不同糖耐量水平病人AngⅡ、TGF-β與腎功能的相關(guān)性研究

莫翠瑤1，章 毅1，楊 靜，尹建紅，劉云峰

糖尿病腎病是1型或2型糖尿病病人常見的并發(fā)癥，是糖尿病病人致死和致殘的主要原因之一。早期糖尿病病人腎臟結(jié)構(gòu)改變的特征是腎小球和腎小管肥大，隨后發(fā)生腎小球和腎小管基膜增厚(但腎小球?qū)Π椎鞍椎臐B透性增強)，細胞外基質(zhì)成分逐漸累積至腎小球系膜和腎小管間質(zhì)，繼而引起腎小球硬化和間質(zhì)纖維化。國內(nèi)外多項研究均發(fā)現(xiàn)，細胞因子轉(zhuǎn)化生長因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)、血管緊張素Ⅱ(angiotensin Ⅱ，AngⅡ)在糖尿病腎病的發(fā)病中起著重要作用。TGF-β以自分泌或旁分泌的方式促進細胞外基質(zhì)組分(如Ⅳ型膠原蛋白、層黏連蛋白和纖連蛋白)的基因表達和蛋白質(zhì)的合成[1]?？筎GF-β抗體治療減少腎小球系膜基質(zhì)擴張的有益作用可能與減少腎小球系膜中過量的轉(zhuǎn)化生長因子-β1(TGF-β1)表達和防止細胞外基質(zhì)積累有關(guān)[2]。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2016年10月—2017年8月在山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院門診體檢及住院病人128例，排除冠心病、心力衰竭、高血壓、原發(fā)性醛固酮增多癥、肝腎功能不全等疾病及近期使用糖皮質(zhì)激素、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑(ACEI)或血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑(ARB)類藥物者。根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)1999年2型糖尿病診斷標準，正常糖耐量(NGT)：空腹血糖(FPG)<6.1 mmol/L，及餐后2 h血糖(2 hPG)<7.0 mmol/L；糖調(diào)節(jié)受損(IGR)：FPG 6.1 mmol/L～<7.0 mmol/L或2 hPG 7.8 mmol/L～<11.1 mmol/L；2型糖尿病(T2DM)：FPG>7.0 mmoL或2 hPG>11.1 mmol/L。所有受試者經(jīng)口服葡萄糖耐量試驗分為NGT組43例(男22例，女21例)，IGR組41例(男21例，女20例)，T2DM組44例(男24例，女20例)。

1.2 方法 所有受試者均簽署知情同意書，統(tǒng)計受試者的年齡、性別、身高、體重、血壓，計算體質(zhì)指數(shù)(BMI)，所有受試者禁食8～12 h，于06：00抽取靜脈血5 mL，送山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院實驗室測定AngⅡ活性，再次抽取5 mL靜脈血，給予肝素抗凝，3 000 r/min離心10 min，血清分離后收集在EP管內(nèi)，放置在-50 ℃低溫冰箱保存待檢，采用酶聯(lián)免疫分析法測定TGF-β(試劑盒由上海西塘公司提供)，嚴格按照說明書操作，留取病人尿液送內(nèi)分泌實驗室測定尿微量白蛋白、尿α1微球蛋白、尿β2微球蛋白的活性。

2 結(jié) 果

2.1 3組臨床資料和實驗指標比較 3組年齡、性別等比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。T2DM組、IGR組的AngⅡ、TGF-β、尿α1微球蛋白、尿β2微球蛋白與NGT組比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，而T2DM組與IGR組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。3組AngⅡ、HbA1c、FPG、2 hPG、尿微量白蛋白兩兩比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義。詳見表1。

