趙瑞萍　綜述，陳衛(wèi)東　審校

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甘露糖結合凝集素、C反應蛋白與糖尿病腎病關系的研究進展

趙瑞萍綜述，陳衛(wèi)東審校

［關鍵詞］糖尿病性腎病;甘露糖結合凝集素; C反應蛋白;綜述

糖尿病腎病(diabetic nephropathy，DN)是糖尿病重要的微血管并發(fā)癥之一，在許多西方國家，DN是終末期腎病的最常見原因。近年我國DN發(fā)病率呈不斷上升趨勢，目前已成為終末期腎病的第二位原因［1］。其病因及發(fā)病機制不清，目前認為由遺傳因素、腎臟血流動力學異常、高血糖造成的代謝異常、血管活性物質(包括血管緊張素系統、內皮素、前列腺素和生長因子等)代謝異常多種危險因素共同作用所致［2］。近年來，許多研究［2－4］證明了甘露糖結合凝集素(MBL)及其補體激活和低度炎癥反應與DN有重要關系，而C反應蛋白(CRP)是炎癥反應的重要指標。本文對MBL、CRP的生物學特性及其與DN關系的研究進展作一綜述。

1　 MBL的生物學特性

1．1 MBL的結構與功能MBL是由肝臟合成和分泌的Ca2 +依賴性的C型凝集素，廣泛存在于人體肝臟及血液中，具有典型的可溶性膠原凝集素結構。其基本亞單位由一個球形的C型碳水化合物識別區(qū)形成的頭部和長形膠原區(qū)形成的尾部，以及連接頭尾兩端、富含半胱氨酸的N末端連接區(qū)組成。每個結構單位通過二硫鍵和共價鍵穩(wěn)定連接成2～6個聚合體。MBL通過CRD區(qū)結合多種微生物或異變細胞表面糖蛋白，再通過N末端的膠原樣域直接調理吞噬細胞功能或活化補體系統，起間接調理作用。血漿MBL是由二至六聚體組成的混合物，以二、三、四聚體為主，只有高聚體(三聚體及以上)才能有效識別病原體表面的糖結構并激活補體?，F已發(fā)現人類有2種MBL基因，其中MBL-1是假基因，而MBL-2基因具有編碼蛋白質功能［3］。噬齒類動物體內存在2種MBL亞型:血清型MBL-A和肝型MBL-C。MBLC存在于肝臟中，負責低聚糖的轉運;而血清中的MBL是以MBL-A的形式存在，沉積于腎臟組織主要是血清形式的MBL-A［4］。

MBL所識別的糖結構在正常哺乳動物細胞表面罕見，但卻能選擇性地與多種細菌(沙門菌、腦膜炎球菌、金黃色葡萄球菌等)、真菌(白色念珠菌)結合，某些被病毒感染的細胞和腫瘤細胞表面的糖結構經修飾后，也可被MBL識別。在MBL相關絲氨酸蛋白酶(MASP)作用下，啟動補體凝集素途徑。補體系統活化后形成具有細胞毒和促炎作用的膜攻擊復合物MAC。少量的MAC能引起亞溶解效應，活化內皮細胞，誘導白細胞介素(IL) -6、單核細胞趨化蛋白-1等表達增高，造成持續(xù)性炎癥狀態(tài)，對微血管和大血管病變均產生不利影響，大量的MAC則引起細胞溶解和凋亡。此外，MBL還可以通過調理作用增強吞噬細胞的吞噬、降解能力，發(fā)揮抗感染作用。

1．2 MBL血清水平與基因多態(tài)性MBL在血漿中濃度很低，在不同人群中可相差1 000倍，其血清水平受年齡、種族、基因多態(tài)性及機體狀態(tài)等多種因素影響，通常范圍在10～5 000 μg/L之間，平均約1 200 μg/L［5］。MBL在感染或手術等應激狀態(tài)下升高2～3倍，且有明顯的個體差異。部分疾病亦會出現局部組織MBL水平增高，如類風濕關節(jié)炎患者的關節(jié)滑液、特發(fā)性早產孕婦的羊水、兒童中耳炎的膿液等。

