方雅萱 鐘 柯 倪清穎 何振洋 楊 波
天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院 國(guó)家中醫(yī)針灸臨床醫(yī)學(xué)研究中心,天津 300380
糖尿?。╠iabetes mellitus,DM)是導(dǎo)致全世界范圍內(nèi)早期慢性腎臟病和終末期腎病的主要原因[1]。Luk等[2]、Wang 等[3]研究表明我國(guó)DM 患病率在過(guò)去的十幾年里持續(xù)上升,預(yù)示著糖尿病腎?。╠iabetic nephropathy,DN)患者的數(shù)量會(huì)隨之增長(zhǎng)。DN 作為DM 常見(jiàn)的微血管并發(fā)癥,目前普遍認(rèn)為其發(fā)生發(fā)展的機(jī)制與糖脂代謝紊亂、腎臟血流動(dòng)力學(xué)改變、腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)異常激活、氧化應(yīng)激、遺傳易感因素等有關(guān)[4]。近年來(lái),越來(lái)越多的研究數(shù)據(jù)表明微炎癥參與了DN 的發(fā)病過(guò)程[5]。微炎癥被認(rèn)為是先天免疫系統(tǒng)反應(yīng)的激活,可與普通的炎癥反應(yīng)相區(qū)別,臨床上認(rèn)為其是指促炎性細(xì)胞因子和其他激活免疫系統(tǒng)的介質(zhì)循環(huán)水平的增加。這種慢性低度炎癥對(duì)腎臟的損害是導(dǎo)致DN 功能結(jié)構(gòu)改變的基礎(chǔ),通過(guò)抑制免疫系統(tǒng)的激活和炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生起到保護(hù)腎臟的作用[6]。因此,炎癥介質(zhì)作為判斷預(yù)后的生物標(biāo)志物及潛在的治療靶點(diǎn),對(duì)DN 患者的生存尤為重要。本文就如今較為常見(jiàn)的炎癥生物標(biāo)志物作一綜述。
hs-CRP 是由肝臟產(chǎn)生的急性時(shí)相反應(yīng)蛋白,是被普遍認(rèn)可的反映體內(nèi)炎癥狀態(tài)的敏感指標(biāo)。炎癥細(xì)胞因子的刺激和胰島素抵抗可導(dǎo)致其合成增加。hs-CRP通過(guò)激活補(bǔ)體系統(tǒng)產(chǎn)生大量炎癥介質(zhì),釋放氧自由基,影響血管內(nèi)皮細(xì)胞使其功能受損,加速微血管病變的進(jìn)展從而影響腎臟功能。美國(guó)有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)[7]血清hs-CRP 水平與DM 患者隨后發(fā)生DN 的風(fēng)險(xiǎn)獨(dú)立相關(guān)。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,Liu 等[8]發(fā)現(xiàn),與野生型DM 小鼠比較,C 反應(yīng)蛋白(C-reactive protein,CRP)轉(zhuǎn)基因DM 小鼠出現(xiàn)以尿蛋白排泄量顯著增加為主要表現(xiàn)的更為嚴(yán)重的DM 腎損傷,提示hs-CRP 在DN 的發(fā)生中起重要作用。
NLR 是指外周血細(xì)胞分析中中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)與淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)之比,其受生理、病理和物理因素的影響較小,較個(gè)體中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)更加穩(wěn)定,被認(rèn)為是一種廉價(jià)的、普遍可用的反映機(jī)體炎癥情況的指標(biāo)。早有實(shí)驗(yàn)證明[9]2 型糖尿?。╰ype 2 diabetes mellitus,T2DM)患者體內(nèi)中性粒細(xì)胞水平與DN 病情進(jìn)展呈正相關(guān),而淋巴細(xì)胞水平與其呈負(fù)相關(guān)。Azab等[10]對(duì)DN 患者隨訪3 年,發(fā)現(xiàn)患者體內(nèi)NLR 水平在此期間隨著DN 的進(jìn)展而明顯升高,并與尿蛋白排泄量增加和腎小球?yàn)V過(guò)率(glomerular filtration rate,GFR)降低顯著相關(guān)。Zhang 等[11]實(shí)驗(yàn)證明NLR 對(duì)T2DM 患者腎功能的惡化有預(yù)測(cè)價(jià)值,通過(guò)動(dòng)態(tài)觀察患者NLR水平,可以評(píng)估DN 的病情進(jìn)展。