表1 3組臨床資料和實驗室指標比較

與NGT組比較，1)P<0.05；與IGR組比較，2)P<0.05

2.2 TGF-β、AngⅡ影響因素的Pearson相關(guān)分析 TGF-β與FPG(r=0.282，P=0.001)，2hPG(r=0.368，P=0.000)，HbA1c(r=0.329，P=0.000)，AngⅡ(r=0.329，P=0.000)，尿微量白蛋白(r=0.423，P=0.000)，尿α1微球蛋白(r=0.523，P=0.000)、尿β2微球蛋白(r=0.514，P=0.000)呈正相關(guān)。AngⅡ與FPG(r=0.282，P=0.001)，2hPG(r=0.422，P=0.000)，HbA1c(r=0.306，P=0.000)，尿微量白蛋白(r=0.324，P=0.000)，尿α1微球蛋白(r=0.333，P=0.000)、尿β2微球蛋白(r=0.267，P=0.002)呈正相關(guān)。且AngⅡ與TGF-β(r=0.329，P=0.000)呈正相關(guān)。

3 討 論

TGF-β以復(fù)雜的信號傳導(dǎo)通路調(diào)控著許多生物過程，其在參與腫瘤抑制及轉(zhuǎn)移、促進臟器纖維化、創(chuàng)傷修復(fù)、炎癥性疾病及自身免疫性疾病等過程中具有重要意義，是機體重要的致纖維化細胞因子。TGF-β有Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型受體，而在腎臟分布密度高的是TGF-β1受體。糖尿病病人的高血糖環(huán)境增強氧化應(yīng)激，誘導(dǎo)TGF-β1的表達，TGF-β1促進腎小球系膜細胞肥大和細胞外基質(zhì)積聚，降低腎小球濾過率，導(dǎo)致慢性腎功能衰竭。有研究表明TGF-β1誘導(dǎo)足細胞的損傷，而足細胞損傷是糖尿病腎病發(fā)展的罪魁禍首。TGF-β參與早期糖尿病腎病發(fā)生發(fā)展的機制為TGF-β1影響腎小球的血流動力學(xué)。高糖影響腎小球血流動力學(xué)是由血管內(nèi)皮生長因子-A(vascular endothelial growth factor-A，VEGF-A)及TGF-β1誘導(dǎo)的。在早期糖尿病中，血管腔中局部的TGF-β一方面通過干擾細胞內(nèi)正常的鈣調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)平滑肌細胞收縮，從而導(dǎo)致血管細胞功能和血流動力學(xué)的改變[3]；另一方面還可以通過增加內(nèi)皮NO合成酶(eNOS)mRNA的表達和增強精氨酸再合成從而促進NO的生成，NO可引起血管舒張，從而調(diào)節(jié)腎小球的血流活動[4]。因此，TGF-β1可以在糖尿病血管功能障礙中起顯著作用，并可能介導(dǎo)一些與早期糖尿病腎病相關(guān)的血液動力學(xué)改變。

糖尿病的高血糖、高糖化血紅蛋白、高AngⅡ的代謝狀態(tài)可以激活細胞因子系統(tǒng)，尤其是TGF-β1和VEGF-A。AngⅡ刺激足細胞衍生的VEGF通過新型自分泌信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路造成蛋白尿的增多，高蛋白和高葡萄糖均刺激足細胞中TGF-β1的表達[5]。TGF-β1能以自分泌的方式刺激足細胞本身細胞外基質(zhì)的合成，或者可以到達腎小球系膜細胞以誘導(dǎo)這些細胞中的硬化表型。足細胞在糖尿病腎病過程中很早就受損，這種足細胞病變的特征表現(xiàn)為足細胞數(shù)量和(或)密度降低，腎小球基底膜(GBM)增厚和基質(zhì)的改變。在糖尿病db/db小鼠的足細胞中高級糖基化終產(chǎn)物(AGEs)受體的表達增加，AGEs的激活導(dǎo)致TGF-β1的表達增加[6]，高水平的TGF-β1抑制核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB)的核移位，通過Smad7誘導(dǎo)細胞凋亡[7]，最終導(dǎo)致足細胞凋亡增加并促進腎小球硬化的發(fā)展[8]。