人類的MBL基因具有高度多態(tài)性，突變率很高。3個點突變主要發(fā)生在第1外顯子第52、54、57位密碼子，該突變與種族有關，非洲以57位突變?yōu)橹?歐洲、亞洲以54位突變?yōu)橹鳎覈箨懮形匆姷较嚓P報道; 52位點突變很少見，種族差別不明顯。另外，其啟動子區(qū)、5'非編碼區(qū)的基因點突變可引起MBL水平低下，稱為MBL缺損或MBL不足。

MBL基因編碼區(qū)有一些等位基因，它們一旦發(fā)生變異，會使血清MBL水平下降及功能缺失，削弱機體的天然免疫能力，使得機體易患不同疾病及相關并發(fā)癥［6］。同時，補體級聯反應又可造成自身組織損傷。因此，MBL與許多疾病密切相關。MBL功能缺陷發(fā)生在大約10%正常人群中，這些個體感染的概率大大增加［7］。MBL基因缺陷的小兒在3歲以前易反復發(fā)生呼吸道感染，且MBL水平越低發(fā)生感染的頻率越高; MBL基因缺陷造成的MBL水平低下也是HIV、HBV、HCV等病毒感染的易感因素; MBL在保護機體不受真菌及寄生蟲感染中也發(fā)揮重要作用。研究［8］表明，MBL參與炎癥調節(jié)，在某些特定條件下，MBL可能促進炎癥細胞的活化，促進CD4+T細胞的清除。MBL缺陷與系統性紅斑狼瘡、類風濕關節(jié)炎、干燥綜合征、過敏性紫癜等自身免疫性疾病有關。

2　 MBL與DN的關系

2．1 MBL及其補體激活途徑引起糖尿病腎臟損傷的可能機制補體的激活過程有3條途徑:經典途徑、MBL途徑和旁路途徑。在DN的發(fā)病中，并不存在由病原菌誘發(fā)的補體激活經典途徑和旁路途徑。而炎癥發(fā)病機制中的MBL途徑是通過MBL與甘露聚糖、N-乙酰葡萄糖胺等糖蛋白結合，對內皮糖基化起作用，并導致補體激活和組織損傷［9］。楊玉璽等［10］推測DN時，在高糖等因素的刺激下，通過已糖胺通路，N-乙酰葡萄糖胺等糖蛋白產生增多，使更多細胞膜表面的糖蛋白被N-乙酰葡萄糖胺修飾，從而將更多的MBL綁定在細胞膜表面。MBL與其相關的絲氨酸蛋白激酶MASP-1 和MASP-2形成復合物，水解C4、C2，形成C3轉換酶，后者進一步酶解C3，形成C5轉化酶裂解C5，形成由C5b-9組成的末端效應產物，即膜攻擊復合物MAC。MAC有完全溶解型和亞溶解型2類，前者可以在細胞膜上“打孔”，造成細胞溶解凋亡;后者則可激活一系列信號轉導過程，上調各種炎性因子的表達，加重炎癥過程和腎臟損傷。MBL通過識別微生物表面的糖蛋白而激活補體，此過程受CD59等補體調節(jié)蛋白的調控，一般情況下不會形成自身損傷性MAC。但是在某些情況下，如組織缺血再灌注后，氧化應激使細胞表面糖基化狀態(tài)改變，使得MBL沉積增加和補體激活。機體高血糖狀態(tài)可以引起氧化應激反應，通過非酶糖基化等途徑促使細胞表面糖基化改變［11］。推測正是通過此途徑導致MBL沉積和補體激活，可以解釋糖尿病如何受高MBL的影響。另一方面，增加的糖基化可以鈍化細胞表面重要的補體調節(jié)蛋白，如CD59。兩方面的作用共同導致了MBL在靶器官(如腎臟)的不適當沉積和激活，引起自身損傷。DN患者MBL補體激活產物MAC可以引發(fā)炎癥因子IL-6、腫瘤壞死因子(TNF) -α等的過表達及表達上調，由此也可以推測，MBL通過補體激活途徑加重DN炎癥和血管損傷，MBL補體激活與DN的炎癥機制之間可能存在級聯反應。

