血清和尿CN1在老年糖尿病肾病中的诊断价值分析

贺晔楠 孙明霞 宋丹丹 赵晓兰

糖尿病是仅次于癌症和心血管疾病的人类第三大慢性病,全球患病例数约4.2亿,严重威胁人类健康［1］。约30%～40%的糖尿病病人会发展为糖尿病肾病(diabetic nephropathy, DN)。DN是糖尿病引起的微血管并发症,是一种以持续性蛋白尿和肾功能进行性降低为特征的临床综合征［2］。临床中常应用尿白蛋白/肌酐比值(urinary albumin/creatinine ratio, UACR)反映尿白蛋白量,随机尿UACR≥30 mg/g即为白蛋白尿。但UACR结果受到发热、感染、剧烈运动及其他疾病等因素的影响,在诊断及判断DN进展时仍然具有一定的局限性［3］。肌肽二肽酶1(carnosine dipeptidase 1, CN1)由CNDP1基因编码。研究发现,CNDP1基因多态性与T2DM病人DN的易感性有关［4］,如CNDP1(CTG)5等位基因对T2DM病人的DN具有保护作用［5］。Rodriguez-nio等［6］发现,相比于CNDP1基因多态性,糖尿病病人血清和尿中CN1的水平能够更准确地反映病人肾功能状态。人类肾脏中肌肽能够抑制非酶糖基化及醛糖交联蛋白的产生［7］,而CN1作为肌肽水解的限速酶,其血清及尿液中CN1的表达水平有助于反映DN病人肾脏肌肽代谢情况,可能是新的DN诊断标志物。本研究通过检测老年T2DM病人血清和尿液中CN1的水平,旨在探讨二者在DN中的临床诊断价值。

1 研究对象及方法

1.1 研究对象 选取2019年2月至2021年2月期间我院诊治的T2DM病人168例为研究对象,年龄60～75岁,平均(67.78±4.24)岁。纳入标准：(1)T2DM诊断符合中华医学会糖尿病分会2017年制定的《中国2型糖尿病诊治指南》［8］;(2)DN的诊断符合《中国糖尿病肾脏疾病防治临床指南》［3］;(3)临床及实验室检查资料完整。排除标准：(1)合并发热及严重感染性疾病;(2)伴有严重心肺等脏器功能衰竭;(3)合并肾脏综合征、先天性或其他继发性肾脏损害者。将UACR<30 mg/g的T2DM病人纳入对照组(n=46),UACR≥30 mg/g的T2DM病人纳入DN组(n=122)。本研究经医院伦理审核通过(M2018-041),所有研究对象均签署知情同意书。

1.2 研究方法

1.2.1 观察指标：收集所有研究对象性别、年龄、BMI、糖尿病病程、收缩压及舒张压等一般临床资料。采用日立7600型全自动生化分析仪检测尿白蛋白排泄率、血BUN、血肌酐、血UA、FPG、HbA1c、胱抑素C、TG、TC、LDL-C、HDL-C。根据尿白蛋白排泄率和血肌酐计算UACR。应用经过改良的MDRD公式计算估计肾小球滤过率(eGFR)=186×(血肌酐/88.4)-1.154×年龄-0.203×0.742(女性)。

1.2.2 血清和尿CN1检测：采用ELISA法检测血清和尿CN1水平。CN1 ELISA试剂盒购自上海梵态生物公司,货号FT-P37424R。实验步骤按照试剂盒说明书进行。血清样本以1∶100稀释度进行检测,尿液样本未经稀释进行检测。

2 结果

2.1 2组临床生化指标及血清、尿CN1比较 2组年龄、性别、BMI、糖尿病病程、收缩压、舒张压、FPG、HbA1c、TC、TG、LDL-C、HDL-C比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。与对照组比较,DN组eGFR较低,UACR、血肌酐、血BUN、血UA、胱抑素C、血清和尿CN1水平较高,差异均具有统计学意义(均P<0.05)。见表1。

表1 2组临床生化资料及血清、尿CN1水平比较

2.2 血清、尿CN1与DN病人临床生化指标的相关性 Pearson相关分析结果显示,血清、尿CN1与UACR、血肌酐、血BUN呈显著正相关,与eGFR呈显著负相关(均P<0.05),与血UA、胱抑素C、FPG、HbA1c无明显相关性(均P>0.05)。见表2。

表2 血清、尿CN1与DN病人肾脏指标的相关性

2.3 多因素Logistic回归分析影响DN发生的因素 以是否发生DN为因变量,以血清和尿CN1、血肌酐、血BUN、血UA、胱抑素C及eGFR为自变量,行多因素Logistic回归分析,结果显示,eGFR、胱抑素C、血清CN1和尿CN1是影响DN发生的独立影响因素。见表3。

