劉玉倩 寧 均 劉 青
(吉林大學第一醫(yī)院內(nèi)分泌科,吉林 長春 130021)
糖尿病腎病(DN)也已成為慢性腎衰竭的主要原因〔1〕。DN的發(fā)病機制尚未明確,現(xiàn)有研究其受遺傳易感性、血流動力學因素、氧化應激、細胞因子和生長因子等多種因素影響。轉(zhuǎn)化生長因子-1(TGF)-β1和骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)-7在DN中的作用逐漸成為研究的熱點。本研究觀察DN及患者血清TGF-β1,BMP-7的變化,為進一步指導臨床治療提供理論依據(jù)。
1.1一般資料 2011年7月至2012年7月吉林大學第一醫(yī)院住院2型糖尿病(T2DM)患者96例,均符合1999年WHO的診斷和分型標準,根據(jù)尿微量白蛋白/肌酐值(ACR)(<30 mg/g,30~300 mg/g,>300 mg/g),分為正常白蛋白尿A組32例,微量白蛋白尿B組31例,臨床白蛋白尿C組24例;另外選擇同期門診健康體檢者為正常對照D組24例。
排除病例:(1)不符合上述納入標準者;(2)在測定血清TGF-β1、BMP-7之前曾應用過大量糖皮質(zhì)激素者;(3)嚴重肝腎功能受損或結(jié)締組織疾病者;(4)合并腫瘤或惡性血液病者;(5)血壓不達標者。
1.2方法 所有受試者均禁食8 h以上,于次日清晨采肘靜脈空腹血,離心后取血清2 ml 保存于-40℃的冰箱中。采用北京愛普華美生物科技有限公司TGF-β1、BMP-7酶聯(lián)免疫吸附試劑盒檢測血清TGF-β1,BMP-7濃度,隨機尿液測定ACR。
糖化血紅蛋白(HbA1c)及ACR測定采用德國西門子糖化血紅蛋白/尿微量白蛋白分析儀,血液生化指標測定采用美國貝克曼庫爾特LX20全自動生化分析儀,空腹血糖(FPG)采用葡萄糖氧化酶-過氧化酶法,總膽固醇(TC)采用免疫化學比色法,尿素氮(BUN)采用脲酶比色法,血肌酐(Cr)采用肌氨酸氧化酶法,甘油三酯(TG)采用甘油磷酸氧化酶-過氧化酶法,體重指數(shù)(BMI)=體重/身高2(kg/m2)。
2.1糖尿病各組血清中各臨床指標比較 糖尿病各組及健康對照組相比,年齡、性別無統(tǒng)計學差異(P>0.05),與健康對照組相比,糖尿病各組TGF-β1濃度水平降低,C組與對照組比較有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。與健康對照組比較,糖尿病各組BMP-7濃度水平升高(P<0.05)。見表1。
糖尿病各組間,低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、TG、TC、HbA1c無統(tǒng)計學差異(P>0.05);B組與A組比較,F(xiàn)PG、TGF-β1水平差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);C組與A組比較,BMP-7、TGF-β1、ACR、BUN、Cr、BMI水平差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),C組與B組比較BMP-7、ACR、BUN、Cr、FPG水平差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。血清TGF-β1水平與ACR呈正相關(r=0.433,P<0.001),與BMP-7呈負相關(r=-0.493,P<0.001)。
2.2糖尿病各組中患者ACR水平與其他指標的相關性分析 A組中ACR與BMP-7呈負相關(r=-0.403,P<0.05),與TGF-β1呈負相關(r=-0.141,P>0.05),與LDL-C、TG、TC、HbA1c、BMI、BUN、Cr、FPG無明顯相關性(P>0.05)。B組中ACR與BMP-7呈負相關(r=-0.413,P<0.05),與TGF-β1呈正相關(r=0.4,P<0.05),與FPG呈正相關(r=0.046,P<0.05),與Cr呈正相關(r=0.345,P<0.05),與LDL-C、TG、TC、HbA1c、BMI、BUN,無明顯相關性(P>0.05)。
C組中ACR與BMP-7呈負相關(r=-0.353,P<0.05),與TGF-β1呈正相關(r=0.832,P<0.001),ACR與LDL-C呈正相關(R=0.41,P<0.05),與BUN、TG、TC、HbA1c、BMI、Cr、FPG無明顯相關性(P>0.05)。
2.3糖尿病組中ACR水平與其他指標的相關性分析 整體糖尿病組ACR與BMP-7呈負相關(r=-0.493,P<0.001),與TGF-β1呈正相關(r=0.433,P<0.001),與LDL-C呈正相關(r=0.295,P<0.05),與Cr呈正相關(r=0.327,P<0.05),與糖尿病家族史、BUN、TG、TC、BMI、FPG無相關性(P>0.05)。
表1 各組臨床指標檢測結(jié)果
TGF-β家族是一組可調(diào)節(jié)細胞生長、分化的蛋白質(zhì)家族,這類細胞因子可使正常的成纖維細胞發(fā)生轉(zhuǎn)化,故而命名為轉(zhuǎn)化生長因子〔2〕。而在腎臟中,TGF-β1含量最高。鑒于大量的臨床及動物實驗研究可知,TGF-β1通過多種途徑對腎臟造成損傷。TGF-β是重要的腎臟纖維化的啟動因子,DN的腎臟纖維化本質(zhì)是源自于管狀上皮細胞向間質(zhì)細胞轉(zhuǎn)化(EMT),而TGF-β1可啟動并完成整個EMT過程〔3〕;TGF-β1升高時,便刺激系膜細胞合成IV型膠原蛋白,IV型膠原蛋白使細胞外基質(zhì)降解所需要的酶合成減少,活性減低,合成多于降解,最終腎小球系膜細胞、近曲小管上皮細胞及足細胞等多種細胞細胞外基質(zhì)(ECM)堆積〔4,5〕;在DN早期可介導足細胞凋亡。
