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【摘要】目的:探讨早期糖尿病肾病(DN)患者血清TGF-β1和尿β2微球蛋白(β2-MG)的关系,为探寻新的早期糖尿病肾病的诊断指标提供实验依据。方法:采用ELISA和免疫透射比浊法分别检测40例2型糖尿病患者和35例健康者外周血清TGF-β1,尿β2微球蛋白和尿白蛋白含量。结果:早期糖尿病肾病患者血清TGF-β1和尿β2微球蛋白明显高于健康对照者和尿白蛋白正常者。在糖尿病患者中,血清TGF-β1和尿β2微球蛋白具有高度正相关。结论:血清TGF-β1可以作为DN早期检测指标之一。
【关键词】糖尿病肾病(DN);转化生长因子-β1(TGF-β1);β2微球蛋白
【中图分类号】R884【文献标识码】D【文章编号】1005-0515(2010)010-0121-01
DN是糖尿病最严重和最常见的慢性并发症之一,约30%~40%的1型糖尿病人和20%的2型糖尿病人可以发生糖尿病肾病。并已成为导致终末期肾功能衰竭(ESRD) 最主要的病因。因此,糖尿病肾病已成为糖尿病病人尤其是年轻的IDDM患者死亡的主要因素[1]。糖尿病肾病发病机理十分复杂,然而慢性肾脏间质纤维化与DN肾功能衰竭进程密切相关,其间特定的细胞因子和生长因子起着举足轻重的作用。在这些因子中, TGF-β的作用最为突出[2]。TGF-β1在肾小管间质纤维化中主要由受损伤的肾小管上皮细胞产生,TGF-β合成过多或活性增强导致了肾细胞外基质合成增多和基质区扩张,肾脏肥大,出现糖尿病肾病的典型病理改变[3~4]。
1 病人资料和方法
1.1研究对象共分两组:①糖尿病病人组 共40例,来源于本院2010年5月到11月在本院住院和门诊的确诊为2型糖尿病患者,其中男18例,女22例,平均年龄56.5岁(34岁～78岁),病程3年～11年,且无其他病史。所有病人均通过肾功能和尿常规检测,排除尿常规和血肌酐异常病人。然后,依据尿白蛋白排泄率(UAER)再次分为㈠正常白蛋白尿组(UAER≤30mg/24h)11例;㈡微量白蛋白尿组(30mg/24h 1.2 方法。
1.2.1标本采集:检测TGF-β1的血清标本均采用同批次一次性真空采血管于清晨空腹采取不抗凝静脉血3ml,分离血清,分装于EP管内-20℃冻存备用;抽血前10天和抽血前3天分别进行尿白蛋白定量,以两次结果均值为准根据24h尿量计算尿白蛋白排泄率;收集新鲜晨尿作为检测β2-MG标本,在2h内完成检测。
1.2.2检测方法:TGF-β1应用的双抗体夹心ELISA法,试剂盒购置上海依科赛生物制品有限公司,货号:EH010-96。依据操作说明书样本应用生理盐水稀释50倍加样;尿β2微球蛋白和白蛋白定量均采用免疫透射比浊法,由自动生化分析仪AU-640测定。
1.2.3统计分析:实验数据应用软件GraphPad Prism 5进行统计分析。各组数据以均数±标准差(x±s)表示。组间比较采用方差分析,相关性分析采用Pearson相关分析法。
2 结果
2.1血清TGF-β1和尿β2-MG在三组研究对象中存在显著性差异如表1所示,与健康对照组相比较血清TGF-β1和尿β2-MG无论正常白蛋白尿组还是微量白蛋白尿组都表现为显著增加,尤其是微量白蛋白尿组即DN微量白蛋白尿期,血清TGF-β1和尿β2-MG都显著增加(如图1A,B)。然而,在正常白蛋白尿组和尿β2-MG比较血清TGF-β1增加更为显著(见表1,图1A,B),尤其是尿β2-MG正常的几个病人中血清TGF-β1已有显著性增加,因此在正常白蛋白尿组中血清TGF-β1检测结果的标准误较大(见表1,图1A)。
2.2 血清TGF-β1和尿β2-MG在病人组中存在高度相关性把尿白蛋白正常组和微量白蛋白尿组的糖尿病病人血清TGF-β1和尿β2-MG进行相关性分析表明两者存在高度的正相关关系。如图2显示:在尿白蛋白正常组Pearson r=0.8501,在微量白蛋白尿组Pearson r更高达0.9108。
图2血清TGF-β1和尿β2-MG在病人组中存在正相关
A 正常白蛋白尿组(r=0.8501, P< 0.01);B 微量白蛋白尿组(r=0.9108, P< 0.01)
3 讨 论
β2-微球蛋白(β2-MG)是一种分子量仅为11800的蛋白质,除成熟的红细胞和胎盘滋养层细胞外,所有有核细胞都能产生[5]。正常尿液中含量极为微量。然而在糖尿病引起的近曲肾小管损伤及肾小管间质病变时,尿β2微球蛋白显著增加。且尿β2微球蛋白作为经典肾小管标记蛋白,可直接反映肾小管的功能和损伤程度,是早期糖尿病肾病的重要诊断指标。
TGF-β可有受损的肾小管产生,它可以抑制胶原酶的合成,并阻断可降解肾脏细胞外基质的金属蛋白酶的合成,它可以促进AP-1的分泌进而抑制纤溶系统对ECM的降解,调节ECM形成过多而发生组织纤维化[6]。在糖尿病病人中高血糖可以直接激活TGF-β基因转录和表达,进而作用于肾脏导致了DN的发生发展。因此,TGF-β能否作为糖尿病病人在发生DN之前或早期的一项检测来应用。
