糖尿病腎病患者血清MMP-2、MMP-9水平與血管鈣化的關(guān)系

魏琦 曹潔 蔣文勵君

全球糖尿病患病率高達(dá)12.3%，約1.14億人，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量和壽命，其并發(fā)癥是致死致殘的主要原因[1,2]。糖尿病腎病是糖尿病的重要并發(fā)癥，其引起的死亡率占糖尿病患者的60%～70%[2]，流行病學(xué)研究顯示，糖尿病患者罹患腎病的概率高達(dá)85%～91%，而60歲以上的糖尿病患者若有高危心血管因素，其罹患腎病的概率更高[3,4]。血管鈣化在糖尿病腎病患者中相當(dāng)普遍，是導(dǎo)致猝死及心血管疾病發(fā)生的重要原因，其致殘、致死率較高，嚴(yán)重影響患者的身心健康和生活質(zhì)量，因此準(zhǔn)確篩查出糖尿病腎病中的血管鈣化者，對預(yù)防及治療糖尿病腎病晚期的心血管并發(fā)癥有重要意義。基質(zhì)金屬蛋白酶-2(matrix metalloproteinases-2,MMP-2)、基質(zhì)金屬蛋白酶-9(matrix metalloproteinases-9,MMP-9)是基質(zhì)金屬蛋白酶的重要成員，其功能與降解和重構(gòu)細(xì)胞外基質(zhì)動態(tài)平衡密切相關(guān)[5,6]，研究發(fā)現(xiàn)MMP-2能激活和趨化單核細(xì)胞，介導(dǎo)內(nèi)皮功能紊亂，增加細(xì)胞因子釋放、激活補(bǔ)體系統(tǒng)、促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)重構(gòu)，具有直接的促炎作用，并能損傷血管內(nèi)皮，暴露膠原組織、釋放組織因子，加速血小板附著和聚集，導(dǎo)致纖維蛋白及免疫球蛋白水平增高，形成高凝狀態(tài)和高鈣化斑塊，誘導(dǎo)心血管疾病的發(fā)生；而MMP-9的生物學(xué)效能與MMP-2相反[7,8]。本研究探討糖尿病腎病患者血清MMP-2、MMP-9水平與血管鈣化的關(guān)系，為糖尿病腎病患者血管鈣化的診斷及治療提供理論及臨床依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2015年3月至2018年9月在我院確診的糖尿病腎病患者178例。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)經(jīng)臨床表現(xiàn)(腎臟病者、明顯高血壓、嚴(yán)重高血壓者、胰島素抵抗)、實(shí)驗(yàn)室檢查(血常規(guī)、血生化、尿白蛋白排泄率持續(xù)升高20～200 μg/min，或尿白蛋白30～300 mg/24 h)及常規(guī)檢查確診，符合中華醫(yī)學(xué)會糖尿病學(xué)會分會微血管并發(fā)癥學(xué)組于2014年頒布的糖尿病腎病防治專家共識[9]；(2)未使用影響觀察的藥物(如鈣劑、磷結(jié)合劑、活性維生素D制劑等)；(3)無肺栓塞病史。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)合并惡性腫瘤；(2)患有膽汁淤積、自身免疫性疾??；(3)6周內(nèi)手術(shù)史、下肢外傷史或長期臥床史患者。依據(jù)糖尿病腎病患者血管鈣化情況分為：糖尿病腎病未鈣化組92例、糖尿病腎病鈣化組86例，具體分類標(biāo)準(zhǔn)[9]：測定動脈內(nèi)膜中層厚度(IMT)，IMT≥1.0 mm為 IMT 增厚(突向管腔的局灶性動脈壁增厚必須在縱軸和橫軸圖像的同一部位見到，其厚度至少超過相鄰區(qū)域的 50%，回聲不均勻或明顯增厚)。178例糖尿病腎病患者中高血壓148例、冠心病160例、高血脂157例。同期選擇在我院門診正常體檢者87例為對照組。所有研究對象(或研究對象直系親屬)簽署知情同意書，本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2 儀器與試劑 貝克曼AU-480全自動生化分析儀(美國庫爾特公司)、MK3-3酶標(biāo)儀(美國熱電)、血肌酐(serum creatinine,Scr)、血磷(blood phosphorus，P3+)、血鈣(blood calcium，Ca2+)、堿性磷酸酶(alkaline phosphatase，ALP)試劑盒為AU-480全自動生化分析儀原廠自帶試劑；基質(zhì)金屬蛋白酶-2(matrix metalloproteinases-2,MMP-2)、基質(zhì)金屬蛋白酶-9(matrix metalloproteinases-9,MMP-9)、甲狀旁腺激素(parathyroid hormone,PTH)、超敏C-反應(yīng)蛋白(hypersensitive C-reactive protein，hs-CRP)Elisa試劑盒購于上海信帆生物科技有限公司。

