細(xì)胞間粘附分子-1水平與2型糖尿病腎病病變程度的關(guān)系

朱虹 劉鐵奇

[摘要] 目的 探討血清中細(xì)胞間粘附分子-1（Intercellular adhesion molecule-1，ICAM-1）的水平與2型糖尿病腎?。―iabetic nephropathy，DN）病變程度的關(guān)系。 方法 選擇2017年4月～2019年1月在我院住院2型糖尿病及健康體檢者共265例分為五組[對(duì)照組、非DN組、早期DN組、臨床期DN組（腎功能正常）、臨床期DN組（腎功能異常）]，觀察各組ICAM-1與UAER的關(guān)系。 結(jié)果 1.DN各組ICAM-1明顯增高，且隨著DN病情的加重，ICAM-1水平逐漸升高（對(duì)照組：48.00±13.10 ng/mL;非DN組：203.02±30.55 ng/mL;早期DN組：400.32±55.78 ng/mL;臨床期DN組（腎功能正常）：601.12±51.81 ng/mL;臨床期DN組（腎功能異常）：863.71±36.44 ng/mL）。2.DN各組UAER均與ICAM-1呈正相關(guān)（早期DN組：UAER與ICAM-1的相關(guān)系數(shù)r=0.789，臨床期DN組（腎功能正常）：UAER與ICAM-1的相關(guān)系數(shù)r=0.719，臨床期DN組（腎功能異常）：UAER與ICAM-1的相關(guān)系數(shù)r=0.510）。 結(jié)論 ICAM-1與DN病變程度相關(guān)，可作為反映DN病情嚴(yán)重程度的參考指標(biāo)，也可作為DN早期篩查的參考指標(biāo)。

[關(guān)鍵詞] ICAM-1;2型糖尿病;糖尿病腎病;尿白蛋白排泄率

[中圖分類號(hào)] R587.2 ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A ? ? ? ? ?[文章編號(hào)] 1673-9701（2020）12-0022-04

[Abstract] Objective To investigate the relationship between the level of intercellular adhesion molecule-1（ICAM-1） in serum and the degree of lesions of type 2 diabetic nephropathy（DN）. Methods A total of 265 hospitalized patients with type 2 diabetes and healthy subjects in our hospital from April 2017 to January 2019 were selected and divided into five groups [control group， non-DN group， early DN group， clinical stage DN group（normal renal function）， clinical stage DN group（abnormal renal function）]. The relationship between ICAM-1 and UAER in each group was observed. Results 1.ICAM-1 was increased significantly in each group of DN， and the level of ICAM-1 was gradually increased with the worsening of DN disease （control group： 48.00±13.10 ng/mL; non-DN group： 203.02±30.55 ng/mL; early DN group： 400.32±55.78 ng/mL;clinical stage DN group（normal renal function）： 601.12±51.81 ng/mL; clinical stage DN group（renal dysfunction）： 863.71±36.44 ng/mL）. 2.The UAER of each group of DN was positively correlated with ICAM-1（early DN group： the correlation coefficient of UAER and ICAM-1 was r=0.789; clinical stage DN group （normal renal function）： correlation coefficient between UAER and ICAM-1 was r=0.719; clinical stage DN group（renal dysfunction）： the correlation coefficient between UAER and ICAM-1 was r=0.510）. Conclusion ICAM-1 is related to the degree of DN lesions， and can be used as a reference index to reflect the severity of DN disease. It can also be used as a reference index for early screening of DN.

[Key words] ICAM-1; Type 2 diabetes; Diabetic nephropathy（DN）; Urinary albumin excretion rate

糖尿病（Diabetes mellitus，DM）作為最常見的代謝性疾病，是一種受環(huán)境和遺傳因素影響的多因素性疾病，已經(jīng)成為全球最昂貴的慢性疾病之一。糖尿病分類中2型糖尿病（Type 2 diabetes mellitus，T2DM）最為多見，目前全球患病人數(shù)約為4.25億，預(yù)計(jì)2045年將達(dá)6.29億。我國(guó)是全球糖尿病人數(shù)最多的國(guó)家，2017年糖尿病人數(shù)為1.14億，預(yù)計(jì)到2045年將達(dá)1.5億左右。隨著科技的不斷改進(jìn)，糖尿病患者的生命明顯延長(zhǎng)，然而糖尿病的各種慢性并發(fā)癥卻明顯增高，其中發(fā)病率較高的就是糖尿病腎病（diabetic nephropathy，DN）。DN可累及約35%的1型和2型糖尿病患者。DN的病理改變最初為腎臟肥大、腎小球血流量增加，接著腎小球系膜細(xì)胞增殖、系膜細(xì)胞外基質(zhì)增加、腎小球基底膜增厚，最后發(fā)展成為腎小球硬化。早期改變時(shí)病情可逆，如病情進(jìn)展出現(xiàn)持續(xù)蛋白尿、腎功能改變發(fā)展為尿毒癥被迫接受透析或腎移植治療，就會(huì)給個(gè)人、家庭、國(guó)家?guī)沓林氐呢?fù)擔(dān)。因此，尋求早期診斷和有效的治療是當(dāng)務(wù)之急。