本实验以临床糖尿病病人作为研究对象,以健康体检者作为对照,以尿β2-MG为参考指标,通过测定三组研究对象的外周血TGF-β1和尿β2-MG进行统计分析。结果显示,在尿常规正常的糖尿病病人已经存在肾小管的损害。和健康对照组相比,糖尿病病人组的外周血TGF-β1和尿β2-MG显著增加,尤其是存在微量白蛋白尿的病人。有意思的是,在尿白蛋白正常的糖尿病病人中已经存在血TGF-β1的异常增加,相较于尿β2-MG更为显著。在相关性分析中血TGF-β1和尿β2-MG在病人组具有极高的正相关关系。这些结果提示外周血TGF-β1可以作为一项早期肾小管损伤和DN的检测指标。由于本结论由小样本统计得出,因此有待通过大量临床标本和指标进一步证实,同时在动物模型上进一步做体内试验验证。
参考文献
[1] 史轶蘩.糖尿病慢性并发症[M].科学出版社.1999:1349~1351
[2]Sharma BK, Ziyadeh FN. Biochemical events and cytokine interactions linking glucose metabolism to the development of diasetic nephropathy[J].Seminars in Nephrology, 1997, 17(2): 80~ 92
[3]Shankland SJ, Scholey JW, Ly H, et al. Expression of transforming growth factor-βduring diabetic renal hypertrophy[J] . Kidney Int, 1994, 44(6): 410~422
[4]Ellis P, Forrest KY, Erbey, et al. Urinary measurement of transforming growth factor-βand type IV collagen as new markers of renal injury: application in diabetic nephropathy [J]. Clin Nepkhrol, 1998, 44(12): 950~956
[5]邓桂芳,王淑云,吴玉芳. 尿Alb及血、尿β-MG与糖尿病肾病早期诊断[J].放射免疫学杂志, 2003, 16(1): 35~39
[6]Ha SW, Kim HJ, Bae JS, et al. Elevation of urinary betaig-h3, transforming growth factor-beta-induced protein in patients with type 2 diabetes and nephropathy[J]. Diabetes Res Clin Pract, 2004, 65(2): 1672-1673
作者单位:450002 河南省中医院 检验科1
450002 河南省胸科医院检验科2
【关键词】糖尿病肾病(DN);转化生长因子-β1(TGF-β1);β2微球蛋白
【中图分类号】R884【文献标识码】D【文章编号】1005-0515(2010)010-0121-01
DN是糖尿病最严重和最常见的慢性并发症之一,约30%~40%的1型糖尿病人和20%的2型糖尿病人可以发生糖尿病肾病。并已成为导致终末期肾功能衰竭(ESRD) 最主要的病因。因此,糖尿病肾病已成为糖尿病病人尤其是年轻的IDDM患者死亡的主要因素[1]。糖尿病肾病发病机理十分复杂,然而慢性肾脏间质纤维化与DN肾功能衰竭进程密切相关,其间特定的细胞因子和生长因子起着举足轻重的作用。在这些因子中, TGF-β的作用最为突出[2]。TGF-β1在肾小管间质纤维化中主要由受损伤的肾小管上皮细胞产生,TGF-β合成过多或活性增强导致了肾细胞外基质合成增多和基质区扩张,肾脏肥大,出现糖尿病肾病的典型病理改变[3~4]。
1 病人资料和方法
1.1研究对象共分两组:①糖尿病病人组 共40例,来源于本院2010年5月到11月在本院住院和门诊的确诊为2型糖尿病患者,其中男18例,女22例,平均年龄56.5岁(34岁～78岁),病程3年～11年,且无其他病史。所有病人均通过肾功能和尿常规检测,排除尿常规和血肌酐异常病人。然后,依据尿白蛋白排泄率(UAER)再次分为㈠正常白蛋白尿组(UAER≤30mg/24h)11例;㈡微量白蛋白尿组(30mg/24h
1.2.1标本采集:检测TGF-β1的血清标本均采用同批次一次性真空采血管于清晨空腹采取不抗凝静脉血3ml,分离血清,分装于EP管内-20℃冻存备用;抽血前10天和抽血前3天分别进行尿白蛋白定量,以两次结果均值为准根据24h尿量计算尿白蛋白排泄率;收集新鲜晨尿作为检测β2-MG标本,在2h内完成检测。
1.2.2检测方法:TGF-β1应用的双抗体夹心ELISA法,试剂盒购置上海依科赛生物制品有限公司,货号:EH010-96。依据操作说明书样本应用生理盐水稀释50倍加样;尿β2微球蛋白和白蛋白定量均采用免疫透射比浊法,由自动生化分析仪AU-640测定。
