周越 張斌 黃曉彥 張帆 羅瓊 熊祖應(yīng) 侯霜

518036 深圳，北京大學(xué)深圳醫(yī)院腎內(nèi)科(周越，黃曉彥，張帆，羅瓊，熊祖應(yīng)，侯霜)，眼科(張斌)

糖尿病微血管并發(fā)癥主要表現(xiàn)為眼睛及腎臟病變，可引起糖尿病視網(wǎng)膜病(diabetic retinopathy，DR)與糖尿病腎臟病(diabetic kidney disease，DKD)，是臨床上糖尿病患者致盲及透析的主要原因，對(duì)個(gè)人生活及國(guó)家醫(yī)療衛(wèi)生開支影響巨大。DKD發(fā)病率逐年增高，病情進(jìn)展快，臨床主要評(píng)估指標(biāo)為蛋白尿及血肌酐，與腎臟預(yù)后相關(guān)，但存在不一致性，考慮與合并其他腎臟病有關(guān)[1]。腎活檢為腎臟病變?cè)u(píng)估的金標(biāo)準(zhǔn)，但腎活檢為有創(chuàng)檢查，有一定風(fēng)險(xiǎn)，且無(wú)法每年穿刺評(píng)估病變進(jìn)展。視網(wǎng)膜病變檢測(cè)方便，為無(wú)創(chuàng)檢查，可進(jìn)行DR的嚴(yán)重程度評(píng)估，能夠多次重復(fù)檢測(cè)，且與腎臟預(yù)后有關(guān)[2]，而現(xiàn)有研究多體現(xiàn)在DR與臨床指標(biāo)如蛋白尿及肌酐的關(guān)系[3]。

既往研究發(fā)現(xiàn)，DR及DKD二者在發(fā)病機(jī)制上相似。本研究擬通過回顧性研究我院行腎活檢和眼部檢查的患者，探討DR嚴(yán)重程度與DKD的臨床病理相關(guān)性，并從組織病理角度分析二者是否有對(duì)應(yīng)關(guān)系。

資料與方法

一、研究對(duì)象

選取2012年1月至2020年3月于北京大學(xué)深圳醫(yī)院腎內(nèi)科行腎穿刺活檢的2型糖尿病(type2 diabetes mellitus,T2DM)，病理明確診斷為DKD，且DR資料完整患者70例，對(duì)入組者臨床資料進(jìn)行回顧性研究。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)光鏡下腎小球<5個(gè)；(2)1型糖尿病；(3)無(wú)視網(wǎng)膜病結(jié)果；(4)合并繼發(fā)性腎小球病，合并非糖尿病腎病(包括IgA腎病、膜性腎病、膜增生性腎小球腎炎、C3腎小球腎炎)。本研究為回顧性分析已行腎活檢的人群資料，倫理方面免除知情同意書。本研究的報(bào)告格式遵循加強(qiáng)流行病學(xué)中觀察性研究報(bào)告質(zhì)量聲明。

二、方法

1.臨床資料 通過腎活檢當(dāng)次的醫(yī)療記錄收集。包括糖尿病病程、吸煙史、急性腎損傷(acute kidney injury，AKI)、身高、體重、體重指數(shù)(body mass index，BMI)、收縮壓(systolic blood pressure，SBP)、舒張壓(diastolic blood pressure，DBP)、血紅蛋白(hemoglobin，Hb)、白蛋白(albumin，Alb)、24 h尿蛋白(24-hour urinary protein，24 h UP)、血肌酐(serum creatinine,Scr)、估算腎小球?yàn)V過率(estimated glomerular filtration rate，eGFR)、糖化血紅蛋白(glycated hemoglobin，HbA1c)、空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)、尿酸(uric acid，UA)、尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)、總膽固醇(total cholesterol，TC)、三酰甘油(triglycerides，TG)、低密度脂蛋白(low-density lipoprotein，LDL)、高密度脂蛋白(high-density lipoprotein，HDL)。

2.腎臟病理資料 光鏡、熒光及電鏡(主要用于確認(rèn)合并非糖尿病腎病及識(shí)別早期DKD)。DKD依據(jù)2010年國(guó)際腎臟病理學(xué)會(huì)DKD病理分型標(biāo)準(zhǔn)[6]，分別對(duì)腎小球及小管間質(zhì)分級(jí)。腎小球分級(jí)依次為I、IIa、IIb、Ⅲ、Ⅳ。通過兩位腎臟病理醫(yī)師閱片評(píng)定。