近年來研究者發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞因子對(duì)DN的作用[1]，其中細(xì)胞間粘附分子-1（Intercellular adhesion molecule-1，ICAM-1）較受關(guān)注，最近的研究表明炎癥可能是DN的重要病理生理機(jī)制[1-2]。ICAM-1是炎癥的標(biāo)志物，ICAM-1與DN有著顯著的聯(lián)系[3]。

1 資料與方法

1.1 一般資料

1.1.1入組標(biāo)準(zhǔn) ?選擇2017年4月～2019年1月在我院住院的2型糖尿病209例及健康體檢者56例共265例分為五組，糖尿病腎?。―N）的分組按照Mogensen以尿白蛋白排泄率（UAER）作為分期標(biāo)準(zhǔn)[4]，腎功能異常組按照慢性腎衰竭分期標(biāo)準(zhǔn)，具體如下：對(duì)照組： 選56例健康體檢者;非DN組（UAER<20 μg/min）56例，男29例，女27例;早期DN組（UAER 20～200 μg/min）56例，男28例，女28例;臨床期DN組（腎功能正常）（UAER≥200 μg/min，44≤Cr<133 μmol/L）53例，男26例，女27例，;臨床期DN組（腎功能異常）（UAER>200 μg/min，133≤Cr﹤180 μmol/L）44例，男24例，女20例。2型糖尿病及健康體檢者對(duì)此次入選抽血檢查情況均知情同意，并經(jīng)過我院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)同意。

1.1.2 診斷標(biāo)準(zhǔn) ?2型糖尿病患者的選擇按照1999年WHO糖尿病專家委員會(huì)提出的診斷標(biāo)準(zhǔn)[5]：空腹血糖：指距離上次就餐至少8～10 h，沒有熱量攝入時(shí)監(jiān)測(cè)血糖。如空腹血糖>7.0 mmol/L;任意時(shí)間血糖：指無論上一次就餐時(shí)間，隨時(shí)隨地可檢測(cè)血糖，如>11.1 mmol/L;葡萄糖耐量試驗(yàn)：指患者服用75g葡萄糖后，再檢測(cè)2 h血糖，如≥11.1 mmol/L 時(shí)，診斷為糖尿病。糖尿病癥狀+以上任意一個(gè)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，可以診斷為糖尿病，如無癥狀常再重復(fù)一次檢查，可確診糖尿病。

1.1.3 排除標(biāo)準(zhǔn) ?除外糖尿病急性并發(fā)癥及1型、特殊類型及妊娠期糖尿病;除外可能引起腎功能異常的因素：急慢性腎炎，急性腎盂腎炎，腎盂積水，多囊腎，腎癌，腎結(jié)石;除外可能影響ICAM-1水平的因素：發(fā)熱、糖尿病足、手術(shù)、外傷或其他感染等;除外可能引起UAER增加的原因：發(fā)熱、運(yùn)動(dòng)、高血壓、乳酸酸中毒和心功能不全等。

1.2 方法

1.2.1 酶聯(lián)免疫吸附劑法測(cè)定血清ICAM-1 ?樣品收集及保存：（1）血清：將每次收集到患者血液的試管，3000轉(zhuǎn)離心10 min使血清和紅細(xì)胞迅速小心分離。（2）保存：樣本收集后按一次用量分裝，凍存于-20℃。待收集齊患者標(biāo)本后統(tǒng)一在室溫下解凍并確保樣品均勻地充分解凍。操作步驟及結(jié)果：（1）步驟：準(zhǔn)備好試劑盒（ICAM-1、尿白蛋白、血糖、糖化血紅蛋白、尿素氮、肌酐試劑盒均為德國(guó)羅氏診斷有限公司）、緩沖液及板條;設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)品孔和樣本孔;自動(dòng)洗板機(jī)洗板;每孔加入底物A、B各50μL，充分搖勻，37℃避光孵育15 min;每孔加入終止液50 μL，充分搖勻，放入酶標(biāo)儀中檢測(cè)ICAM-1值。記錄酶標(biāo)儀自動(dòng)計(jì)算的每個(gè)樣本的ICAM-1值。