AngⅡ參與糖尿病腎病發(fā)生發(fā)展的機制如下：①AngⅡ通過激活存在于腎小球、腎小管中的AT1受體起作用，其增加血管阻力，減少腎血流量并刺激系膜和腎小管間質(zhì)細胞外基質(zhì)的產(chǎn)生，從而導(dǎo)致糖尿病腎病的發(fā)展和進展；②AngⅡ還刺激PTC中Na+/K+-ATP酶(NKA)活性，引起Na+潴留和全身容量擴張，導(dǎo)致腎小球超濾過和腎損傷[9]；③AngⅡ通過直接趨化性和促炎性介質(zhì)來激活炎癥細胞，并增加單核細胞向間質(zhì)和腎小球的遷移，然后將單核細胞轉(zhuǎn)化為參與纖維化過程的巨噬細胞；④AngⅡ可導(dǎo)致內(nèi)皮損傷和功能障礙，這促進活性氧(reactive oxygen species，ROS)的產(chǎn)生和NF-κB的活化[10]，并損傷腎小球的濾過屏障。依那普利和纈沙坦降低血清TGF-β1水平，并部分拮抗其致纖維化作用，這可能是由于AngⅡ介導(dǎo)的TGF-β1合成的減少[11]。

尿微量白蛋白是反應(yīng)早期糖尿病腎病一個比較敏感的指標，而尿β2微球蛋白、尿α1微球蛋白是反應(yīng)腎小管損傷較敏感的指標。本研究發(fā)現(xiàn)T2DM組、IGR組的TGF-β、AngⅡ、尿β2微球蛋白、尿α1微球蛋白與NGT組比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義。3組尿微量白蛋白水平比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義；且TGF-β與血糖、AngⅡ、尿微量白蛋白、尿β2微球蛋白、尿α1微球蛋白呈正相關(guān)，這表明隨著血糖水平逐漸升高，AngⅡ及TGF-β水平逐漸升高，代表腎功能受損的尿微量白蛋白、尿β2微球蛋白、尿α1微球蛋白水平也逐漸升高。而尿β2微球蛋白、尿α1微球蛋白是反應(yīng)腎小管損傷較敏感的指標，盡管入組病人的尿微量白蛋白、尿β2微球蛋白、尿α1微球蛋白的值都在正常臨床參考值范圍內(nèi)，但NGT組與IGR組、T2DM組比較差異仍有統(tǒng)計學(xué)意義，可見在糖尿病早期已經(jīng)有腎功能的損害。而對糖尿病病人早期進行AngⅡ、TGF-β的檢測可發(fā)現(xiàn)其對早期腎損害的影響，從而為臨床上早期進行藥物干預(yù)提供指導(dǎo)。本研究發(fā)現(xiàn)隨著血糖水平增高，AngⅡ值也越來越高，抑制血管緊張素的升高對控制糖尿病早期腎病也有幫助。Erman等[11]發(fā)現(xiàn)ACEI或ARB單藥或聯(lián)合治療對糖尿病大鼠蛋白尿、腎臟肥大及血漿TGF-β1有阻斷作用。對于腎素-血管緊張素系統(tǒng)(RAS)的干預(yù)降低了TGF-β1在糖尿病腎病中的表達和排泄。國外研究表明，給予OLETF(Otsuka Long-Evans Tokushima Fatty)大鼠口服吸附劑AST-120可減輕腎小球硬化、間質(zhì)纖維化、腎小管損傷以及腎功能不全的進展，降低了血清和尿液的硫酸吲哚酚水平。此外，AST-120可減少腎間質(zhì)TGF-β1和金屬蛋白酶組織抑制劑(TIMP)-1的表達，以及巨噬細胞的間質(zhì)浸潤，延緩糖尿病腎病在OLETF大鼠的進展[12]。

綜上所述，TGF-β、AngⅡ參與早期糖尿病腎臟功能的損害，AngⅡ通過促進TGF-β的表達而引起尿蛋白的增多可能是引起糖尿病腎病的機制之一。