PTX3 與CRP 同屬正五聚蛋白家族,由樹(shù)突細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、活化的內(nèi)皮細(xì)胞等合成。PTX3基因的近端啟動(dòng)子包含核因子κB(nuclear factor-κB,NF-κB)結(jié)合位點(diǎn)[12],所以PTX3 的表達(dá)可誘導(dǎo)NF-κB通路的激活,進(jìn)而在腎臟組織中上調(diào)趨化因子和黏附分子及多種炎癥相關(guān)因子基因的表達(dá),加重DN 患者腎組織的炎癥。Uzun 等[13]發(fā)現(xiàn),血漿PTX3 的升高與蛋白尿的嚴(yán)重程度明顯平行。Suliman 等[14]認(rèn)為血漿PTX3水平是內(nèi)皮功能障礙、腎功能受損和蛋白尿密切而獨(dú)立的決定因素。因此,可以認(rèn)為PTX3 是預(yù)測(cè)DM 腎臟損害的靈敏指標(biāo)。
TNF-α 是一種具有顯著促炎作用的細(xì)胞因子,主要由單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生,在腎小球系膜細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞及上皮細(xì)胞中也可合成和分泌。高糖刺激可使腎臟局部釋放TNF-α 增加,激活免疫細(xì)胞,促進(jìn)炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)從而參與腎組織損傷。此外TNF-α 受體(TNFR1、TNFR2)可直接刺激足細(xì)胞產(chǎn)生多種細(xì)胞因子,介導(dǎo)對(duì)足細(xì)胞、系膜細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和上皮細(xì)胞的毒性作用,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,影響腎小球的血流動(dòng)力學(xué)。DN 患者較T2DM 患者血清TNF-α 濃度更高,提示DN 患者體內(nèi)的炎癥負(fù)荷增加[15]。在DN 實(shí)驗(yàn)?zāi)P椭衃16]發(fā)現(xiàn)尿蛋白排泄增加前就出現(xiàn)了腎小球和近端腎小管上皮細(xì)胞TNF 的表達(dá)上調(diào),提示其在DN 早期中發(fā)揮作用。還有研究發(fā)現(xiàn)血漿TNFR1 和TNFR2 濃度與腎臟損傷密切相關(guān)[17],TNF 受體尤其是TNFR1 的基線水平可以獨(dú)立預(yù)測(cè)終末期腎病的進(jìn)展,并且其預(yù)測(cè)能力強(qiáng)于蛋白尿[18],提示TNF-α 是DN 病情進(jìn)展的強(qiáng)預(yù)測(cè)因子之一。
IL 是由多種細(xì)胞產(chǎn)生的一組細(xì)胞因子,分為抗炎和促炎兩類(lèi),其中主要的促炎性細(xì)胞因子有IL-1、IL-6、IL-18 等。IL-1 有IL-1α 和IL-1β 兩種形式,血液中以IL-1β 為主,可通過(guò)自分泌或旁分泌的形式刺激腎小球系膜細(xì)胞增生及誘導(dǎo)IL-6、TNF-α、前列腺素、γ干擾素等炎癥介質(zhì)參與炎癥反應(yīng)[19]。IL-6 可由IL-1、TNF-α 等細(xì)胞因子誘導(dǎo)產(chǎn)生,其表達(dá)異常可導(dǎo)致機(jī)體細(xì)胞代謝異常甚至多種器官功能障礙[20],研究發(fā)現(xiàn)其與腎小球血管內(nèi)皮通透性異常、系膜細(xì)胞增生和腎小球基底膜增厚相關(guān)[21]。IL-18 通過(guò)誘導(dǎo)γ 干擾素的釋放和上調(diào)IL-1β、TNF-α、黏附分子等細(xì)胞因子的表達(dá)或介導(dǎo)細(xì)胞凋亡[22]而具有強(qiáng)大的炎癥特性。Lei等[23]發(fā)現(xiàn)IL-1β 的表達(dá)對(duì)T2DM 小鼠的腎臟炎癥和GFR 下降均有影響。Sangoi 等[24]認(rèn)為IL-6 是預(yù)測(cè)DM患者腎功能障礙的敏感指標(biāo)。Yaribeygi 等[25]注意到IL-18 水平與尿蛋白排泄呈正相關(guān),提示IL-18 水平與慢性腎臟病進(jìn)展密切相關(guān)。
