋白尿的进展，氧化应激程度更重，进一步证实氧化应激在糖尿病肾病进展中的作用。

本文进一步观察氧化应激在早期糖尿病肾病发生的作用发现，MDA和SOD与尿微量白蛋白的相关系数较其与尿蛋白的相关系数更高，相关性更好，我们认为氧化应激可能参与早期糖尿病肾病微量尿蛋白的形成，在早期糖尿病肾病发生中起重要作用。所以，对糖尿病不伴肾脏损害的患者应重视抗氧化应激的治疗，从而延缓疾病的进展。近年来Bolignano[17]做的一项荟萃分析显示，抗氧化剂可改善糖尿病肾病患者的早期肾损伤，降低发生蛋白尿的风险，本研究结果进一步支持了这一观点。

另外，本研究结果显示，随着尿酸水平的升高，MDA水平升高，SOD的活性降低，两者有很好的相关性，说明尿酸可能参与氧化应激，加重肾脏病的损害。其机制可能与高尿酸增加内皮细胞、近端小管上皮细胞、系膜细胞的氧化应激有关[18]。因此将尿酸控制在一定水平也可以减轻氧化应激反应，减轻蛋白尿，延缓疾病进展。