1.3 觀察指標(biāo)測定 清晨空腹及肱靜脈抽血；取靜脈血10 ml置于無菌管中，室溫靜置30 min，3 000 r/min離心10 min，分離血清，貝克曼AU-480全自動生化分析儀測定Scr、P3+、Ca2+，MK3-3酶標(biāo)儀測定MMP-2、MMP-9、PTH、ALP、hs-CRP。

2 結(jié)果

2.1 3組基礎(chǔ)資料比較 糖尿病腎病未鈣化組和糖尿病腎病鈣化組收縮壓、舒張壓高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；而性別、年齡、吸煙、飲酒分布及體重指數(shù)(BMI)水平與對照組差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 3組基礎(chǔ)資料比較

注：與對照組比較，*P<0.05

2.2 3組血清Scr、P3+、Ca2+水平比較 糖尿病腎病鈣化組Scr、P3+、Ca2+水平均高于糖尿病腎病未鈣化組和對照組，糖尿病腎病未鈣化組Scr、P3+、Ca2+水平均高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

組別Scr(μmol/L)P3+(mmol/L)Ca2+(mmol/L)對照組(n=87)75.25±16.651.21±0.202.16±0.10糖尿病腎病未鈣化組(n=92)976.45±187.87?1.98±0.30?2.24±0.13?糖尿病腎病鈣化組(n=86)1078.56±128.34?#2.90±0.40?#2.41±0.14?#

注：與對照組比較，*P<0.05；與糖尿病腎病未鈣化組比較，#P<0.01

2.3 3組PTH、ALP、hs-CRP水平比較 糖尿病腎病鈣化組PTH、ALP、hs-CRP水平高于糖尿病腎病未鈣化組、對照組，糖尿病腎病未鈣化組PTH、ALP、hs-CRP水平高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表3。

組別PTH(pg/ml)ALP(U/L)hs-CRP((mg/L)對照組(n=87)45.45±12.3674.38±15.610.85±0.12糖尿病腎病未鈣化組(n=92)88.29±14.01?99.21±25.50?7.87±2.12?糖尿病腎病鈣化組(n=86)133.25±31.15?#129.25±48.28?#15.09±1.98?#

注：與對照組比較,*P<0.05；與糖尿病腎病未鈣化組比較,#P<0.05

2.4 3組血清MMP-2、MMP-9水平比較 糖尿病腎病鈣化組血清MMP-2水平高于糖尿病腎病未鈣化組和對照組，糖尿病腎病未鈣化組血清MMP-2水平高于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；糖尿病腎病鈣化組血清MMP-9水平低于糖尿病腎病未鈣化組和對照組，糖尿病腎病未鈣化組血清MMP-9水平低于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表4。

組別MMP-2MMP-9對照組(n=87)45.25±4.56106.46±5.8糖尿病腎病未鈣化組(n=92)89.92±4.11?89.65±6.9?糖尿病腎病鈣化組(n=86)128.82±6.98?#59.98±5.81?#

注：與對照組比較,*P<0.05；與糖尿病腎病未鈣化組比較,#P<0.05

2.5 MMP-2、MMP-9與各變量的相關(guān)性分析 MMP-2與Scr、P3+、Ca2+、PTH、ALP、hs-CRP正相關(guān)關(guān)系明顯，MMP-9與Scr、P3+、Ca2+、PTH、ALP、hs-CRP負(fù)相關(guān)關(guān)系明顯，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表5。

表5 MMP-2、MMP-9與各變量的相關(guān)性分析

2.6 糖尿病腎病合并血管鈣化發(fā)生的多元Logistic回歸分析 以糖尿病腎病患者是否發(fā)生血管鈣化為應(yīng)變量(是=1，否=0)，單因素分析有意義的因素為自變量進(jìn)行多因素Logistic逐步回歸分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)MMP-2、MMP-9、Ca、PTH均為糖尿病腎病發(fā)生血管鈣化的危險因素(OR=2.43、4.62、5.02、17.89，P<0.05)。見表6。