表3 多因素Logistic回归分析影响DN发生的因素

2.4 血清、尿CN1及联合检测对DN的诊断价值 绘制eGFR、胱抑素C、血清CN1、尿CN1及联合检测对DN诊断的ROC曲线,结果显示,eGFR、胱抑素C、血清CN1、尿CN1及联合检测对DN诊断的AUC分别为0.851、0.760、0.838、0.849、0.944,联合检测时AUC显著优于单项检测(Z=2.912、2.763、2.709、3.785,P均<0.01)。尿CN1单项检测灵敏度最高,联合检测特异度最高。见表4,图1。

图1 各项指标单独及联合检测诊断DN的ROC曲线

表4 血清、尿CN1及联合检测对DN的诊断价值

3 讨论

DN是终末期肾病的主要原因［9］。DN起病隐匿,早期表现为微量白蛋白尿,随着肾功能的逐渐下降,可进展为大量白蛋白尿及终末期肾病。早期诊断DN并予以积极治疗对于延缓DN的疾病进展至关重要。目前,尿白蛋白排泄率是临床上常用的诊断DN的标志物,但易受到日间活动、血压波动及感染等多种因素的影响,限制了其临床应用。

肌肽是由β-丙氨酸和L-组氨酸组成的内源性二肽,具有清除氧自由基、抑制糖基化终末产物形成及调节机体糖代谢的作用。CN1是水解肌肽为β-丙氨酸和L-组氨酸过程的限速酶。近年来研究发现,DN病人肾脏肌肽代谢异常,并在T2DM病人肾脏活检组织中发现CN-1的表达增加［6］。笔者推测,血清和尿中CN1可能是新的DN生物标志物。本研究中,DN病人血清CN1水平明显升高,提示血清CN1可能参与T2DM病人DN的发生。血清CN1水平升高的原因一方面与CNDP1基因CTG基因型多态性有关［10］,另一方面,高血糖刺激能够促进肝细胞分泌产生CN1并增强CN1的酶活性［11］。本研究结果显示,DN病人血清CN1与病人肾功能指标有关,表明血清CN1有助于反映肾功能状态。研究表明,T2DM病人血清CN1水平升高可降低肾脏中肌肽浓度,抑制肌肽对肾脏的保护作用,加重活性氧、糖基化终末产物等对肾功能的损伤,导致蛋白尿发生,促进DN的发生发展［12-14］。有学者应用CN1的选择性抑制剂SAN9812对DN实验动物进行治疗,发现其能够明显增加外周血及肾脏局部肌肽浓度,减轻肾脏组织的病理损伤［15］。CN-1可以由肾小管细胞分泌到肾小管腔中并在尿液中被检测到。本研究中,DN病人尿液中CN1水平升高,并与肾功能指标恶化有关。DN病人中CN1主要表达于近端肾小管,DN疾病早期,高血糖、糖基化终末产物等促进近端肾小管CN1的表达,降低肾脏局部肌肽水平,促进肾小球细胞凋亡和足细胞丢失,加重肾脏微血管和肾小球的氧化应激损伤［16-17］。

本研究中,血清和尿CN1水平高是影响DN发生的独立危险因素。研究表明,CN1的表达升高可导致机体肌肽的过度消耗,转录激活热休克蛋白70的表达,降低机体对胰岛素的敏感性,高血糖刺激促进肾小球肥大萎缩,增加DN的发生风险［18］。胱抑素C是碱性非糖化分泌型蛋白,是肾功能评价的重要指标。本研究结果表明,血清胱抑素C水平升高是影响DN发生的独立因素,与既往研究结果一致［19］。eGFR是评估肾功能的良好指标,本研究中eGFR诊断DN的敏感度和特异度分别为0.724和0.820。本研究中,胱抑素C、eGFR、血清和尿CN1联合检测对DN的诊断价值最大(AUC=0.944),临床医生可参考该模型,对糖尿病病人DN的发生风险进行评估。

综上所述,DN病人血清和尿CN1水平升高,两者的表达水平与肾功能指标显著相关,有助于反映糖尿病病人肾脏损伤情况。血清和尿CN1水平升高是影响DN发生的独立危险因素。eGFR、胱抑素C、血清CN1、尿CN1联合检测对DN具有较高的诊断效能,为DN的临床早期诊治提供新思路。本研究样本量有限,未对不同程度DN病人进行分层研究,有待今后进一步扩大样本量验证两者的临床应用价值。