毛 楠，周琬秋，任思沖，馬 欣，阮曉依，樊均明,2△

1.成都醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院 腎臟內(nèi)科(成都 610500)；2.成都醫(yī)學(xué)院(成都 610500)；3.成都市青白江區(qū)人民醫(yī)院 內(nèi)分泌及腎病內(nèi)科(成都 610300)

急性腎損傷(acute kidney injury,AKI)是一種高發(fā)的臨床綜合征，主要表現(xiàn)為尿量減少或無尿，或血肌酐(Scr)水平快速升高，或兩種癥狀同時(shí)發(fā)生，病程可達(dá)數(shù)天至數(shù)周，但<3個(gè)月，具有發(fā)病率高、病死率高和預(yù)后差等特點(diǎn)，已成為一項(xiàng)全球性的公共衛(wèi)生問題。鳶尾素(Irisin)是由Ⅲ型纖連蛋白組件包含蛋白5(fibronectin type Ⅲ domain-containing protein 5,FNDC5)被切割、分泌、修飾后釋放入血而產(chǎn)生的多肽片段，促進(jìn)白色脂肪組織棕色化[1]，提高機(jī)體能量代謝，從而減輕心肌肥厚、心肌纖維化[2]，抑制氧化應(yīng)激及炎癥反應(yīng)[3]。Wen等[4]研究發(fā)現(xiàn),慢性腎臟病(chronic kidney diseases,CKD)患者的血清Irisin水平較正常人降低，并隨著CKD分期的升高呈逐漸降低趨勢(shì)。Ebert等[5]發(fā)現(xiàn)，血清Irisin與估算腎小球?yàn)V過率(estimated glomerular filtration rate,eGFR)獨(dú)立相關(guān)。隨著血清Irisin水平升高，CKD的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)逐漸降低[6]。動(dòng)物研究[7]發(fā)現(xiàn)，Irisin主要通過改善CKD小鼠腎小管上皮細(xì)胞線粒體的呼吸和能量代謝從而發(fā)揮腎臟保護(hù)作用。在急性缺血再灌注肺損傷的模型中[8]觀察發(fā)現(xiàn)，血清Irisin水平在急性肺損傷時(shí)降低，外源性給予Irisin可抑制活性氧的產(chǎn)生，保護(hù)線粒體功能，減少細(xì)胞凋亡。而在AKI小鼠的研究[9]中發(fā)現(xiàn)，用Irisin處理后的AKI小鼠的Scr水平、組織損傷、腎小管細(xì)胞凋亡及炎癥有所改善。目前Irisin與AKI的臨床相關(guān)性研究尚未見相關(guān)報(bào)道。因此，本研究旨在通過觀察血清、尿液Irisin水平在AKI患者中的變化，分析Irisin與AKI的相關(guān)性及其影響因素，為AKI的診斷和治療提供理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選取2019年12月至2020年12月在成都醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院住院的AKI患者30例為研究對(duì)象納入試驗(yàn)組，納入標(biāo)準(zhǔn)：1)年齡18～75歲;2)符合2012年KDIGO[10]的AKI臨床實(shí)踐指南中AKI的診斷標(biāo)準(zhǔn);3)自愿參加試驗(yàn)，并簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：1)拒絕簽署知情同意書；2)擠壓傷所致AKI患者；3)橫紋肌溶解所致AKI患者；4)急性冠脈綜合征、急性失代償性心力衰竭等心血管疾病所致AKI患者；5)1個(gè)月內(nèi)經(jīng)常進(jìn)行運(yùn)動(dòng)或劇烈運(yùn)動(dòng)的患者。其中男14例，女16例。AKI分類：腎前性21例,腎性5例,腎后性4例。選取同期30例健康體檢者納入對(duì)照組，年齡18～75(47.20±13.87)歲，其中男17例，女13例。本研究經(jīng)成都醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，并獲得所有患者的書面知情同意(倫理審批編號(hào)：2020CYFYIRB-BA-111-F01)。

