閆妮 李婧 劉玲嬌 林燕

(陜西省人民醫(yī)院 1. 風(fēng)濕免疫科，2. 內(nèi)分泌科，陜西 西安 710068)

2型糖尿病(Type 2 Diabetes mellitus，T2DM )是以慢性高血糖為特征的一組全身代謝性疾病。其具體發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明，胰島素分泌缺陷和外周組織胰島素抵抗是其主要發(fā)病基礎(chǔ)[1]。近年來(lái)認(rèn)為T2DM是一種“慢性低度炎癥狀態(tài)”，慢性炎癥及活化的免疫系統(tǒng)在T2DM的發(fā)病機(jī)制中起作用[2]。糖尿病腎臟病(Diabetic kidney disease，DKD)是糖尿病嚴(yán)重的微血管并發(fā)癥，是終末期腎功能衰竭的主要原因[3]，我國(guó)約20%～40%的糖尿病患者合DKD[4]。近年大量研究[5-6]表明低水平的全身慢性炎癥是導(dǎo)致胰島素抵抗、肥胖、T2DM及其并發(fā)癥的潛在機(jī)制。而且炎癥反應(yīng)在DKD的發(fā)生和發(fā)展中起關(guān)鍵作用[7]。許多炎癥細(xì)胞因子如IL-1、IL-6、IL-18、TNF-α等與DKD的發(fā)病密切相關(guān)[8]。白細(xì)胞介素-37(Interleukin-37，IL-37)是一種新型的天然抗炎細(xì)胞因子[9]，已被證實(shí)參與多種自身免疫性疾病[10-13]、肥胖[14]、冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病[15]等的發(fā)生發(fā)展。然而IL-37在T2DM合并腎臟病中研究鮮少。本研究探討疾病不同階段IL-37濃度與DKD危險(xiǎn)因素的相關(guān)性，分析其在T2DM合并DKD疾病中的作用。

1 資料和方法

1.1 一般資料 選取2018年12月～2019年12月于陜西省人民院內(nèi)分泌科住院的T2DM患者228例，分為單純DM組(正常蛋白尿組，80例)和T2DM合并DKD組(DKD組，148例)。DKD組又分為早期DKD組和臨床DKD組。同時(shí)納入同期本院體檢中心年齡、性別匹配的60例健康者作為對(duì)照組。所有T2DM患者診斷均符合1999年WHO糖尿病診斷及分型標(biāo)準(zhǔn)。DKD診斷按2014年美國(guó)糖尿病協(xié)會(huì)(ADA)與美國(guó)腎臟病基金會(huì)(NKF)達(dá)成的共識(shí)，認(rèn)為DKD是指由糖尿病引起的慢性腎病，主要包括腎小球?yàn)V過率(GFR)<60 mL·min-1·1.73 m-2或尿白蛋白/肌酐(UACR)>30 mg/g肌酐持續(xù)超過3個(gè)月。排除標(biāo)準(zhǔn)：1型糖尿病、糖尿病急性并發(fā)癥、急性痛風(fēng)發(fā)作、妊娠、發(fā)熱、感染、惡性腫瘤、自身免疫性疾病、慢性炎癥性疾病、肝腎功能異常、冠心病、心功能不全、原發(fā)性腎小球及繼發(fā)性腎小球疾病的患者、近半年內(nèi)有手術(shù)或創(chuàng)傷、以及任何原因服用糖皮質(zhì)激素或免疫抑制劑的患者。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)通過，所有參與者均簽署知情同意書。

白蛋白尿分期根據(jù)2012年KDIGO CKD分期，A1期UACR<30 mg/g肌酐，A2期UACR在30～300 mg/g肌酐，A3期UACR>300 mg/g肌酐。本研究根據(jù)患者的蛋白尿水平分為3組，正常蛋白尿組(單純DM組)：UACR 在0～30 mg/g、微量白蛋白尿組(早期DKD組)：UACR 在30～300 mg/g、大量白蛋白尿組(臨床DKD組)：UACR>300 mg/g。

