于欣 張德凱 楚元奎 張怡清 白靜 邢譯文 楊震
1寧夏醫(yī)科大學(xué)臨床學(xué)院醫(yī)學(xué)檢驗系(銀川750004);2寧夏醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院心臟中心(銀川750004)
高血壓腎病的主要病理學(xué)改變?yōu)檠装Y、腎小球硬化和間質(zhì)纖維化[1]。免疫細胞,尤其是單核/巨噬細胞發(fā)揮重要作用[2-3]。有研究[4-7]表明高血壓腎損害與免疫炎癥相關(guān)。本團隊先前的研究顯示高血壓腎損害患者血清腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor α,TNF-α)和白細胞介素-6(interleukin 6,IL-6)水平升高[8],提示炎癥因子和炎癥反應(yīng)在其中扮演重要角色。
既已知炎癥和免疫在高血壓腎損害中發(fā)揮重要作用,而細胞因子IL-6是炎癥和免疫反應(yīng)的重要介質(zhì),受IL-6 基因多態(tài)性的調(diào)控,其中IL-6-572 和IL-6-174 基因是調(diào)控的重要位點,那么高血壓腎損害的發(fā)生是否與IL-6-572和IL-6-174的基因多態(tài)性相關(guān)目前鮮有研究。本研究探討高血壓腎損害與IL-6-572、IL-6-174 基因型的關(guān)聯(lián),及其不同基因型對貝那普利治療的反應(yīng),擬通過IL-6基因多態(tài)性檢測篩選高血壓腎損害的高危人群,并為高血壓腎損害患者精準選擇降壓藥物提供指導(dǎo)。
1.1 研究對象選取2013年1月至2015年12月于寧夏醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院就診的初診高血壓患者284 例,其中男170 例,女114 例,平均年齡(52 ± 11)歲。測定24 h 尿蛋白排泄率(urinary albumin excretion rate,UAER),分為高血壓組(UAER <20 μg/min)和高血壓腎損害組(UAER ≥20 μg/min)。高血壓診斷標準:收縮壓(systolic blood pressure,SBP)≥140 mmHg 和(或)舒張壓(diastolic blood pressure,DBP)≥90 mmHg。高血壓腎損害診斷標準:高血壓病史合并UAER ≥20 μg/min,除外慢性腎小球腎病(有腎小球疾病史,可以伴發(fā)高血壓,但常于腎損害后發(fā)生)和糖尿病腎?。ㄏ扔刑悄虿∈?,后出現(xiàn)腎損害)等腎臟疾病。排除標準:有繼發(fā)性高血壓,以及合并感染、腫瘤、肝病、代謝及免疫等相關(guān)疾病的患者。同時選取160 健康體檢者作為正常血壓組,其中男94例,女66例,平均年齡(52±12)歲。貝那普利作為高血壓腎損害患者的基礎(chǔ)降壓藥物,10 mg,1 次/d,依據(jù)血壓水平及臨床特點酌情加用鈣拮抗劑(calcium channel blockers,CCBs)、β 阻滯劑(β blockers)、血管緊張素Ⅱ受體阻滯劑(angiotensin Ⅱreceptor blockers,ARBs)、利尿劑。16 周后復(fù)查IL-6 及UAER 評價療效。
1.2 UAER 測定留取24 h 尿(7:00-次日7:00),混勻后取5 mL 離心,取上清液用放免法測定尿白蛋白,計算UAER(μg/min)。間隔1 周以上重復(fù)測定一次,取均值作為最后結(jié)果。
1.3 血液標本的采集空腹8 h 后清晨取靜脈血于抗凝管中離心,取血漿檢測總膽固醇(total cholesterol,TC)、三酰甘油(triglyceride,TG)、低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein-cholesterol,LDL-C)和IL-6。取白細胞層加入紅細胞裂解液,白細胞沉淀行DNA 提取。IL-6 濃度采用酶聯(lián)免疫檢測法(美國RB 公司)。