1.2 方法

1.2.1 一般資料收集 記錄受試者性別、年齡、吸煙史、飲酒史、既往史(包括糖尿病病史、高血壓病史、冠心病病史等)、現(xiàn)病史、治療情況，測(cè)量身高、體重，計(jì)算體重指數(shù)(body mass index,BMI)，BMI=體重(kg)/身高(m2)。

1.2.2 生化指標(biāo)測(cè)量 所有受試者于清晨空腹(禁食、水12 h后)、安靜狀態(tài)下，由本院操作熟練的護(hù)士抽取外周靜脈血4～5 mL，于清晨7點(diǎn)排空膀胱后,留取清潔中段尿液(尿液由無菌尿液標(biāo)本盒留取)。采用日立7600全自動(dòng)生化分析儀(日本)檢測(cè)高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、甘油三酯(TG)、總膽固醇(CHOL)、血尿素(BUN)、Scr、血尿酸(UA)、血清白蛋白(ALB)。采用邁瑞南京有限公司全自動(dòng)血液分析儀(邁瑞B(yǎng)C-6800)檢測(cè)血紅蛋白(HGB)。使用美國(guó)Omnimabs公司Human Irisin(IS)ELISA試劑盒進(jìn)行血清及尿液Irisin的檢測(cè)，采用南京卡米洛公司的人尿總蛋白(urinary total protein, UP)ELISA試劑盒進(jìn)行UP的檢測(cè)，南京卡米洛公司的人中性粒細(xì)胞明膠酶關(guān)聯(lián)脂質(zhì)運(yùn)載蛋白(neutrophil gelatinase associated lipocalin, NGAL)ELISA試劑盒進(jìn)行血清及尿液NGAL的檢測(cè)。

1.2.3 eGFR計(jì)算公式 eGFR的評(píng)估均采用2009年開發(fā)的基于Scr的CKD-EPI公式估算：

eGFR=a×(Scr/b)c×(0.993)年齡

a值根據(jù)性別與人種分別采用如下數(shù)值：黑人(女性=166，男性=163)；白人及其他人種(女性=144，男性=141)；b值根據(jù)性別不同分別采用如下數(shù)值：女性=0.7，男性=0.9；c值根據(jù)年齡與Scr值大小分別采用如下數(shù)值：女性Scr≤62 μmol/L，使用數(shù)值-0.329，Scr>62 μmol/L，使用數(shù)值-1.209；男性Scr≤80 μmol/L，使用數(shù)值-0.411，Scr>80 μmol/L，使用數(shù)值-1.209。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 兩組臨床資料及生化指標(biāo)比較

兩組性別、吸煙史、飲酒史、LDL-C、尿Irisin、血清NGAL比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。試驗(yàn)組年齡、BMI、UA、Scr、BUN、TG、UP、尿NGAL、血清Irisin水平高于對(duì)照組(P<0.05)，而HGB、ALB、eGFR、CHOL、HDL-C低于對(duì)照組(P<0.05)(表1)。

表1 兩組臨床資料及生化指標(biāo)比較

2.2 試驗(yàn)組Irisin與各指標(biāo)的相關(guān)性分析

2.2.1 血清Irisin與各指標(biāo)的相關(guān)性分析 Pearson相關(guān)及點(diǎn)二列相關(guān)分析結(jié)果顯示，血清Irisin與Scr呈正相關(guān)(P<0.05);與eGFR、ALB呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)，而與年齡、性別、吸煙史、飲酒史、BMI、BUN、UA、HGB、TG、CHOL、LDL-C、HDL-C、血清NGAL、尿Irisin、UP和尿NGAL無相關(guān)性(P>0.05)(表2)。

表2 血清、尿Irisin與各指標(biāo)的相關(guān)性分析

2.2.2 尿Irisin與各指標(biāo)的相關(guān)性分析 Pearson相關(guān)及點(diǎn)二列相關(guān)分析結(jié)果顯示，尿Irisin與Scr呈正相關(guān)(P<0.05)，與eGFR、HGB呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)，而與其余實(shí)驗(yàn)室及臨床指標(biāo)無相關(guān)性(P>0.05)(表2)。將血清、尿液Irisin及腎臟早期損傷標(biāo)記物NGAL分別與腎功能進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果顯示血清Irisin、尿液Irisin、尿NGAL均與Scr呈正相關(guān)(P<0.05)，尿Irisin與Scr的相關(guān)系數(shù)在4個(gè)指標(biāo)中最高，血清Irisin、尿NGAL均與eGFR呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)，尿NGAL與eGFR的相關(guān)性強(qiáng)于血清Irisin(表3)。