2．2 MBL引起糖尿病腎臟損傷研究實例DN是糖尿病中最常見的慢性微血管并發(fā)癥之一，也是糖尿病患者生活質量下降和病死率增加的主要原因之一［12］。無論是1型糖尿病(T1DM)還是2型糖尿病(T2DM)，30%～40%的患者可出現腎臟損害，而T2DM中約5%的患者在被診斷為糖尿病的同時就已經存在糖尿病的腎臟損害。有關2型糖尿病腎病與MBL關系的研究并不多，有學者［13］報道血清MBL水平在T2DM患者中降低。HANSE等［14］對326例T2DM患者血清MBL、CRP水平測試的研究中表明，血清MBL水平≥1 000 μg/L合并血清CRP＞3．6 mg/L患者的死亡風險遠遠大于血清MBL、CRP水平低于上述數值的患者;正常白蛋白尿合并高MBL、CRP水平的T2DM患者發(fā)展成為微量及大量蛋白尿的風險比血清MBL、CRP均低于基線水平的患者大得多。由此得出結論:在T2DM患者中單一檢測血清MBL水平，或MBL聯合CRP水平的檢測可以預測患者死亡率及蛋白尿的進展程度。ELAWA等［15］通過研究也發(fā)現T2DM患者血清MBL水平的升高預示著糖尿病患者血糖控制不佳和疾病預后不佳。

研究［16］發(fā)現，在T1DM腎病患者中MBL的基因表達及平均血清濃度明顯高于正常蛋白尿者，甚至同卵雙生患者中，DN患者的平均血清MBL濃度也高于正常蛋白尿者，并且與尿微量白蛋白排泄率呈明顯正相關。T1DM患者體內胰島素絕對缺乏，必須依靠外源性胰島素才能維持體內血糖水平穩(wěn)定。2003年HANSEN等［17］發(fā)現胰島素對循環(huán)中的MBL水平有強烈的抑制作用。MBL在肝臟中合成，在T1DM患者低水平胰島素的影響下，肝臟中MBL蛋白的合成及表達緩慢上調，故T1DM患者血清MBL水平增高。ROOS等［18］關于MBL與DN的相關研究中提到，免疫因子作用于胰島素信號受體產生胰島素抵抗，MBL水平的降低可能引起機體胰島素抵抗，進而導致糖尿病發(fā)生。常保超等［19］研究發(fā)現，MBL-1在早期糖尿病大鼠腎臟中表達上調，并隨病程延長逐漸增強，糖尿病腎臟病理改變與其表達變化相關，提示在DN發(fā)病中可能通過MBL補體激活途徑，引起腎組織病理改變及損傷，隨著時間推移其損傷程度加重，MBL-1促進DN的發(fā)展。動物實驗研究［20］也發(fā)現，MBL是T1DM患者腎臟損害的重要預測因子。

祁娟等［21］通過研究發(fā)現，妊娠糖尿病患者的血清MBL水平明顯低于健康對照組。國外文獻［9，22］報道MBL血清水平降低與炎癥性疾病有關，因此，該研究也證實了妊娠糖尿病患者血清MBL水平降低可能引起炎癥因子水平升高，進而可能促使慢性炎癥反應的發(fā)生。