3.眼部資料 DR為腎穿刺前后1個(gè)月內(nèi)行眼底鏡及光相干斷層掃描檢查獲得，采用2003年由美國(guó)眼科協(xié)會(huì)和國(guó)際眼病學(xué)會(huì)發(fā)布的《糖尿病視網(wǎng)膜病的國(guó)際臨床分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》。DR分期依據(jù)無(wú)、輕度非增殖、中度非增殖、重度非增殖、增殖型視網(wǎng)膜病變，依次為0、1、2、3、4期；糖尿病黃斑水腫(diabetic macular edema，DME)依據(jù)有無(wú)臨床意義黃斑水腫(clinical significant macular edema，CSME)分為DME組、無(wú)DME兩組。由多位眼科醫(yī)師閱片，后經(jīng)一位眼科醫(yī)師復(fù)核評(píng)定。考慮DR 0期無(wú)糖尿病視網(wǎng)膜病變，DR 3/4期需眼部激光或手術(shù)干預(yù)，依次分為DR 0、1～2、3～4共3組進(jìn)行分析。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

連續(xù)變量應(yīng)用explore進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn)，連續(xù)變量依據(jù)是否符合正態(tài)分布分別表示為Mean±SD或中位數(shù)(四分位間距)。分類變量總結(jié)為每個(gè)類別中的計(jì)數(shù)和百分比。符合正態(tài)分布的二分類變量應(yīng)用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，多分類變量應(yīng)用單因素方差分析；不符合正態(tài)分布的應(yīng)用非參數(shù)分析Wilcoxon秩和檢驗(yàn)或Kruskal-Wallis檢驗(yàn)。分類變量應(yīng)用卡方檢驗(yàn)和Fisher精確檢驗(yàn)，應(yīng)用P或P-trend分析有無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。對(duì)DR和DKD的病理指標(biāo)進(jìn)行Spearman相關(guān)分析。對(duì)于缺失數(shù)據(jù)，解決方法為僅分析完整數(shù)據(jù)。所有分析均使用SPSS 26統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

一、各組基本臨床資料

本研究總?cè)虢M70例，中位年齡50歲，男性比例 80%。不同DR分組患者的SBP、Hb、Alb、24 h UP、AKI差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)；Scr、BUN、eGFR、HbA1c、血脂、吸煙等差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。同時(shí)行敏感性分析，在不同DR分組(分5組及3組)，上述統(tǒng)計(jì)結(jié)果無(wú)差異，結(jié)果具有穩(wěn)健性。依據(jù)CSME分為兩組，總計(jì)67例，不同DME患者的SBP、DBP、Hb、Alb的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；24 h UP、Scr、BUN、eGFR、HbA1c、吸煙、AKI等差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。(表1)

二、視網(wǎng)膜病變與腎臟病理

不同DR分組患者的DKD病理分級(jí)、K-W結(jié)節(jié)、腎臟小管間質(zhì)病變[包括間質(zhì)纖維化與小管萎縮(interstitial fibrosis &tubular atrophy，IFTA)及間質(zhì)炎癥]、微血管瘤的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；但是血管硬化、小動(dòng)脈玻璃樣變差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。此外，不同DME分組患者的微血管瘤、小動(dòng)脈玻璃樣變的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。(表2～3)

三、DR與DKD病理相關(guān)性分析

DR分組與DKD病理分級(jí)(r=0.486)、K-W結(jié)節(jié)(r=0.408)、IFTA(r=0.253)、間質(zhì)炎癥(r=0.267)、微血管瘤(r=0.267)呈顯著正相關(guān)(P<0.05)。DME與小動(dòng)脈玻璃樣變(r=0.351)、微血管瘤(r=0.341)顯著相關(guān)(P<0.01)。(表4)

