王 蕓 李 俠 郭殿選
(江蘇省淮安市第二人民醫(yī)院暨徐州醫(yī)科大學附屬淮安醫(yī)院老年病科,淮安市 223002,電子郵箱:wyun1105@126.com)
目前,糖尿病腎病(diabetic nephropathy,DN)已成為糖尿病患者出現(xiàn)終末期腎病的重要原因,也是導致糖尿病患者死亡的主要原因[1]。單核細胞趨化蛋白-1(monocyte chemotactic protein 1,MCP-1)主要由內(nèi)皮細胞、血管平滑肌細胞及單核/巨噬細胞分泌。在糖尿病發(fā)展過程中,MCP-1可趨化血液循環(huán)中的單核細胞進入腎組織,并在腎小球基底膜下活化成巨噬細胞;而巨噬細胞通過結合相關受體趨化因子受體2,激活相應的信號通路,誘導不同細胞因子和生長因子的分泌,從而促進了上皮細胞、內(nèi)皮細胞和血管平滑肌細胞的增殖,引起細胞外基質(zhì)堆積和基底膜增厚,進而導致腎間質(zhì)纖維化和腎小球硬化的發(fā)生[2-3],最終引起DN。已有研究表明MCP-1基因的轉錄起始位點-2518存在A/G多態(tài)性,并且該多態(tài)性與MCP-1的轉錄及表達相關[4],這可能與DN的發(fā)病有關。因此,為了進一步探討MCP-1與DN的關系,本研究對比DN患者、非DN糖尿病患者、健康體檢者MCP-1基因轉錄起始位點-2518A/G的多態(tài)性及MCP-1的血清水平。
1.1 臨床資料 選擇2017年2~10月期間在我院住院治療的112例2型糖尿病患者為研究對象。2型糖尿病的診斷參照1999年世界衛(wèi)生組織制定的標準[5]:(1)有糖尿病癥狀,并且隨機(餐后任何時間)血糖≥11.1 mmol/L;(2)FBG(禁食至少8 h)≥7.0 mmol/L;(3)OGTT后2 h血糖≥11.1 mmol/L;符合上述標準中的一項或多項者即可診斷為糖尿病。排除原發(fā)性腎病者、其他非糖尿病因素引起的繼發(fā)性腎病者、嚴重高血壓者、近段時間發(fā)生過糖尿病急性并發(fā)癥者。根據(jù)24 h尿白蛋白排泄率及血清肌酐,將2型糖尿病患者分為兩組:(1)糖尿病組共52例,其24 h尿白蛋白排泄率≤30 mg/24 h及血清肌酐≤133 μmol/L;(2)DN組共60例,其24 h尿白蛋白排泄率>300 mg/24 h或血清肌酐>133 μmol/L。另外選擇78例健康體檢者作為正常對照組,均排除感染、心血管疾病、糖尿病及相應疾病家族史。3組間年齡、性別、FBG、糖化血紅蛋白(hemoglobin A1c,HbA1c)等比較,差異均無統(tǒng)計學意義(均P>0.05),見表1。
表1 3組的一般資料比較
1.2 方法
1.2.1 標本采集:所有受試者均隔夜空腹8 h以上,于次晨空腹經(jīng)肘正中靜脈取血5 ml,用乙二胺四乙酸抗凝,其中2 ml保存在-20℃冷柜,用于提取DNA;另外3 ml血標本在室溫(20℃~25℃)下放置60 min,1 000 r/min,離心15 min后,留取上清液置于-80℃保存待測,用于測定血清MCP-1水平。
1.2.2 MCP-1基因多態(tài)性的檢測:(1)按照全血DNA提取試劑盒(北京百奧森泰生物技術有限公司,生產(chǎn)批號:Lot B130200)的步驟提取DNA,置于-20℃冷柜保存。(2)利用等位基因特異性擴增技術,根據(jù)相關文獻[6]的方法合成序列,其中上游引物為5′-CCGAGATGTTCCCAGCACAG-3′,下游引物為5′-CTGCTTTGCTTGTGCCTCTT-3′,引物由上海生工生物工程股份有限公司合成。 按照實時熒光PCR試劑盒(上海生工生物工程股份有限公司,生產(chǎn)批號:B639297)的說明書進行PCR反應。PCR的反應條件為:94℃預變性5 min;93℃變性50 s,56℃退火40 s,72℃延伸1 min,共35個循環(huán);最后70℃延伸10 min。(3)取PCR擴增產(chǎn)物進行酶切電泳鑒定。10 μl擴增產(chǎn)物中加入1 μl的限制性內(nèi)切酶PvuⅡ,2 μl的10×FastDigest緩沖液,17 μl去離子水,混勻后放入37℃水浴酶切5 h。酶切產(chǎn)物進行2%瓊脂糖凝膠電泳,電泳結束后將凝膠置于紫外燈下進行觀察分析。根據(jù)MCP-1基因經(jīng)內(nèi)切酶PvuⅡ酶切片段的情況,基因型分為3種(見圖1):AA純合子無酶切點,僅顯示1個片段(930 bp,條帶3);GG純合子可完全酶切為兩種片段(708 bp、222 bp,條帶2、4),AG雜合子可酶切為3種片段(930 bp、708 bp、222 bp,條帶1、5、6)。
圖1 MCP-1基因轉錄起始位點-2518產(chǎn)物PvuⅡ酶切電泳示意圖
1.2.3 血清MCP-1水平的測定:用酶聯(lián)免疫吸附法測定血標本MCP-1水平。試劑盒購自上海生工生物工程股份有限公司(生產(chǎn)批號:C547421-0048),嚴格按說明書進行測定。