3　 CRP與DN的關系

CRP是炎癥的急性時相蛋白中最敏感的指標，能直接或者間接地參與炎癥反應過程。目前所應用的檢測CRP的方法具有較高的靈敏度，所以又將其稱為超敏C反應蛋白(hs-CRP)。hs-CRP在健康人的血清中只以微量形式存在，只有在機體處于應激狀態(tài)下hs-CRP血清濃度才出現迅速增長，所以hs-CRP升高預示著持續(xù)的炎癥狀態(tài)［23］。炎癥反應在T2DM的發(fā)病過程中發(fā)揮著重要作用，炎癥在T2DM發(fā)生發(fā)展中起媒介作用［24－25］。同時炎癥因子參與體內氧化應激反應、免疫作用、脂肪內分泌作用，最終引起部分胰島β細胞結構破壞和胰島素抵抗，從而導致T2DM的形成。有研究［26］發(fā)現CRP是T2DM的重要預測因子，CRP水平每平均增加1個標準差，患者發(fā)展為T2DM的危險比增加1．55。ANAND等［27］通過研究證實，輕度的hs-CRP升高也可見于高胰島素血癥、腹型肥胖、T2DM和代謝綜合征等。DN中CRP水平的增高目前認為可能與以下幾點因素有關: (1)與內皮功能障礙有關，CRP與內皮激活及損傷因子血管性假血友病因子相關，CRP的升高反映內皮功能的受損; (2)與T2DM中胰島素抵抗有關，胰島素可促進白蛋白的合成及抑制纖維蛋白原和CRP的合成，T2DM患者存在胰島素抵抗，當胰島素敏感性下降時，則會不同程度影響胰島素的生理功能，對CRP合成的抑制作用減弱; (3)與TNF-α合成增加有關，T2DM患者TNF-α的表達增高，從而刺激肝臟，進一步導致CRP合成增加; (4)與IL-6的合成增加有關。高血糖可刺激胰島細胞分泌IL-6，大量IL-6同樣作用于肝臟使CRP的合成增加。CRP的增高可直接作用于腎小球出球小動脈，加重腎小球高濾過、高灌注狀態(tài)，引起腎臟損傷。

4　 MBL與CRP的關系

在許多疾病的急性期，血清中某些蛋白如MBL、CRP會隨之升高，它們的升高預示著機體炎癥狀態(tài)及組織壞死的發(fā)生發(fā)展，MBL與CRP均屬于肝臟分泌的急性時相蛋白，均參與補體系統的激活，MBL通過凝集素途徑激活補體，而CRP則通過經典途徑激活補體系統。CRP的合成和分泌受到MBL的調控。當血清MBL水平降低時，其他天然免疫系統被激活，介導和釋放了大量的炎癥因子，如CRP等的釋放，使得血清中CRP水平升高，導致慢性炎癥的發(fā)生。有關MBL、CRP與DN關系研究很少，HANSEN等［28］通過研究發(fā)現，血清MBL與CRP均與T1DM腎臟損傷有緊密關聯。ELAWA等［15］在對T2DM的研究中表明，聯合檢測血清MBL、CRP對預測DN的發(fā)生發(fā)展有重要意義。

通過以上的綜述我們發(fā)現，MBL通過調節(jié)炎癥反應與T1DM、T2DM及妊娠糖尿病、胰島素抵抗等相關，而炎癥促進DN的發(fā)生發(fā)展，MBL調節(jié)炎癥反應途徑可能與DN的發(fā)生發(fā)展相關。CRP作為急性炎癥反應最敏感的指標，與DN發(fā)生、發(fā)展密切相關，因此聯合檢測血清CRP與MBL水平對DN病情評估及預后有重要意義。HANSEN等［14］亦通過研究發(fā)現，MBL增加了CRP的預測性，同時聯合檢測MBL 與CRP可以提高DN患者危險分層。

MBL及其補體激活途徑與DN的發(fā)生、發(fā)展及預后有密切關系，這將為以后DN的預防及治療開辟新的途徑。可尋找一種或一類藥物能夠干預血漿MBL水平及適度抑制MBL補體激活途徑，從而達到防治DN、延緩DN發(fā)展的目的，但也要防止過度抑制帶來的不良后果。同時，也要積極干預DN患者體內存在的炎癥狀態(tài)，提高患者的生存率，降低糖尿病患者死亡率及慢性并發(fā)癥的發(fā)生率。

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(本文編輯盧玉清)

·綜述·

［基金項目］安徽省高等學校省級自然科學研究項目(KJ2013A191)［作者單位］蚌埠醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院腎內科，安徽蚌埠233004

［作者簡介］趙瑞萍(1987－)，女，碩士研究生．

［收稿日期］2014-04-23

［文章編號］1000-2200(2016) 01-0129-04

［中圖法分類號］R 692．3

［文獻標志碼］A

DOI:10．13898/j．cnki．issn．1000-2200．2016．01．042