BMP-7也稱為成骨蛋白-1(OP-1),是TGF-β超家族的一個亞群,其高表達于集合管、髓袢升支厚壁段、遠端小管及腎小球臟層上皮細胞(足細胞)〔6〕,BMP-7的作用機制是防止腎小管萎縮、腎管狀上皮細胞向間質(zhì)細胞轉(zhuǎn)化,阻斷單側(cè)輸尿管梗阻導致的上皮細胞凋亡及保持腎臟正常形態(tài)、功能等作用。許多實驗研究均證明,BMP-7是TGF-β重要的拮抗因子。BMP-7在腎小球系膜細胞激活BMP-RII和減少蛋白激酶C(PKC)觸發(fā)信號以防止高糖誘導的氧化應激,起著重要的抗氧化的作用〔7〕。最近研究發(fā)現(xiàn),BMP-7在腎發(fā)生早期促進EMT,在腎功能逐漸喪失及腎臟纖維化中通過BMP-7抑制鈣黏蛋白、α-肌動蛋白(α-SMA)、纖連蛋白、I型膠原蛋白等因子的依賴物質(zhì),從而以抵消TGF-β1介導的EMT,以減緩腎衰竭的進展〔7,8〕。
在本實驗中,A組中ACR與TGF-β1呈負相關,這可能是TGF-β1系統(tǒng)功能下降引起的一種代償性反應。但整體糖尿病組ACR與TGF-β1呈正相關,在日后的研究中需要加大樣本量進一步證實。本實驗顯示,隨DN進展,血清BMP-7水平逐漸升高,且與ACR呈正相關。同時本實驗也提示糖尿病ACR正常時,血清BMP-7濃度已升高,對BMP-7和TGF-β1進行評估比傳統(tǒng)的監(jiān)測蛋白尿及腎小球濾過率能更準確地預測出腎臟疾病終點〔9〕。因此血清BMP-7可能成為診斷早期DN的新的敏感指標,同時為DN的治療提供新的靶點。
4 參考文獻
1Gross JL,de Azevedo MJ,Silveiro SP,etal.Diabetic nephropathy:diagnosis,prevention,and treatment〔J〕.Diabetes Care,2005;28:164-76.
2Taipale J,Keski-Oja J. Growth factors in the extracellular matrix〔J〕.FASEB J,1997;11(1):51-9.
3Xu Y,Wan J,Jiang D,etal.BMP-7 counteracts TGF-β1-induced epithelial-to-mesenchymal transition in human renal proximal tubular epithelial cells〔J〕.J Nephrol,2009;22(3):403-10.
4Chen S,Hong SW,Iglesias-de la Cruz MC,etal.The key role of the transforming growth factor-beta system in the pathogenesis of diabetic nephropathy〔J〕.Ren Fail,2001;23(3-4):471-81.
5Wogensen L,Nielsen CB,Hjorth P,etal.Under control of the Ren-1c promoter,locally produced transforming growth factor-beta1 induces accumulation of glomerular extracellular matrix in transgenic mice〔J〕.Diabetes,1999;48(1):182-92.
6Gould SE,Day M ,Jones SS,etal.BMP-7 regulates chemokine,cytokine,and hemodynamic gene expression in proximal tubule cells〔J〕.Kidney Int,2002;61(1):59-60.
7Yeh CH,Chang CK,Cheng MF,etal.The antioxidative effect of bone morphogenetic protein-7 against high glucose-induced oxidative stress in mesangial cells〔J〕.Biochem Biophys Res Commun,2009;382(2):292-7.
8Boon MR,van den Berg SA,Wang Y,etal.BMP7 activates brown adipose tissue and reduces diet-induced obesity only at subthermoneutrality〔J〕.PLoS One,2013;8(9):e74083.
9Wong MG,Perkovic V,Woodward M,etal.Circulating bone morphogenetic protein-7 and transforming growth factor-β1 are better predictors of renal end points in patients with type 2 diabetes mellitus〔J〕.Kidney Int,2013;83(2):278-84.