楊 楠, 劉 倩, 陳 蕾, 王婷婷
湖南中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院1.腎臟內科;2.內分泌內科,湖南 長沙 410007
糖尿病腎病(diabetes nephrosis,DN)是糖尿病患者常見并發(fā)癥,可引起腎的進行性損傷,并導致腎功能減退甚至衰竭,是糖尿病患者主要病死原因之一[1]。DN患者通過尿微量白蛋白/尿肌酐比值(albumin to creatinine ratio,ACR)監(jiān)測病情,但ACR主要反映腎小球損傷情況,部分糖尿病患者ACR無異常時,腎功能實質上已開始減退,ACR并不能全面及早期的評估DN引起的腎損傷[2]。因此,選擇更為敏感的指標來早期預測DN發(fā)生、監(jiān)測病情情況,對DN的診斷、治療及預后評估都極為重要。乙二醛酶Ⅰ(glyoxalase Ⅰ,GLOⅠ)是體內主要的α羰基醛解毒酶,可催化甲基乙二醛轉化為乳酸,從而減少糖基化終末產(chǎn)物生成[3]。有研究報道,血清GLOⅠ水平降低與糖尿病視網(wǎng)膜損傷、大血管損傷、周圍神經(jīng)病變等慢性并發(fā)癥均有一定關聯(lián)[4-5]。相對于血液標本,尿液標本具有易于采集、連續(xù)采集標本時患者更易接受、更適合動態(tài)監(jiān)測等優(yōu)勢。本研究探討DN患者尿液GLOⅠ水平,分析其在診斷DN中的臨床價值。現(xiàn)報道如下。
1.1 一般資料 選取2017年1—12月收治的2型糖尿病患者74例,按照患者ACR劃分為非DN組(ACR<30 mg/g,n=34)、DN微量蛋白尿組(30 mg/g≤ACR<300 mg/g,n=18)、DN大量蛋白尿組(ACR≥300 mg/g,n=22);同時,選取同期體檢的35例健康者為健康組。納入標準:(1)年齡≥18歲;(2)糖尿病患者符合《中國2型糖尿病防治指南(2017年版)》[6],健康組無身體疾??;(3)患者臨床資料完整。排除標準:(1)患有癌癥者;(2)患有代謝性疾病者;(3)患有精神疾病者;(4)嚴重的心、肝和肺等器官功能異常者。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準,所有研究對象均簽署知情同意書。
1.2 研究方法 無菌試管收集清潔中段尿5 ml,3 000 r/min,離心10 min,取上清采用免疫比濁法檢測尿微量白蛋白,肌氨酸氧化酶法檢測尿肌酐,并計算ACR,檢測儀器為美國貝克曼AU5812全自動生化分析儀;取上清采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測尿液GLOⅠ水平,檢測儀器為美國百樂公司iMARK 680酶標儀。所有檢測均按照標準作業(yè)程序嚴格執(zhí)行,且均在質控通過后獲得。取1 ml的尿液標本,加入0.5 ml尿素、1 ml氫氧化銨、0.5 ml的0.02%十二烷基硫酸鈉。用Centrisart超速離心過濾裝置(20 kDa分子量;Sartorius,Goettingen,德國),3 000 r/min離心10 min,以去除高分子量多肽。取濾液1 ml,用PD-10脫鹽柱(GE Healthcare,Uppsala,瑞典)將濾液脫鹽。進行雙向凝膠電泳,選取差異蛋白,進行毛細管電泳結合質譜分析。檢測到的質譜分析信號都在Microsoft SQL數(shù)據(jù)庫中保存,匹配和注釋。
1.3 觀察指標 觀察GLOⅠ在各組尿液中的表達差異。記錄并比較各組尿液GLOⅠ、ACR,分析尿液GLOⅠ水平與ACR的相關性及GLOⅠ水平、ACR在診斷DN中的價值。
2.1 尿液標本質譜分析 雙向凝膠電泳對蛋白斑點分析尋找差異蛋白,見圖1a。經(jīng)質譜分析和數(shù)據(jù)庫匹配發(fā)現(xiàn),4組尿液標本中GLOⅠ水平呈現(xiàn)明顯差異,見圖1b。蛋白定量發(fā)現(xiàn),隨著ACR的升高,GLOⅠ相對表達量遞減,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見圖1c。