討 論

本研究發(fā)現(xiàn)，DR分組及DME均與SBP有關(guān)，血壓越高，眼部病變?cè)街?，與既往發(fā)現(xiàn)一致。據(jù)報(bào)道，Alb也是一種急性期反應(yīng)物，低白蛋白血癥是由DKD所致蛋白尿和急性期炎癥增加引起，其下降程度與DR嚴(yán)重度獨(dú)立相關(guān)。慢性高血糖可引起腎間質(zhì)缺氧，進(jìn)而小管周圍成纖維細(xì)胞增生，促紅細(xì)胞生成素生成受損，導(dǎo)致貧血。糖尿病患者貧血可加重DKD和DR[5]，本研究DR患者Hb水平出現(xiàn)下降，提示DR出現(xiàn)時(shí)可能已存在腎間質(zhì)的缺氧損傷。

不同DR分組及DME分組患者的Scr、BUN、eGFR差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與既往研究不一致，考慮與合并AKI有關(guān)。DR 3～4人群更容易出現(xiàn)AKI，與Tan等[6]的研究相似，而本研究未發(fā)現(xiàn)其與感染的相關(guān)性，考慮為多種因素影響，包括糖尿病炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)及間質(zhì)毛細(xì)血管的進(jìn)行性喪失，加劇了腎臟的缺血性損傷。Song等[6]發(fā)現(xiàn)平均血糖與DR進(jìn)展顯著相關(guān)，而血糖變異性和血脂異常與T2DM的DKD進(jìn)展顯著相關(guān)，本研究不同DR分組患者的HbA1c差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與人群較少，部分患者合并貧血導(dǎo)致HbA1c偏低，且有數(shù)據(jù)缺失，導(dǎo)致選擇偏倚有關(guān)，需進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量。DR未發(fā)現(xiàn)與吸煙有關(guān)，與臨床認(rèn)識(shí)不同，考慮與其臨床影響的復(fù)雜性有關(guān)。

表5為腎臟與眼部的組織學(xué)對(duì)應(yīng)關(guān)系[7]，脈絡(luò)膜毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞、Bruch膜和視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞的排列對(duì)應(yīng)于腎小球毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞、腎小球基底膜(glomerular basement membrane，GBM)和足細(xì)胞。脈絡(luò)膜內(nèi)皮和腎小球內(nèi)皮是通過血管新生形成的，在血管新生過程中，成簇的祖細(xì)胞形成新生血管島，分別形成絨毛膜和腎小體[8]。脈絡(luò)膜內(nèi)皮細(xì)胞間存在80 nm孔徑，便于視網(wǎng)膜下液體交換；同樣腎小球內(nèi)皮細(xì)胞也有類似大小的孔，便于超濾進(jìn)入鮑曼囊[9]。Bruch膜和GBM均包含α3、α4、α5的Ⅳ型膠原鏈。因此，影響Ⅳ型膠原的遺傳性或者獲得性疾病，可累及眼腎兩個(gè)器官。這種同源性的病理相關(guān)性已在Ⅱ型膜增生性腎小球腎炎中發(fā)現(xiàn)，表現(xiàn)在GBM和Bruch膜上均發(fā)現(xiàn)電子致密物沉積[10]。Wakisaka 等[11]發(fā)現(xiàn)鈉葡萄糖共轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白2存在于視網(wǎng)膜周細(xì)胞和系膜細(xì)胞中，高血糖會(huì)導(dǎo)致這些細(xì)胞的功能和形態(tài)改變。

表1 不同DR分組患者一般資料及生化指標(biāo)比較

表2 不同糖尿病視網(wǎng)膜病分組患者的DKD腎臟病理特征比較

表3 有無(wú)DME患者的DKD腎臟病理特征比較

表4 DR分組/DME分組與DKD病理的相關(guān)性分析

表5 眼部與腎臟的組織學(xué)關(guān)系

高血糖等因素?fù)p傷視網(wǎng)膜血管周細(xì)胞及內(nèi)皮細(xì)胞，導(dǎo)致細(xì)胞間緊密連接被破壞，在視網(wǎng)膜血管網(wǎng)形成血管壁瘤樣外突，即微血管瘤，破裂后形成點(diǎn)狀出血，為DR初期表現(xiàn)，診斷DR 1期。而內(nèi)皮細(xì)胞功能破壞被認(rèn)為是腎臟微血管病發(fā)生的早期事件，為之后腎臟病臨床表現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)[12]。腎素-血管緊張素系統(tǒng)研究探討了正常白蛋白尿的1型糖尿病患者DR嚴(yán)重程度與DKD組織學(xué)指標(biāo)的關(guān)系。研究采用早期治療DR研究嚴(yán)重程度量表確定DR分級(jí)，通過腎活檢電鏡評(píng)估腎小球系膜體積和腎小球基底膜寬度，發(fā)現(xiàn)所有腎臟組織病變均與DR嚴(yán)重程度相關(guān)，顯示了1型糖尿病患者DR和DKD臨床前形態(tài)學(xué)改變之間的重要聯(lián)系，從組織學(xué)角度解釋了腎臟疾病早期內(nèi)皮細(xì)胞、系膜細(xì)胞、基底膜與眼部組織之間的聯(lián)系。