1.2 資料采集 收集所有病例的年齡、性別、病程、血壓、身高、體重，計(jì)算BMI?？崭钩槿⊥庵莒o脈血，檢測(cè)尿素、肌酐、HDL-C、LDL-C、TG、糖化血紅蛋白A1c (HbA1c)。腎小球?yàn)V過率(GFR)采用慢性腎臟病流行病學(xué)協(xié)作組(CKD-EPI)公式計(jì)算估算的腎小球過濾率(eGFR)。收集晨尿及24 h尿液，檢測(cè)尿微量白蛋白(尿ALB)、尿α1微球蛋白(尿α1-MG)、尿β2微球蛋白(尿β2-MG)、尿微量白蛋白/尿肌酐比值(UACR)及尿蛋白總量。

1.3 IL-37檢測(cè) 收集所有入選患者及健康對(duì)照組者的靜脈血3 mL，將血液離心，并分別收集離心后的血清，置-80℃冰箱保存待檢。用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)檢測(cè)血清IL-37水平。購(gòu)買美國(guó)AdipoGen公司IL-37 (human) ELISA 試劑盒 (Cat. NO. AG-45A-0041YEK-K101)，嚴(yán)格按照說明書操作。

2 結(jié)果

2.1 4組研究對(duì)象各臨床資料比較 4組在年齡、性別、血壓、血脂(TG、TC、HDL-C、LDL-C)方面差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。然而BMI、HbA1C、FBG、SCre、BUN、eGFR、尿ALB、尿β2-MG、尿α1-MG在4組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。BUN、Scre、尿ALB、尿α1-MG、尿β2-MG均隨蛋白尿增加而增加，eGFR呈下降趨勢(shì)(均P<0.05)。進(jìn)一步分析3組病例組之間實(shí)驗(yàn)室檢查資料，發(fā)現(xiàn)早期DKD組和臨床DKD組患者eGFR 顯著低于單純DM組(P<0.001)，臨床DKD組顯著低于早期DKD組(P=0.003)；尿蛋白定量在臨床DKD組顯著高于單純DM組、早期DKD組(P<0.001)；尿α1-MG在臨床DKD組顯著高于單純DM組(P=0.028)；尿ALB在臨床DKD組顯著高于單純DM組及早期DKD組(P<0.001)，早期DKD組顯著高于單純DM組(P<0.01)；尿β2-MG在臨床DKD組均顯著高于單純DM組及早期DKD組(P<0.001)；FBG在臨床DKD組顯著高于單純DM組(P=0.032)，早期DKD組顯著高于單純DM組(P=0.031)；HbA1C在臨床DKD組顯著高于單純DM組(P=0.039)。見表1。

表1 4組研究對(duì)象臨床資料比較Table 1 Comparison of clinical data among the four groups

2.2 4組研究對(duì)象血清IL-37水平比較 ELISA法檢測(cè)4組研究對(duì)象IL-37血清濃度在對(duì)照組、單純DM組、早期DKD組及臨床DKD組分別為66.48±37.84 pg/mL、92.47±38.32 pg/mL、98.78±43.73 pg/mL、118.41±34.31 pg/mL。與對(duì)照組相比，單純DM組、早期DKD組及臨床DKD組患者血清IL-37蛋白水平均顯著升高(P<0.05)；臨床DKD組患者血清IL-37較早期DKD組顯著升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.056，P=0.043)；早期DKD組患者血清IL-37濃度雖高于與單純DM組，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.641，P>0.05)。見圖1。

2.3 血清IL-37水平與各臨床指標(biāo)的相關(guān)性 采用Spearman秩相關(guān)分析血清IL-37濃度與上述組間有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)的相關(guān)性，結(jié)果顯示血清IL-37濃度與尿蛋白定量、尿ALB、尿α1-MG、尿β2-MG、HbA1C呈顯著正相關(guān)(均P<0.05)，與eGFR呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)，見表2。

表2 各項(xiàng)指標(biāo)與血清IL-37水平的相關(guān)性分析Table 2 Correlation analysis of each index and serum IL-37 level