圖1 4組尿液標本中GLOⅠ表達情況(a.雙向凝膠電泳圖;b.雙向電泳顯示GLOⅠ表達情況;c.GLOⅠ相對表達量)
2.2 4組間ACR、尿液GLOⅠ比較 非DN組、DN微量蛋白尿組、DN大量蛋白尿組患者ACR高于健康組,尿液GLOⅠ低于健康組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。DN微量蛋白尿組、DN大量蛋白尿組患者ACR高于非DN組,且DN大量蛋白尿組高于DN微量蛋白尿組;DN微量蛋白尿組、DN大量蛋白尿組患者尿液GLOⅠ低于非DN組,且DN大量蛋白尿組低于DN微量蛋白尿組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表1。
表1 4組間ACR、尿液GLOⅠ比較
2.3 2型糖尿病患者尿液GLOⅠ與ACR相關性 Pearson相關性分析結果顯示,尿液GLOⅠ水平與ACR呈顯著負相關(r=-0.870 6,P<0.01),見圖2。
圖2 2型糖尿病患者尿液GLOⅠ與ACR相關性
2.4 尿液GLOⅠ、ACR診斷DN的ROC曲線 尿液GLOⅠ診斷DN的ROC曲線下面積為0.980(95%可信區(qū)間0.953~1.007),ACR診斷DN的ROC曲線下面積為0.749(95%可信區(qū)間0.627~0.870),兩者均可用于DN的診斷,GLOⅠ診斷價值更高。見表2、圖3。
圖3 尿液GLOⅠ、ACR診斷DN的ROC曲線
表2 尿液GLOⅠ、ACR診斷DN的ROC曲線參數(shù)
目前,DN診斷的金標準是病理診斷,但因其有創(chuàng)性而應用受限。臨床上廣泛應用的DN診斷及分期指標是ACR,但我國目前沒有尿微量白蛋白檢測的統(tǒng)一指南,且部分糖尿病患者在出現(xiàn)微量白蛋白尿之前已有不同程度的腎功能損傷,導致ACR對DN診斷的敏感性和特異性并不理想[7-8]。尿液被認為是腎疾病中發(fā)現(xiàn)生物標志物最適合的生物體液之一[9-11]。尿液樣本的優(yōu)勢包括收集的簡單性和非侵入性。與其他生物體液相比,尿液中腎來源(約70%)和血漿來源(約30%)蛋白質保證了尿液蛋白質的復雜性和穩(wěn)定性[12-14]。在尿液中尋找新的蛋白標志物,對于DN的早期診斷和治療可能具有重要意義。
GLOⅠ作為甲基乙二醛的重要降解酶之一,可降低作為非酶糖化反應中間體甲基乙二醛的含量,從而減少非酶糖化蛋白如糖基化終末產(chǎn)物的生成,保護機體免受糖基化終末產(chǎn)物所致的慢性損傷。GLOⅠ在糖尿病視網(wǎng)膜病變患者血清中顯著降低,且與血清中糖基化終末產(chǎn)物呈負相關[4];血清中GLOⅠ降低與糖尿病慢性神經(jīng)損傷相關[15]。本研究利用蛋白組學結合質譜技術篩選出尿液GLOⅠ在4組間呈差異表達,且與DN病情嚴重程度有關。本研究還通過臨床標本分析進一步驗證了蛋白質組和質譜結果,且非DN組、DN微量蛋白尿組、DN大量蛋白尿組患者尿液GLOⅠ均低于健康組,說明尿液GLOⅠ水平在腎出現(xiàn)損傷的早期即出現(xiàn)下降。Pearson相關性分析結果顯示,尿液GLOⅠ水平與ACR呈顯著負相關(r=-0.870 6,P<0.01)。尿液GLOⅠ診斷DN的ROC曲線下面積為0.980(95%可信區(qū)間0.953~1.007),ACR診斷DN的ROC曲線下面積為0.749(95%可信區(qū)間0.627~0.870),兩者均可用于DN的診斷,尿液GLOⅠ診斷價值更高。本研究樣本量相對較少,且未對DN患者的治療和預后進一步追蹤,缺乏動態(tài)分析結果。后續(xù)研究中,將進一步擴大樣本量,在DN治療前、后連續(xù)分析尿液GLOⅠ的變化,從而更深入的探討尿液GLOⅠ在DN診斷、治療、護理和預后監(jiān)控中的價值,同時,通過健康宣教提高患者對該疾病的早期認識和重視。
綜上所述,尿液GLOⅠ水平在糖尿病患者腎損傷早期即下降,且隨DN的進展其水平逐漸降低,可作為潛在的DN早期診斷標記物的候選。今后研究中,將深入分析尿液GLOⅠ在DN中的作用及機制,探索其作為DN治療靶點的可行性。