本研究DR分組與DKD病理分級(jí)及K-W結(jié)節(jié)呈顯著正相關(guān)，與Yamanouchi等[13]研究相同。因此，DR可能有助于預(yù)測(cè)DKD的臨床病程，尤其是增殖性糖尿病視網(wǎng)膜病變(proliferative diabetic retinopathy，PDR)可能是DKD的一個(gè)高度特異性指標(biāo)。DR有助于T2DM人群的DKD診斷，但DR的嚴(yán)重程度可能與DKD存在不一致[14]，尤其是在輕度DR或微量白蛋白尿患者[15]。

本研究發(fā)現(xiàn)，不同DR分組患者的腎臟小管間質(zhì)病變(IFTA/間質(zhì)炎癥)嚴(yán)重程度的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。高血糖繼發(fā)的氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致白細(xì)胞瘀滯、毛細(xì)血管閉塞，進(jìn)一步視網(wǎng)膜缺血缺氧，導(dǎo)致新生血管形成，為PDR的標(biāo)志[16]。體現(xiàn)在腎臟為腎間質(zhì)單核淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)，管周毛細(xì)血管閉塞、血供不足，導(dǎo)致間質(zhì)纖維化、小管萎縮。該研究未發(fā)現(xiàn)與血管硬化的關(guān)系，血管硬化考慮與血壓關(guān)系更密切。

此外，本研究發(fā)現(xiàn)，不同DME分組患者的微血管瘤及小動(dòng)脈玻璃樣變性的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。在組織學(xué)角度，高血糖引起視網(wǎng)膜周細(xì)胞及內(nèi)皮細(xì)胞間緊密連接被破壞，內(nèi)皮細(xì)胞通透性增加，進(jìn)一步引起血視網(wǎng)膜屏障受損，視網(wǎng)膜后極擴(kuò)張的毛細(xì)血管(以及微血管瘤和小動(dòng)脈)局灶或彌漫性滲漏，導(dǎo)致DME的發(fā)生，它可以出現(xiàn)在DR的任意階段，不及時(shí)干預(yù)，可引起嚴(yán)重的視力損害[17]。腎臟的病變體現(xiàn)在病變腎小球毛細(xì)血管節(jié)段性擴(kuò)張，病變系膜的副系膜區(qū)與毛細(xì)血管分離，毛細(xì)血管失去支撐，導(dǎo)致管腔擴(kuò)張，腎小球毛細(xì)血管微血管瘤形成。小動(dòng)脈玻璃樣變使血管通透性增加，導(dǎo)致血漿蛋白沉積所致。

本研究存在一定局限性：(1)因糖尿病進(jìn)行腎穿刺人群的限制，早期病變少，納入研究人群較少；(2)DR評(píng)分主要靠眼底鏡檢查，對(duì)眼底鏡及光相干斷層掃描的應(yīng)用較少；(3)研究資料是回顧性獲取的，通過病例系統(tǒng)內(nèi)導(dǎo)出病理明確為DKD的人群，并查閱當(dāng)時(shí)資料進(jìn)行分析，這樣的初步研究結(jié)果，需要在之后的前瞻性研究進(jìn)一步確認(rèn)。

綜上所述，DR的嚴(yán)重程度可能用于評(píng)估DKD臨床及病理改變，DR有助于T2DM人群的DKD診斷，尤其是PDR可能是DKD的一個(gè)高度特異性指標(biāo)；通過組織病理及機(jī)制分析，DR分級(jí)與DKD病理分級(jí)、小管間質(zhì)病變均有相關(guān)性。因此，對(duì)于T2DM人群，通過DR有可能評(píng)估糖尿病引起的腎臟改變。