表6 糖尿病腎病合并血管鈣化發(fā)生的多元Logistic回歸分析

2.7 ROC曲線及靈敏度、特異度分析 受試者工作特征曲線提示，MMP-2與MMP-9兩者AUC相近(P>0.05)，兩者診斷糖尿病腎病合并血管鈣化的靈敏度、特異度相近(χ2=1.932、1.764，P>0.05)。見表7，圖1。

表7 ROC曲線及靈敏度、特異度分析

紅曲線：MMP-2；藍(lán)曲線：MMP-9

3 討論

血液動力學(xué)的改變是糖尿病腎病血管鈣化疾病的高危因素。作為纖維蛋白原及細(xì)胞外基質(zhì)的降解酶，MMP-2能明顯破壞血管內(nèi)皮細(xì)胞，活化炎性細(xì)胞和血小板，增強(qiáng)凝血因子含量，使抗凝、纖溶因子含量減少，導(dǎo)致止血、凝血及抗凝系統(tǒng)失衡，使血液呈現(xiàn)易于血栓形成的一種病理生理狀態(tài)[10]。MMP-9主要參與細(xì)胞浸潤、腎小球硬化、間質(zhì)纖維化等多種病理過程，其通過特異性結(jié)合PYY調(diào)控血管平滑肌細(xì)胞的增殖過程與炎性反應(yīng)。神經(jīng)肽 Y(NPY)是由下丘腦分泌的L 類重要交感神經(jīng)遞質(zhì)，可通過與多種不同受體結(jié)合而發(fā)揮不同的生物學(xué)效應(yīng)[11,12]，其中 Y1 受體主要存在于循環(huán)系統(tǒng)中，表達(dá)于腎小球中，MMP-9與NPY同源異構(gòu)體結(jié)合，通過 Y1 受體發(fā)揮持續(xù)、較強(qiáng)的縮血管作用，并激活淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞上相應(yīng)的趨化因子受體，此外Y1受體的高表達(dá)可能參與高血壓的發(fā)生發(fā)展過程；大鼠和人血管平滑肌細(xì)胞的離體實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，NPY/Y1 可介導(dǎo)動脈血管平滑肌的異常增殖，影響血管平滑肌的修復(fù)功能，導(dǎo)致內(nèi)皮功能障礙，進(jìn)而出現(xiàn)高凝狀態(tài)或血栓前狀態(tài)[13,14]。本研究中，鈣化組MMP-9水平低于糖尿病腎病未鈣化組、對照組，糖尿病腎病未鈣化組糖尿病腎病鈣化組MMP-2水平高于糖尿病腎病未鈣化組、對照組，糖尿病腎病未鈣化組MMP-2水平高于對照組；糖尿病腎病MMP-9水平低于對照組，糖尿病腎病未鈣化組、糖尿病腎病鈣化組收縮壓、舒張壓高于對照組，這與上述討論符合，同時也說明MMP-2高表達(dá)、MMP-9低表達(dá)與糖尿病腎病血管鈣化密切相關(guān)。

Scr是反應(yīng)腎臟損害程度的指標(biāo)，ALP、hs-CRP能誘導(dǎo)白介素-6、腫瘤壞死因子-α產(chǎn)生，介導(dǎo)內(nèi)皮功能紊亂，加速脂質(zhì)沉淀，增加細(xì)胞因子釋放、激活補(bǔ)體系統(tǒng)、促進(jìn)血管細(xì)胞外基質(zhì)重構(gòu)，具有直接促進(jìn)血管鈣化的作用[15]。PTH是調(diào)節(jié)Ca2+、P3+代謝的多肽類激素，其能動員骨Ca2+入血，促進(jìn)腎小管對Ca2+、P3+的重吸收，使血Ca2+、P3+濃度增加，而高血Ca2+水平在糖尿病患者體內(nèi)高血糖狀態(tài)下，能與體內(nèi)的蛋白質(zhì)、血糖酶結(jié)合形成糖基化終末產(chǎn)物，糖基化終末產(chǎn)物能誘導(dǎo)自由基的產(chǎn)生，導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞破壞，促進(jìn)鈣化粥樣斑塊形成[16]。本研究結(jié)果同時顯示，糖尿病腎病鈣化組Scr、P3+、Ca2+、PTH、ALP、hs-CRP水平高于糖尿病腎病未鈣化組、對照組，糖尿病腎病未鈣化組Scr、P3+、Ca2+、PTH、ALP、hs-CRP水平高于對照組，MMP-2與Scr、P3+、Ca2+、PTH、ALP、hs-CRP正相關(guān)關(guān)系明顯，MMP-9與Scr、P3+、Ca2+、PTH、ALP、hs-CRP負(fù)相關(guān)關(guān)系明顯，這說明，MMP-2高表達(dá)、MMP-9低表達(dá)能加速糖尿病患者腎臟損傷程度，加劇血管鈣化。本研究結(jié)果同時提示，MMP-2、MMP-9、Ca2+、PTH可能為糖尿病腎病發(fā)生血管鈣化的危險因素；MMP-2 ROC曲線下面積(AUC)為0.845(95%CI：0.796～0.981)，MMP-9 ROC曲線下面積(AUC)為0.823(95%CI：0.689～0.934)，二者AUC相近,二者診斷糖尿病腎病合并血管鈣化的靈敏度、特異度相近?？勺鳛榕卸ㄌ悄虿∧I病合并血管鈣化的生物學(xué)標(biāo)志物。

綜上所述，MMP-2高表達(dá)、MMP-9低表達(dá)能加速糖尿病患者腎臟損傷程度，加劇血管鈣化；MMP-2、MMP-9、Ca、PTH可能為糖尿病腎病發(fā)生血管鈣化的危險因素，MMP-2、MMP-9可作為判定糖尿病腎病合并血管鈣化的生物學(xué)標(biāo)志物，值得在臨床上推廣應(yīng)用。