2.4 影響T2DM合并DKD的Logistics多因素回歸分析 以有無(wú)DKD為因變量，年齡、BMI、HbA1C、IL-37為自變量行二分類Logistics回歸分析。結(jié)果顯示：HbA1C和IL-37是影響T2DM合并DKD的主要因素。HbA1C是T2DM合并DKD的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(OR=2.745，95%CI：1.736-5.536，P=0.027)，IL-37是其保護(hù)性因素(OR=0.822，95%CI：0.702-0.962，P=0.015)。

3 討論

DKD是最常見的糖尿病微血管并發(fā)癥，近年來(lái)隨著我國(guó)糖尿病患病率的增加，DKD的患病率逐年上升，我國(guó)DKD在終末期腎病(ESRD)中占16.4%[16]，成為糖尿病患者的主要死亡原因。其發(fā)病機(jī)制較復(fù)雜，與多種因素有關(guān)，慢性炎癥反應(yīng)是DKD發(fā)生發(fā)展的重要環(huán)節(jié)[17]。參與DKD炎癥反應(yīng)的細(xì)胞不僅包括腎臟固有細(xì)胞(如腎小球內(nèi)皮細(xì)胞、系膜細(xì)胞、足細(xì)胞、腎小管上皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞與間質(zhì)細(xì)胞)，還包括進(jìn)入腎臟的外來(lái)細(xì)胞(如中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等)[17]。上述細(xì)胞分泌細(xì)胞因子(包括促炎和抗炎細(xì)胞因子)通過復(fù)雜的細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)共同參與DKD發(fā)病。機(jī)體中炎癥相關(guān)細(xì)胞及細(xì)胞因子可能會(huì)成為糖尿病及其并發(fā)癥的潛在治療靶點(diǎn)。

IL-37是新發(fā)現(xiàn)的IL-1家族(IL-1 family，IL-1F)第7個(gè)成員，也稱IL-1F7，是一種天然的免疫應(yīng)答抑制物，能夠抑制多種炎癥因子的表達(dá)發(fā)揮顯著的抗炎效應(yīng)。IL-37有5種亞型(IL-37a-e)，其中IL-37b是IL-37最長(zhǎng)的序列，也是其功能性亞型[18]。IL-37發(fā)揮抗炎作用主要有胞外和胞內(nèi)兩種途徑：①胞外IL-37與其受體的結(jié)合主要有以下機(jī)制：胞外IL-37與IL-18受體α鏈(IL-18Rα)鏈結(jié)合繼之招募IL-1受體8(IL-1R8，主要包括TIR8/SIGIRR)，后者可以作為“負(fù)性”附屬鏈激活抗炎反應(yīng)[19]；IL-37與IL-18結(jié)合蛋白(IL-18BP)結(jié)合，阻止IL-18Rα招募IL-18Rβ，以及后續(xù)的炎癥基因的轉(zhuǎn)錄。②IL-37能轉(zhuǎn)移到細(xì)胞內(nèi)作為核轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié)因子與Smad3相互作用，從而下調(diào)炎癥反應(yīng)；也可以通過抑制信號(hào)傳導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄活化因子(STAT)、絲裂原激活蛋白激酶(MAPK)p38α功能起到顯著抗炎的效應(yīng)[9]。IL-37在生理狀態(tài)下表達(dá)極少，在某些誘因如炎癥狀態(tài)下，炎性因子如IFN-γ、IL-6、IL-1β能顯著上調(diào)IL-37表達(dá)。