NLRP3 炎癥小體是一種多蛋白寡聚體,由NLRP3、凋亡相關(guān)斑點(diǎn)樣蛋白和胱冬肽酶(caspase)-1 前體組成。在巨噬細(xì)胞和樹(shù)突細(xì)胞等免疫細(xì)胞中,可通過(guò)上調(diào)胞內(nèi)NLRP3 蛋白和IL-1β 前體的表達(dá)而激活caspase-1,進(jìn)一步誘導(dǎo)IL-1β 及IL-18 前體成熟而具有促炎功能,造成局部組織炎癥性損傷或全身性炎癥反應(yīng)[26]。Fu 等[27]研究證明持續(xù)的高糖環(huán)境可促進(jìn)NLRP3炎癥小體的激活。與對(duì)照組和正常及微量蛋白尿組比較,大量蛋白尿患者的NLRP3 炎癥小體基因表達(dá)增加,并且認(rèn)為該基因的表達(dá)可作為DN 的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素[28]。在NLRP3 基因敲除[29]或通過(guò)藥物抑制NLRP3炎癥小體表達(dá)[30]的小鼠中,腎臟炎癥和纖維化程度均得到改善,從而反向證明NLRP3 在腎臟損傷中扮演著重要角色,是預(yù)測(cè)DN 發(fā)生發(fā)展的又一關(guān)鍵因素。
黏附分子被認(rèn)為是血管內(nèi)皮損傷的標(biāo)志之一,包括細(xì)胞間黏附分子-1(inter cellular adhesion molecule-1,ICAM-1)和血管細(xì)胞黏附分子-1(vascular cell adhesion molecule-1,VCAM-1)。ICAM-1 和VCAM-1 通常以低水平表達(dá)于腎小球、腎小管內(nèi)皮細(xì)胞,當(dāng)受到高糖、內(nèi)毒素及炎癥因子如IL-1、TNF-α 等刺激后表達(dá)升高,進(jìn)而促進(jìn)白細(xì)胞浸潤(rùn)及血管內(nèi)皮細(xì)胞的黏附來(lái)增強(qiáng)DN 的炎癥反應(yīng)[31],造成相應(yīng)微血管的阻塞和內(nèi)皮細(xì)胞的損傷。Karimi 等[32]認(rèn)為出現(xiàn)蛋白尿的T2DM 患者血清ICAM-1 水平明顯較高,提示ICAM-1與DN 的病程進(jìn)展顯著相關(guān)。Astrup 等[33]在對(duì)DM 患者的10 年隨訪中發(fā)現(xiàn),ICAM-1 和VCAM-1 與GFR下降獨(dú)立相關(guān),提示黏附分子與腎臟損傷程度和疾病進(jìn)展直接相關(guān),并且可能為正常蛋白尿的DM 患者早期預(yù)測(cè)DN 的重要因素[34]。
Mcp-1 是趨化因子C-C 亞家族的一員,可特異性趨化、激活單核-巨噬細(xì)胞。腎小管上皮細(xì)胞、腎小球系膜細(xì)胞、腎小球內(nèi)皮細(xì)胞等都可分泌微量的Mcp-1,在高糖和多種因子刺激下可在上述細(xì)胞中高表達(dá),致使腎組織中巨噬細(xì)胞浸潤(rùn),釋放多種細(xì)胞因子進(jìn)而介導(dǎo)炎癥反應(yīng),參與DN 的發(fā)生發(fā)展。Siddiqui等[35]發(fā)現(xiàn)尿Mcp-1 與肌酐比值與腎臟快速進(jìn)展相關(guān)。Fufaa 等[36]認(rèn)為在臨床發(fā)現(xiàn)DN 前,女性DM 患者尿Mcp-1 濃度升高與腎間質(zhì)體積的變化有關(guān),提示Mcp-1 可為早期發(fā)現(xiàn)DN 的潛在標(biāo)志物。
現(xiàn)階段,臨床發(fā)現(xiàn)DN 及判斷其治療效果的指標(biāo)主要為尿微量白蛋白、尿白蛋白排泄率、24 小時(shí)尿蛋白定量等,但尿蛋白的水平和腎功能下降、形態(tài)學(xué)損傷等疾病的嚴(yán)重程度并無(wú)直接關(guān)聯(lián);腎組織的活檢是早期診斷DN 的金指標(biāo)[37],但腎穿刺作為一項(xiàng)有創(chuàng)檢查,由于風(fēng)險(xiǎn)、成本等問(wèn)題導(dǎo)致其在DN 患者中難以全面推廣。因此,尋找一種或幾種簡(jiǎn)便可行的能夠干預(yù)臨床診斷和治療的標(biāo)志物就顯得尤為重要。近年來(lái),炎癥越來(lái)越多地被認(rèn)為是DM 背景下微血管并發(fā)癥進(jìn)展的核心[38],炎癥生物標(biāo)志物的預(yù)測(cè)價(jià)值也因此被越來(lái)越多的人發(fā)現(xiàn),通過(guò)檢測(cè)這些炎癥標(biāo)志物可提高DN 的發(fā)現(xiàn)率,并且其作為潛在的治療靶點(diǎn),通過(guò)藥物作用抑制其表達(dá)能夠保護(hù)腎臟、防止或延緩DN的發(fā)生發(fā)展,對(duì)DM 患者的疾病預(yù)后具有重要價(jià)值。
中國(guó)醫(yī)藥導(dǎo)報(bào)2021年35期