表3 Irisin和NGAL分別與腎功能相關(guān)性比較

2.3 試驗(yàn)組Irisin與各指標(biāo)的直線回歸分析

2.3.1 血清Irisin與相關(guān)因素的回歸分析 以血清Irisin為因變量y，將年齡、性別、吸煙史、飲酒史、BMI、SCr、UA、BUN、ALB、eGFR、HGB、TG、CHOL、LDL-C、HDL-C、血清NGAL、尿Irisin、UP、尿NGAL納入自變量x，進(jìn)行多元逐步線性回歸分析，結(jié)果顯示,eGFR、ALB和血清NGAL為影響血清Irisin水平的獨(dú)立影響因素，回歸方程y=-0.002x1-0.009x2-0.124x3+1.247(y=血清Irisin；x1=eGFR，x2=ALB，x3=血清NGAL)(表4)。

表4 血清Irisin與各指標(biāo)的逐步線性回歸分析

2.3.2 尿Irisin與相關(guān)因素的回歸分析 以尿Irisin為因變量y，將年齡、性別、吸煙史、飲酒史、BMI、Scr、UA、BUN、eGFR、ALB、HGB、TG、CHOL、LDL-C、HDL-C、血清NGAL、血清Irisin、UP、尿NGAL納入自變量x，進(jìn)行多元逐步線性回歸分析，結(jié)果顯示，HGB為影響尿Irisin水平的獨(dú)立影響因素，回歸方程y=-0.001x+0.633(y=尿Irisin；x=HGB)(表5)。

表5 尿Irisin與各指標(biāo)的逐步線性回歸分析

2.4 AKI患者不同分期間Irisin水平差異

按照2012年KDIGO[10]建議對(duì)AKI患者進(jìn)行分期，其中AKI 1期患者11例，2期患者1例，3期患者18例，由于AKI分期中2期患者不足3例無法統(tǒng)計(jì)，因此在分析不同分期之間Irisin水平的差異時(shí)不納入2期患者，僅比較AKI 1期和AKI 3期患者。結(jié)果顯示，AKI 3期的患者尿Irisin水平較AKI 1期增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);兩期患者血清Irisin比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(表6)。

表6 AKI患者不同分期間Irisin水平差異

2.5 Irisin水平對(duì)AKI發(fā)生的影響及診斷價(jià)值

根據(jù)臨床數(shù)據(jù)， AKI患者中絕大多數(shù)伴有一種或多種慢性基礎(chǔ)病(糖尿病患者7例，高血壓患者18例，冠心病患者11例)，住院期間經(jīng)血液透析治療患者7例(所有透析患者均在透析前抽血、留取尿液標(biāo)本)。血Irisin和AKI的發(fā)生相關(guān)，在未經(jīng)過年齡、性別調(diào)整時(shí)，血清Irisin每增加0.01個(gè)單位，發(fā)生AKI的風(fēng)險(xiǎn)升高0.609倍(表7)。在經(jīng)過年齡、性別調(diào)整后，血清Irisin每增加0.01個(gè)單位，發(fā)生AKI的風(fēng)險(xiǎn)升高0.549倍(表8)。在經(jīng)過性別、年齡、糖尿病、高血壓、冠心病調(diào)整后，血清Irisin每增加0.01個(gè)單位，發(fā)生AKI的風(fēng)險(xiǎn)升高0.680倍(表9)。通過ROC曲線評(píng)估血清、尿液Irisin和血清、尿液NGAL對(duì)AKI的診斷價(jià)值，血清Irisin的最佳診斷界點(diǎn)值為0.536 μg/L，靈敏度為83.3%，特異性為90.0%，曲線下面積為0.899(95%CI：0.813～0.986，P<0.05);尿液NGAL對(duì)AKI的最佳診斷界點(diǎn)值為2.409 ng/L，靈敏度為73.3%，特異性為96.7%，曲線下面積為0.853(95%CI：0.746～0.961，P<0.05);尿液Irisin及血液NGAL對(duì)AKI的診斷差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(圖1)。