1.2.3统计分析:实验数据应用软件GraphPad Prism 5进行统计分析。各组数据以均数±标准差(x±s)表示。组间比较采用方差分析,相关性分析采用Pearson相关分析法。
2 结果
2.1血清TGF-β1和尿β2-MG在三组研究对象中存在显著性差异如表1所示,与健康对照组相比较血清TGF-β1和尿β2-MG无论正常白蛋白尿组还是微量白蛋白尿组都表现为显著增加,尤其是微量白蛋白尿组即DN微量白蛋白尿期,血清TGF-β1和尿β2-MG都显著增加(如图1A,B)。然而,在正常白蛋白尿组和尿β2-MG比较血清TGF-β1增加更为显著(见表1,图1A,B),尤其是尿β2-MG正常的几个病人中血清TGF-β1已有显著性增加,因此在正常白蛋白尿组中血清TGF-β1检测结果的标准误较大(见表1,图1A)。
2.2 血清TGF-β1和尿β2-MG在病人组中存在高度相关性把尿白蛋白正常组和微量白蛋白尿组的糖尿病病人血清TGF-β1和尿β2-MG进行相关性分析表明两者存在高度的正相关关系。如图2显示:在尿白蛋白正常组Pearson r=0.8501,在微量白蛋白尿组Pearson r更高达0.9108。
图2血清TGF-β1和尿β2-MG在病人组中存在正相关
A 正常白蛋白尿组(r=0.8501, P< 0.01);B 微量白蛋白尿组(r=0.9108, P< 0.01)
3 讨 论
β2-微球蛋白(β2-MG)是一种分子量仅为11800的蛋白质,除成熟的红细胞和胎盘滋养层细胞外,所有有核细胞都能产生[5]。正常尿液中含量极为微量。然而在糖尿病引起的近曲肾小管损伤及肾小管间质病变时,尿β2微球蛋白显著增加。且尿β2微球蛋白作为经典肾小管标记蛋白,可直接反映肾小管的功能和损伤程度,是早期糖尿病肾病的重要诊断指标。
TGF-β可有受损的肾小管产生,它可以抑制胶原酶的合成,并阻断可降解肾脏细胞外基质的金属蛋白酶的合成,它可以促进AP-1的分泌进而抑制纤溶系统对ECM的降解,调节ECM形成过多而发生组织纤维化[6]。在糖尿病病人中高血糖可以直接激活TGF-β基因转录和表达,进而作用于肾脏导致了DN的发生发展。因此,TGF-β能否作为糖尿病病人在发生DN之前或早期的一项检测来应用。
本实验以临床糖尿病病人作为研究对象,以健康体检者作为对照,以尿β2-MG为参考指标,通过测定三组研究对象的外周血TGF-β1和尿β2-MG进行统计分析。结果显示,在尿常规正常的糖尿病病人已经存在肾小管的损害。和健康对照组相比,糖尿病病人组的外周血TGF-β1和尿β2-MG显著增加,尤其是存在微量白蛋白尿的病人。有意思的是,在尿白蛋白正常的糖尿病病人中已经存在血TGF-β1的异常增加,相较于尿β2-MG更为显著。在相关性分析中血TGF-β1和尿β2-MG在病人组具有极高的正相关关系。这些结果提示外周血TGF-β1可以作为一项早期肾小管损伤和DN的检测指标。由于本结论由小样本统计得出,因此有待通过大量临床标本和指标进一步证实,同时在动物模型上进一步做体内试验验证。
参考文献
[1] 史轶蘩.糖尿病慢性并发症[M].科学出版社.1999:1349~1351
[2]Sharma BK, Ziyadeh FN. Biochemical events and cytokine interactions linking glucose metabolism to the development of diasetic nephropathy[J].Seminars in Nephrology, 1997, 17(2): 80~ 92
[3]Shankland SJ, Scholey JW, Ly H, et al. Expression of transforming growth factor-βduring diabetic renal hypertrophy[J] . Kidney Int, 1994, 44(6): 410~422
[4]Ellis P, Forrest KY, Erbey, et al. Urinary measurement of transforming growth factor-βand type IV collagen as new markers of renal injury: application in diabetic nephropathy [J]. Clin Nepkhrol, 1998, 44(12): 950~956
[5]邓桂芳,王淑云,吴玉芳. 尿Alb及血、尿β-MG与糖尿病肾病早期诊断[J].放射免疫学杂志, 2003, 16(1): 35~39
[6]Ha SW, Kim HJ, Bae JS, et al. Elevation of urinary betaig-h3, transforming growth factor-beta-induced protein in patients with type 2 diabetes and nephropathy[J]. Diabetes Res Clin Pract, 2004, 65(2): 1672-1673
作者单位:450002 河南省中医院 检验科1
450002 河南省胸科医院检验科2