1.4 基因多態(tài)性檢測制備DNA 模板后采用限制性片段長度多態(tài)性聚合酶鏈反應(yīng)(polymerase chain reaction - restriction fragment length polymorphism,PCR-RFLP)檢測。引物序列:IL-6-572:上游5′-GGAGACGCCTTGAAGTAACTGC-3′,下游5′-GAGTTTCCTCTGACTCCATCGCAG-3′。IL-6-174:上游5′-TGACTTCAGCTTTACTCTTTGT-3′,下游5′-CTGATTGGAAACCTTATTAAG-3′。PCR 擴增體系:預(yù)變性94 ℃3 min,94 ℃變性30 s,52 ℃退火30 s,72 ℃延伸200 s,35 次循環(huán),完成后于72 ℃延伸5 min。擴增片段長度分別為163 和198 bp。然后以2%瓊脂糖凝膠進行水平電泳,然后行BsrBⅠ和NlaⅢ限制性內(nèi)切酶酶切鑒定。
1.5 統(tǒng)計學(xué)方法用SPSS 13.0 進行分析,計量資料以()表示,計數(shù)資料以頻數(shù)和百分比(%)表示。Hardy-Weinberg 平衡法檢測樣本的群體代表性。多組間比較采用方差分析。計數(shù)資料的比較及各基因型頻率分布和等位基因頻率分布的比較采用χ2檢驗。以P<0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 一般資料3 組間年齡、性別、體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)、TG 比較無差異(P>0.05)。高血壓組和高血壓腎損害組SBP、DBP、TC、LDL-C和IL-6 均高于正常血壓組(P<0.05)。高血壓組和高血壓腎損害組間比較,高血壓腎損害組IL-6高于高血壓組(P<0.05),其余指標差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。
表1 各組間一般指標比較Tab.1 The basic parameters in difference groups ±s
表1 各組間一般指標比較Tab.1 The basic parameters in difference groups ±s
注:與正常血壓組比較,aP <0.05;與高血壓組比較,bP <0.05
組別正常血壓組高血壓組高血壓腎損害組P值例數(shù)160 152 132年齡(歲)52±12 53±10 51±11 0.385男/女(例)94/66 90/62 80/52 0.947 BMI(kg/m2)22±5 25±6 23±5 0.645 SBP(mmHg)124±12 155±18a 154±15a<0.001 DBP(mmHg)81±9 98±10a 97±11a<0.001 TC(mmol/L)3.76±1.13 5.34±1.01a 5.49±0.99a<0.001 TG(mmol/L)1.86±0.88 1.96±1.15 1.99±0.92 0.865 LDL-C(mmol/L)2.03±0.65 2.97±0.98a 3.04±0.87a<0.001 IL-6(ng/L)234±45 354±52a 436±65ab<0.001
2.2 IL-6-572 和IL-6-174 基因多態(tài)性分布3 組的IL-6-572 基因型頻率均符合Hardy-Weinberg 平衡(P>0.05)。高血壓腎損害組中,CG 和GC 分別是IL-6-572 和IL-6-174 占比最高的基因型。3 組間IL-6-572G/C 和IL-6-174C/G 等位基因頻率比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。
2.3 高血壓腎損害患者IL-6-572 和IL-6-174 不同基因型間臨床特征的比較結(jié)果顯示,IL-6-572CG基因型和IL-6-174GG 基因型患者的TC、LDL-C 及IL-6 水平最高,方差分析結(jié)果顯示差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表3。
表2 各組間IL-6-572 和IL-6-174 基因多態(tài)性比較Tab.2 The genotypes of IL-6-572 and IL-6-174 in different groups 例(%)
2.4 高血壓腎損害患者不同IL-6-572和IL-6-174基因型對貝那普利治療的反應(yīng)IL-6-572 和IL-6-174 3 種基因型間在降壓藥物的應(yīng)用方面差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。治療16 周后復(fù)測UAER 和IL-6結(jié)果顯示,IL-6-572 GG 基因型、IL-6-174 CC 基因型治療后反應(yīng)最佳,治療前后UAER 和IL-6的改變幅度最大(P<0.05)。而方差分析顯示3 組間血壓下降幅度差異無顯著性(P>0.05),見表4、5。