表7 Irisin水平與AKI的Logistic回歸分析

表8 Irisin水平與AKI的Logistic回歸分析(經(jīng)年齡、性別調(diào)整后)

表9 Irisin水平與AKI的Logistic回歸分析(經(jīng)年齡、性別、糖尿病、高血壓、冠心病調(diào)整后)

圖1 血清、尿液Irisin和血清、尿液NGAL 的ROC曲線

3 討論

AKI是值得全球關(guān)注的可由多種病因引起的疾病，可導(dǎo)致一系列的臨床并發(fā)癥，每年造成大約200萬(wàn)人死亡[11]。研究[12-13]顯示，AKI的非識(shí)別率為74.2%，且目前沒有特效藥物治療，早期診斷、治療AKI，對(duì)減輕患者癥狀、降低病死率及改善預(yù)后具有重大意義。Irisin是在小鼠肌肉中發(fā)現(xiàn)的一種肌動(dòng)蛋白，是FNDC5裂解分泌的有112個(gè)氨基酸的片段。Bostr?m 等[1]研究發(fā)現(xiàn)，增加小鼠體內(nèi)Irisin的水平，可以增加脂肪組織線粒體基因的表達(dá)，改善能量代謝。

多項(xiàng)研究[14-16]發(fā)現(xiàn)，脂肪組織、唾液腺、汗腺、皮脂腺、心肌、腎臟等組織器官也能分泌Irisin，但目前Irisin在腎臟疾病的研究較少。既往研究[17-18]顯示，2型糖尿病患者體內(nèi)血清Irisin水平低于非糖尿病患者，而糖尿病腎病患者體內(nèi)循環(huán)Irisin的水平低于2型糖尿病患者。非糖尿病的5期CKD患者與正常人相比，CKD 5期的患者體內(nèi)循環(huán)Irisin水平較低[4]。本研究發(fā)現(xiàn)，AKI患者的血清Irisin水平明顯高于對(duì)照組，推測(cè)其可能的原因如下：1)與CKD患者體內(nèi)代謝產(chǎn)物的長(zhǎng)期作用有關(guān)。CKD患者由于腎功能減退，在腎功能惡化過程中體內(nèi)的毒性物質(zhì)不能通過腎臟有效排出，導(dǎo)致毒性物質(zhì)在體內(nèi)蓄積，而硫酸吲哚酚則是主要腸源性尿毒癥毒素之一[19]。Wen 等[4]發(fā)現(xiàn)，硫酸吲哚氧基處理后，F(xiàn)NDC5在骨骼肌細(xì)胞中的表達(dá)水平呈劑量依賴性降低，同時(shí)Irisin表達(dá)也同樣降低，硫酸吲哚氧基可能通過調(diào)控PGC1-α-FNDC5-Irisin軸負(fù)性調(diào)節(jié)血清Irisin水平。2)Irisin可以由運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)產(chǎn)生[1]，F(xiàn)NDC5 mRNA在骨骼肌相對(duì)高表達(dá)[20]，而CKD患者長(zhǎng)期處于蛋白營(yíng)養(yǎng)不良狀態(tài)，導(dǎo)致Irisin水平較低。3)對(duì)于合并糖尿病的CKD患者，Irisin水平降低可能與糖尿病患者存在胰島素抵抗有關(guān)[1,21]。4)血清Irisin水平在AKI可能是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過程。研究[8]發(fā)現(xiàn)，經(jīng)肢體遠(yuǎn)端缺血預(yù)處理(remote ischemic preconditioning,RIRC)肺缺血再灌注(ischemia/reperfution,I/R)損傷小鼠，血清Irisin水平在疾病早期升高，并隨著疾病的進(jìn)展呈逐漸下降趨勢(shì)。而在急性心肌梗死(acute myocardial iInfarction,AMI)大鼠中，血清Irisin水平在AMI發(fā)病第1小時(shí)開始下降，第2小時(shí)最低，隨后呈時(shí)間依賴性升高[22]。5)AKI時(shí)腎小管Irisin分泌增多。研究[23]顯示，經(jīng)過寡霉素(O)和抗霉素(A)誘導(dǎo)的AKI小鼠近端小管腎小管細(xì)胞FNDC5/Irisin表達(dá)增加。6)AKI時(shí)，Irisin入血增多。I/R損傷后，Irisin可能從血清轉(zhuǎn)移到損傷的肺[8]。因此，AKI患者是否存在分泌的Irisin入血轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)致血清Irisin水平增高仍需進(jìn)一步研究探索。