最近眾多的研究已證實(shí)IL-37通過抑制炎癥參與了自身免疫性疾病如類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(RA)、系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)、炎癥性腸病(IBD)、以及代謝綜合征等的發(fā)生發(fā)展，發(fā)現(xiàn)上述疾病患者外周血清IL-37蛋白水平顯著高于正常對(duì)照，IL-37升高幅度與疾病嚴(yán)重度或活動(dòng)性相關(guān)，對(duì)自身免疫病提供一定保護(hù)作用[10-14]。然而，IL-37與糖尿病及糖尿病相關(guān)并發(fā)癥的研究較少。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，IL-37蛋白在單純DM (正常蛋白尿組)、早期DKD (微量蛋白尿組)及臨床DKD組(大量蛋白尿組)患者血清中的濃度均顯著高于正常對(duì)照組，且在臨床DKD患者血清中濃度顯著高于早期DKD患者。這與彭晶[20]研究結(jié)果相一致，即IL-37在糖尿病腎病微量蛋白尿、大量蛋白尿組均顯著升高，血清升高的 IL-37可以作為DKD嚴(yán)重程度及預(yù)測(cè)預(yù)后的有效指標(biāo)。還發(fā)現(xiàn)早期DKD組患者IL-37濃度雖高于單純DM組，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，這與彭晶的結(jié)論不相同，可能與樣本例數(shù)偏少及選擇糖尿病病程不同相關(guān)。此外，莫春艷[21]發(fā)現(xiàn)在T2DM合并增殖性糖尿病視網(wǎng)膜病變患者血清中IL-37顯著高表達(dá)，且隨著視網(wǎng)膜病情嚴(yán)重程度的增加IL-37表達(dá)增強(qiáng)。然而，Borzouei S等[22]發(fā)現(xiàn)在伊朗人群未治療的T2DM合并糖尿病腎病患者血清中IL-37表達(dá)顯著低于對(duì)照組，經(jīng)過8個(gè)月的西格列汀單藥或西格列汀聯(lián)合維生素D3治療，T2DM合并糖尿病腎病患者血清中IL-37水平明顯升高，但具體機(jī)制尚未闡明。我們從血清蛋白層面說明體內(nèi)IL-37水平與DKD蛋白尿相關(guān)，當(dāng)T2DM患者腎臟出現(xiàn)微量或大量蛋白尿，體內(nèi)炎癥水平增加，IL-37蛋白水平表達(dá)也隨之升高，從而抑制炎癥因子的產(chǎn)生，對(duì)糖尿病及DKD有保護(hù)作用。需要關(guān)注的是IL-37蛋白濃度在不同疾病或同種疾病不同實(shí)驗(yàn)室情況下檢測(cè)結(jié)果也不同，推測(cè)造成這種差異的原因可能與檢測(cè)試劑盒、所選擇的檢測(cè)人群不同有關(guān)。

此外，Spearman相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)IL-37濃度與尿蛋白定量、尿ALB、腎小管損傷指標(biāo)(尿α1-MG、尿β2-MG)、HbA1C呈顯著正相關(guān)，與eGFR呈顯著負(fù)相關(guān)，部分結(jié)果與彭晶[20]研究相一致。Logistics回歸分析發(fā)現(xiàn)IL-37可能是T2DM并發(fā)DKD的保護(hù)性因素，HbA1C是T2DM合并DKD的危險(xiǎn)因素。DKD危險(xiǎn)因素包括糖尿病病程、高血糖、高血壓、血脂異常、超重、肥胖等。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)血脂、血壓在單純DM、早期DKD及臨床DKD3組間比較無(wú)顯著性差異，推測(cè)與已接受降壓、降脂等藥物等因素有關(guān)；然而BMI在3組間比較存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。本研究還發(fā)現(xiàn)HbA1C在單純DM組高于其他組，也可能是由于微量、大量蛋白尿組患者隨訪頻繁，血糖監(jiān)測(cè)及降糖藥物使用依從性更好所致。Ballak DB[23]等發(fā)現(xiàn)表達(dá)人IL-37的轉(zhuǎn)基因鼠在高脂飲食喂養(yǎng)后，胰島素抵抗、血糖水平及脂肪浸潤(rùn)均明顯改善，也支持IL-37對(duì)于T2DM有治療作用這一觀點(diǎn)。以上結(jié)果更近一步說明IL-37在糖尿病及DKD中起抗炎作用，可能成為治療T2DM及其并發(fā)癥的潛在靶點(diǎn)。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，T2DM合并DKD患者血清IL-37濃度升高，且與尿蛋白量及血糖控制相關(guān)，IL-37可能是DKD的保護(hù)因素。本研究進(jìn)一步豐富了DKD的發(fā)病機(jī)制，IL-37可作為治療T2DM合并DKD的潛在新途徑。但DKD是多因素疾病，本次研究樣本量較小，仍需大樣本及體內(nèi)外試驗(yàn)進(jìn)一步闡明IL-37在T2DM合并DKD中的具體作用機(jī)制。