1.2.2 電化學(xué)發(fā)光法檢測(cè)尿白蛋白 ?樣品收集及保存：尿標(biāo)本：囑患者棄晨尿，喝500 mL水后，取隨意尿，分裝保存于-20℃的冰箱。待收集齊標(biāo)本后統(tǒng)一在室溫下解凍并確保樣品均勻充分地解凍。操作步驟及結(jié)果：（1）分別將校準(zhǔn)品、標(biāo)本加20 μL，發(fā)光標(biāo)記物加40 μL，熒光素標(biāo)記物加40 μL，磁性微球溶液加20 μL，混勻，37℃溫育15 min，上磁分離器分離4 min，倒去上清。（2）沿試管壁加工作洗液400 μL，靜置60 s，倒去上清。（3）重復(fù)兩次步驟。（4）直接上機(jī)測(cè)試。（5）記錄化學(xué)發(fā)光測(cè)定儀自動(dòng)地計(jì)算出的每一個(gè)標(biāo)本尿白蛋白值，結(jié)果以μL/mL表示。

1.2.3 計(jì)算UAER ?根據(jù)尿白蛋白濃度計(jì)算UAER的值，以 μg/min表示，計(jì)算方法為：UAER=（白蛋白尿濃度×尿量）/1440 min。

1.2.4 其他化驗(yàn)項(xiàng)目的檢測(cè) ?FPG、PBG、HbA1c及BUN、Cr的測(cè)定：使用ROCHE MODULAR P 分析儀及ROCHE配套試劑采用葡萄糖氧化酶法測(cè)定清晨FPG及PBG，采用動(dòng)力學(xué)紫外法測(cè)定BUN及酶比色法測(cè)Cr，采用免疫抑制比濁法測(cè)定HbA1c的值。

1.3 觀察指標(biāo)

觀察各組ICAM-1水平的變化及各組UAER、ICAM-1、FPG、2 hPG及HbA1c之間的相關(guān)性。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS15.0軟件包進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，多組間比較使用單因素方差分析（one-way ANOVA），兩組間比較采用SNK，并做相關(guān)分析，應(yīng)用Stepwise行回歸分析，計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P<0.01為差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各組患者FPG、PBG、HbA1c、UAER、BUN、Cr比較

各組間性別、年齡無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P=0.989>0.05）;各組間FPG、2 hPG、HbA1c與對(duì)照組比較顯著增高（P<0.01），非DN組、早期DN組、臨床期DN組（腎功能正常）、臨床期DN組（腎功能異常）之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.05）。各組間UAER比較：差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）。各組間BUN比較：與對(duì)照組比較，其余四組顯著增高（P<0.01）;與非DN組比較，后三組顯著增高（P<0.01）;與早期DN組比較，臨床期DN組（腎功能正常）與其無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.05），臨床期DN組（腎功能異常）比早期DN組顯著增高（P<0.01）;與臨床期DN組（腎功能正常）比較，臨床期DN組（腎功能異常）顯著增高（P<0.01）。各組間Cr比較：與對(duì)照組比較，其余四組顯著増高（P<0.01）;與非DN組比較，早期DN組與其無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.05），臨床期DN組（腎功能正常）、臨床期DN組（腎功能異常）兩組則較非DN組顯著增高（P<0.01）;與早期DN組比較，后兩組顯著增高（P<0.01）;與臨床期DN組（腎功能正常）比較，臨床期DN組（腎功能異常）顯著增高（P<0.01）。見表1。

2.2 各組ICAM-1水平的比較

五組間ICAM-1比較，有顯著性差異（F=204.63，P=0.0001<0.01）。見表2。

2.3 各組UAER、ICAM-1、FPG、2 hPG及HbA1c之間的相關(guān)分析 ?

對(duì)照組：UAER與ICAM-1呈負(fù)相關(guān)（r=-0.274）。非DN組：UAER與ICAM-1、HbA1c呈正相關(guān)（r值分別為0.321、0.378）;ICAM-1與FPG、2 hPG、HbA1c呈正相關(guān)（r值分別為0.597、0.470、0.265）。早期DN組：UAER與ICAM-1呈正相關(guān)（r=0.789）。臨床期DN組（腎功能正常）：UAER與ICAM-1、HbA1c呈正相關(guān)（r值分別為0.719、0.366）;ICAM-1與HbA1c呈正相關(guān)（r=0.280）。臨床期DN組（腎功能異常）：UAER與ICAM-1、FPG、2 hPG及HbA1c呈正相關(guān)（r值分別為0.510、0.337、0.365、0.357），ICAM-1與HbA1c呈正相關(guān)（r=0.288）。見表3～4。

3 討論

DN是糖尿病常見的微血管并發(fā)癥，目前全球血液透析最常見的病因就是DN，這給世界各國(guó)都帶來沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。然而早期DN是可逆轉(zhuǎn)的，因此尋找一種早期的診斷指標(biāo)一直是研究者和醫(yī)療工作者們的共同目標(biāo)。