IL-6-572 和IL-6-174 基因都位于IL-6 基因啟動子區(qū)域。BRULL 等[9]研究表明,L-6 啟動子-572C/G 多態(tài)性是IL-6 基因調(diào)控的關(guān)鍵點,而IL-174 基因與系統(tǒng)性紅斑狼瘡(systemic lupus erythematosus,SLE)相關(guān)[10]。IL-6-572 基因型變化可能影響其轉(zhuǎn)錄活性和在外周血中的表達。有研究[11]表明IL-6-572、IL-6-174 基因多態(tài)性與風濕性心臟病相關(guān),張文靜等[12]研究發(fā)現(xiàn)IL-6-572C/G 位點基因多態(tài)性與慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructive pulmonary disease,COPD)易感性有關(guān)聯(lián),而COPD 患者IL-6 水平顯著升高[13]。但目前少有研究探索IL-6-572、IL-6-174 多態(tài)性與高血壓及高血壓腎損害之間的關(guān)聯(lián)。
表3 高血壓腎損害患者IL-6-572、IL-6-174 各基因型的臨床特征比較Tab.3 The clinical characteristics of the hypertensive renal damage subsets with different IL-6-572 and IL-6-174 genotypes±s
表3 高血壓腎損害患者IL-6-572、IL-6-174 各基因型的臨床特征比較Tab.3 The clinical characteristics of the hypertensive renal damage subsets with different IL-6-572 and IL-6-174 genotypes±s
注:與IL-6-572CG 基因型比較,aP <0.05;與IL-6-572CC 基因型比較,bP <0.05;與IL-6-174GG 基因型比較,cP <0.05;與IL-6-174GC 基因型相比較,dP <0.05
例數(shù)年齡(歲)BMI(kg/m2)SBP(mmHg)DBP(mmHg)TC(mmol/L)TG(mmol/L)LDL-C(mmol/L)IL-6(ng/L)IL-6-572 CG 70 51±12 24±5 154±14 95±10 6.12±1.09 2.02±0.89 3.83±0.70 533±76 CC 42 50±10 23±6 156±13 97±10 5.11±0.97a 2.15±0.96 2.74±0.71a 421±66a GG 20 53±12 25±4 153±15 96±11 4.59±0.87ab 2.14±1.07 2.37±0.64ac 391±50ab P 值0.145 0.369 0.586 0.254 0.000 0.547<0.001<0.001 IL-6-174 GG 68 52±11 23±5 152±13 96±10 6.10±1.10 2.00±1.00 3.40±0.82 531±75 GC 44 51±10 21±6 150±15 94±11 5.14±0.98c 2.02±0.92 2.74±0.95c 423±68c CC 20 54±12 24±4 156±15 99±11 4.76±0.97cd 2.16±1.10 2.67±0.65cd 387±54cd P 值0.672 0.624 0.341 0.273 0.033 0.435 0.041 0.015
表4 高血壓腎損害組IL-6-572、IL-6-174 各基因型服用降壓藥物比較Tab.4 The antihypertensive drugs in hypertensive renal damage patients with different IL-6-572 and IL-6-174 genotypes 例(%)
本研究發(fā)現(xiàn),單純高血壓患者和高血壓腎損害患者相比,IL-6-174、IL-572的基因型存在差異,而不同基因型之間IL-6的濃度水平也存在差異,這種基因多態(tài)性使得不同患者在相同的血壓水平,IL-6的濃度水平可能不同,對腎臟產(chǎn)生不同程度的影響[14]。