對(duì)AKI患者血清Irisin和尿Irisin水平進(jìn)行探索性研究發(fā)現(xiàn)，血清Irisin和尿Irisin均與Scr呈正相關(guān)，與eGFR呈負(fù)相關(guān)，eGFR為血清Irisin水平的獨(dú)立影響因素。既往研究[17-18]結(jié)果表明，糖尿病腎病的患者循環(huán)Irisin水平降低與腎功能降低的程度有關(guān)，并且血清Irisin與Scr呈負(fù)相關(guān)，與eGFR呈獨(dú)立相關(guān)。本研究對(duì)于AKI患者血清Irisin的研究與對(duì)糖尿病腎病患者的研究結(jié)果相似，這可能與本研究樣本量較少、觀察時(shí)間較短有關(guān)，后續(xù)團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量，收集AKI患者不同時(shí)間點(diǎn)的血、尿標(biāo)本進(jìn)行檢測(cè)，深入觀察其變化趨勢(shì)及兩者間的相關(guān)性。此外本研究還發(fā)現(xiàn)，AKI 3期患者的血清及尿液Irisin水平均高于AKI 1期患者，但兩期患者的血清Irisin水平比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，考慮可能與研究樣本量小或血清Irisin水平與AKI嚴(yán)重程度無相關(guān)性有關(guān)，后續(xù)研究將增加樣本量進(jìn)一步研究驗(yàn)證。

既往研究[24]認(rèn)為，NGAL對(duì)于早期預(yù)測(cè)AKI比eGFR更有優(yōu)勢(shì)，因此本研究將NGAL作為對(duì)照，2012年KDIGO指南[10]對(duì)AKI的定義作為診斷金標(biāo)準(zhǔn),將血清、尿Irisin與腎臟早期損傷標(biāo)記物NGAL分別與Scr、eGFR進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)血清Irisin、尿Irisin、尿NGAL均與Scr呈正相關(guān)，血清Irisin、尿NGAL與eGFR呈負(fù)相關(guān)。而二元Logistic回歸分析發(fā)現(xiàn)，血清Irisin水平與AKI的風(fēng)險(xiǎn)呈正相關(guān)。進(jìn)一步通過ROC曲線評(píng)估血清Irisin對(duì)AKI的診斷價(jià)值，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，血清Irisin比尿液NGAL靈敏度更高，而特異性與診斷的準(zhǔn)確性也較好。因此，推測(cè)血清Irisin有望成為AKI診斷的潛在生物學(xué)標(biāo)志物。Ebert等[5]在對(duì)CKD患者進(jìn)行研究后，認(rèn)為Irisin也許并不能從腎臟排出。但Liu等[23]研究發(fā)現(xiàn)，Irisin可在小鼠腎小管上皮細(xì)胞被誘導(dǎo)產(chǎn)生。針對(duì)上述問題，后續(xù)將深入探索Irisin排泄、代謝及轉(zhuǎn)移等相關(guān)機(jī)制。

綜上所述，Irisin的發(fā)現(xiàn)對(duì)改善AKI的診斷及預(yù)后提供了一個(gè)重要的思路，血清Irisin有望成為AKI潛在的診斷標(biāo)志物，為Irisin在臨床的應(yīng)用提供了理論依據(jù)，也為AKI的診療提供了研究思路和參考。