1.3 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 22.0軟件進行統(tǒng)計分析。計量資料以(x±s)表示,組間比較采用t檢驗或方差分析;計數(shù)資料以例數(shù)(百分比)表示,組間比較采用χ2檢驗。采用Hardy-Weinberg平衡檢驗分析研究樣本的群體代表性。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 各組MCP-1基因型和等位基因頻率分布情況 MCP-1基因型頻率在正常對照組中的分布符合遺傳平衡定律(均P>0.05),見表2。3組間MCP-1基因型和等位基因頻率分布比較,差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05),其中,DN組的GG基因型及G等位基因頻率均高于糖尿病組、正常對照組(均P<0.05),而糖尿病組與正常對照組間MCP-1基因型和等位基因頻率分布比較,差異均無統(tǒng)計學意義(均P>0.05),見表3。
表2 MCP-1基因型在各組中的Hard-Weinberg平衡檢驗[n(%)]
表3 3組MCP-1基因型和等位基因頻率分布比較[n(%)]
2.2 3組不同基因型研究對象血清MCP-1水平 在不同基因型研究對象中,正常對照組、糖尿病組、DN組MCP-1的血清水平均依次升高(均P<0.05);而在同一組中,3種基因型研究對象的血清MCP-1水平比較,差異均無統(tǒng)計學意義(均P>0.05)。見表4。
表4 3組不同基因亞型研究對象血清MCP-1水平(x±s,pg/ml)
注:與正常對照組比較,*P<0.05;與糖尿病組比較,#P<0.05。
DN作為糖尿病的并發(fā)癥之一,嚴重影響糖尿病患者的預后,目前認為其基本的病理改變主要為細胞外基質(zhì)過度積累、基底膜增厚、腎小球系膜基質(zhì)增加、彌漫性和結節(jié)性腎小球硬化、間質(zhì)纖維化和足突融合[7-8]。MCP-1在單核細胞、內(nèi)皮細胞、巨噬細胞、成纖維細胞、血管及平滑肌細胞上均可表達[9]。在DN的發(fā)展過程中,腎小管上皮細胞產(chǎn)生的MCP-1可直接引起腎小管周圍大量巨噬細胞、成纖維細胞的募集,造成小管受損,從而加重腎損傷[9]。在DN早期,MCP-1可通過引起腎小球巨噬細胞的廣泛浸潤,誘導腎纖維化的發(fā)生;隨后MCP-1可通過直接與腎小球基底膜細胞上的趨化因子受體2結合引起纖維化反應,同時可刺激腎小球基底膜細胞過度表達轉化生長因子-β1,促進成纖維細胞細胞外基質(zhì)的合成,進一步加速DN患者的腎臟纖維化進程[10]。另有研究表明,MCP-1 mRNA及蛋白質(zhì)的表達與腎損害的程度呈正相關[11]。本研究結果顯示,無論為何種基因型,正常對照組、糖尿病組、DN組研究對象的血清MCP-1水平均依次升高(均P<0.05)。結合MCP-1在誘導腎臟纖維化的作用,我們推測MCP-1廣泛參與了DN的發(fā)生發(fā)展過程。
單核苷酸多態(tài)性是人類DNA序列中最常見的變異形式,此領域的研究是探討基因與疾病關系的重要途徑。MCP-1基因啟動子區(qū)域的-2518位點存在單核苷酸多態(tài)性位點,包含3種基因型:純合子AA、突變型純合子GG以及雜合子AG[9]。本研究結果顯示,DN組患者MCP-1基因-2518位點的GG基因型及G等位基因頻率均高于糖尿病組和正常對照組(P<0.05),但糖尿病組、正常對照組間MCP-1基因型和等位基因頻率分布比較,差異均無統(tǒng)計學意義(均P>0.05),提示MCP-1基因-2518位點的多態(tài)性可能與DN的發(fā)生相關,G等位基因可能會增加DN的發(fā)病風險。Raina等[12]的研究結果表明MCP-1基因-2518位點GG基因型可能增加DN進展到終末期腎病的風險;Mao等[13]研究發(fā)現(xiàn)MCP-1基因-2518位點的G等位基因可能是亞洲人尤其是印度人發(fā)生DN的危險因素。但國外也有學者發(fā)現(xiàn),A等位基因可能是2型糖尿病進展的獨立危險因素,其與腎功能衰竭存在顯著相關性[14-15]。因此,關于MCP-1基因-2518位點多態(tài)性與DN關系仍存在爭議,究其原因可能與研究對象來自不同國家、種族,其MCP-1基因型的分布頻率在不同人群分布差異較大有關。
本研究結果還顯示,各組不同基因亞型人群間的血清MCP-1水平比較,差異均無統(tǒng)計學意義(均P>0.05)。有研究結果顯示,MCP-1基因的多態(tài)性對其轉錄活性存在影響,其中含G等位基因者MCP-1表達水平更高[16],但我們并未觀測到相似結果,這可能與本研究納入的研究對象不同有關。另外,本研究樣本量較小,所得結論的論證強度較弱,仍需要進行多中心、大樣本的病例對照研究來證實結論的可靠性。
綜上所述,MCP-1可能參與了DN的發(fā)生發(fā)展過程;MCP-1基因的多態(tài)性可能與DN的發(fā)生有關,其中G等位基因可能是2型糖尿病患者發(fā)生DN的易感基因。但由于DN是多基因遺傳性疾病,其遺傳易感性模式至今尚不清楚,仍需要更深入的研究來進一步分析MCP-1基因多態(tài)性及血清水平在DN進展過程中的作用。