表5 高血壓腎損害不同IL-6-572、IL-6-174 各基因型對貝那普利的反應(yīng)Tab.5 The therapeutic responses to benazepril in hyertensive renal damage subsets with different IL-6-572 and IL-6-174 genotypes±s
表5 高血壓腎損害不同IL-6-572、IL-6-174 各基因型對貝那普利的反應(yīng)Tab.5 The therapeutic responses to benazepril in hyertensive renal damage subsets with different IL-6-572 and IL-6-174 genotypes±s
注:與IL-6-572CG 基因型比較,aP <0.05;與IL-6-572CC 基因型比較,bP<0.05;與IL-6-174GG 基因型比較,cP <0.05;與IL-6-174GC 基因型相比較,dP <0.05
例數(shù)△SBP(mmHg)△DBP(mmHg)△UAER(μg/min)△IL-6(ng/L)IL-6-572 CG 70 24±9 18±12 39±36 81±62 CC 42 28±10 21±10 73±34a 138±66a GG 20 25±13 20±11 108±48ab 220±106ab P 值0.234 0.146 0.000 0.000 IL-6-174 GG 68 25±10 19±10 41±38 77±65 GC 44 31±12 22±12 78±67c 143±76c CC 20 29±13 20±10 112±98cd 223±126cd P 值0.346 0.158<0.001<0.001
炎癥和免疫,尤其是細胞因子IL-6 在高血壓腎損害中的作用在近年來得到越來越多的研究證實[15]。在慢性腎病(chronic kidney disease,CKD)患者的腎組織中,IL-6 濃度升高,如果患者伴有顯著的血壓升高,那么IL-6的升高更為顯著。本課題組前期研究顯示高血壓腎損害患者IL-6 升高[8],表明高血壓腎損害時,IL-6 在腎內(nèi)和外周都升高。而另外的研究[15]發(fā)現(xiàn)鹽敏感性大鼠的高血壓腎損害在經(jīng)過IL-6的特異性中和抗體干預(yù)處理后,能夠得到顯著減輕,從側(cè)面證實了IL-6 在高血壓腎損害中的作用。
IL-6的腎損害作用與血管緊張素Ⅱ(angiotensinⅡ,Ang Ⅱ)密切相關(guān)。作為AngⅡ信號傳遞過程中的重要因子,IL-6 在AngⅡ介導(dǎo)的纖維化相關(guān)基因和原內(nèi)皮素-1(prepro-ET-1)mRNA 在腎臟的表達中發(fā)揮著重要作用,而這兩種基因的過度表達能夠誘導(dǎo)腎纖維化和腎損害。小鼠實驗中,經(jīng)過AngⅡ灌注處理后,IL-6 水平升高,如敲除IL-6基因,則血壓顯著下降,且由AngⅡ介導(dǎo)的腎損害和腎纖維化也會明顯減輕,提示IL-6 是高血壓和高血壓腎損害的重要介質(zhì)[15]。
本研究結(jié)果還顯示,兩個病例組的TC和LDL-C水平都較正常對照組升高。在高血壓腎損害組內(nèi),IL-6-572、IL-6-174 不同基因型的TC 和LDL-C水平不同,不同基因型的IL-6 水平也存在差異,提示TC 和LDL-C 可能與IL-6 之間有著某種關(guān)聯(lián),但這種關(guān)聯(lián)的機制目前報道較少。
已知高血壓腎損害的發(fā)生與IL-6 基因多態(tài)性關(guān)聯(lián),不但可以檢測IL-6 基因型來評估高血壓患者發(fā)生腎損害的風險,而且在選擇藥物時,可以根據(jù)IL-6 基因型在高?;颊咧袃?yōu)先選擇有腎臟保護作用的降壓藥,如貝那普利等,以期延緩高血壓腎損害的進展。
另外,本研究還探討了高血壓腎損害患者IL-6 各基因型對貝那普利的反應(yīng)。通過檢測治療后UAER 和IL-6 水平的變化,發(fā)現(xiàn)對貝那普利的療效與IL-6 基因型相關(guān),檢測IL-6-572 和IL-6-174基因型可預(yù)測高血壓腎損害患者對貝那普利的療效,對藥物的合理篩選具有指導(dǎo)作用。
本研究的新穎之處在于揭示了IL-6-572 和IL-6-174 基因多態(tài)性與高血壓腎損害及其與貝那普利治療反應(yīng)的關(guān)聯(lián),不足之處在于研究對象的范圍較為局限,對慢性腎病和估算腎小球濾過率(eGFR)<60 mL/(min·1.73 m2)的患者的腎功能損害與IL-6-572 和IL-6-174 基因多態(tài)性的相關(guān)性未能進行探討,這也是下一步研究的方向。