ICAM-1是一個(gè)跨膜糖蛋白分子的免疫球蛋白超家族，505個(gè)氨基酸長(zhǎng)度，分子量取決于糖基化水平、細(xì)胞類型和環(huán)境之間的變化，介于80 KDa和114 kDa之間，是一個(gè)內(nèi)源性抗氧化劑。在血管內(nèi)皮細(xì)胞和白細(xì)胞中表達(dá)，其在穩(wěn)定細(xì)胞間相互作用和促進(jìn)白細(xì)胞內(nèi)皮細(xì)胞調(diào)節(jié)及穩(wěn)定白細(xì)胞相關(guān)的跨膜蛋白中起到重要作用[6]。ICAM-1在體內(nèi)分布較廣，但在血管內(nèi)皮細(xì)胞表面表達(dá)最強(qiáng)，正常情況下血管內(nèi)皮細(xì)胞不表達(dá)或輕微表達(dá)ICAM-1[7]。在正常腎臟中，ICAM-1以低水平表達(dá)在腎小球系膜細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、腎小管和間質(zhì)細(xì)胞病理情況下，其在血管內(nèi)皮細(xì)胞及其他細(xì)胞的表達(dá)明顯升高，使白細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞之間的粘附力增加;后者釋放一些炎癥介質(zhì)與細(xì)胞因子，吸引更多的白細(xì)胞粘附于血管壁，起始了炎癥反應(yīng)，改變了局部的血流動(dòng)力學(xué)環(huán)境;粘附聚集的白細(xì)胞釋放氧自由基和蛋白水解酶，導(dǎo)致局部血管內(nèi)皮細(xì)胞水腫變形，甚至壞死。在DN的發(fā)生發(fā)展過程中ICAM-1起著介導(dǎo)白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞粘附、促進(jìn)血管硬化和腎小球硬化的作用[8]。Watanabe等[9]研究表明：激活ERK，p38和JNK的級(jí)聯(lián)參與了糖尿病腎小球內(nèi)皮細(xì)胞ICAM-1的表達(dá)。Ashcroft FM等[10]研究就表明：如ICAM-1的水平增高，可促進(jìn)炎癥介質(zhì)釋放，誘導(dǎo)白細(xì)胞遷移至腎臟小血管及系膜區(qū)，使DN病變加重。Chow FY等[11]研究結(jié)果表明：ICAM-1促進(jìn)巨噬細(xì)胞在糖尿病腎病時(shí)的聚集，而巨噬細(xì)胞是2型糖尿病腎病腎功能損害和纖維化的關(guān)鍵介質(zhì)，它能分泌可誘發(fā)促進(jìn)腎損傷的各種因素（如一氧化氮、活性氧、IL-1、TNF-α、金屬蛋白酶等），并得出結(jié)論：抑制ICAM-1在糖尿病大鼠腎臟中的表達(dá)，有可能減少巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的損傷，延緩糖尿病腎病的進(jìn)展。

本試驗(yàn)結(jié)果顯示，DN患者的ICAM-1水平較健康對(duì)照組及糖尿病患者顯著升高，DN腎功能異常組ICAM-1較腎功能正常組顯著升高，表明ICAM-1在DN的發(fā)生發(fā)展過程中扮演了重要角色，并可產(chǎn)生持久影響。這與多項(xiàng)研究結(jié)果相同：Gu HF等[12]的研究顯示：DN患者有ICAM-1基因表達(dá)，在蛋白尿逐漸增加的患者組中，血清ICAM-1水平亦逐漸增加。另有實(shí)驗(yàn)表明，抑制ICAM-1基因表達(dá)可能會(huì)改善DN的進(jìn)展。Karimi Z等[13]的研究顯示：微量白蛋白尿患者的ICAM-1高于沒有蛋白尿的患者。Potra AR等[14]研究同樣表明：ICAM-1水平在糖尿病腎病患者中升高，且與2型糖尿病患者蛋白尿預(yù)后相關(guān)。更多項(xiàng)的研究[15-16]表明，血清ICAM-1濃度還會(huì)影響糖尿病其他并發(fā)癥的發(fā)生包括糖尿病周圍神經(jīng)病變、視網(wǎng)膜病變。

綜上所述，ICAM-1與DN病變程度相關(guān)，可作為反映DN病情嚴(yán)重程度的參考指標(biāo)，也可作為DN早期篩查的參考指標(biāo)。ICAM-1的遺傳多態(tài)性與2型糖尿病腎病的發(fā)生發(fā)展有關(guān)聯(lián)，并可能成為一個(gè)最有用的預(yù)測(cè)指標(biāo)。

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（收稿日期：2019-11-18）