1、血清 4-羟基壬烯醛、人软骨糖蛋白-39、肾损伤分子-1 诊断早期糖尿病肾病的临床意义研究余世纪 苏晓清 王桂良摘要目的 探討血清 4-羟基壬烯醛（4-HNE）、人软骨糖蛋白-39（YKL-40）、肾损伤分子-1（KIM-1）在糖尿病肾病（DN）早期肾损伤中的临床价值，并分析 4-HNE、YKL-40、KIM-1 与肾损伤指标、血糖水平、血脂水平的相关性。方法 选取 2019 年 17 月萍乡市人民医院内分泌科收治的 89 例 2 型糖尿病（T2DM）患者，根据 24 h 尿蛋白排泄率（UAER）结果分为正常蛋白尿组/单纯糖尿病组（NA 组）、微量蛋白尿组（MI 组）和大量蛋白尿组（MA 组）
2、。另选萍乡市人民医院体检科的 53 例健康体检者作为健康对照组（NC 组）。采用酶联免疫吸附（ELISA）法检测各组血清中的 4-HNE、YKL-40、KIM-1 浓度。结果MA 组的血清 4-HNE、YKL-40、KIM-1 高于 MI 组，差异有统计学意义（P0.05）;MI 组的血清 4-HNE、YKL-40、KIM-1 高于 NA 组，差异有统计学意义（P0.05）;NA、MI、MA 组的血清 4-HNE、YKL-40、KIM-1 均高于 NC 组，差异有统计学意义（P0.05）。NA、MI、MA 组患者的空腹血糖（FPG）、糖化血红蛋白（HbA1c）、血清肌酐（SCr）、血尿素氮（B
3、UN）、UAER 均高于 NC 组，差异有统计学意义（P0.05）;相关性分析显示，SCr、尿微量蛋白（UmALB）、UAER、FPG、HbA1c 与 4-HNE、YKL-40、KIM-1 成正相关（r=0.428、0.349、0.390，0.501、0.446、0.491，0.478、0.409、0.461，0.414、0.502、0.497，0.584、0.558、0.607;P0.05）;BUN 与 4-HNE、YKL-40 成正相关（r=0.223、0.176，P0.05）;低密度脂蛋白（LDL）与 4-HNE、YKL-40、KIM-1成负相关（r=-0.169、-0.289、-0.2
4、47，P0.05）。结论 血清 4-HNE、YKL-40、KIM-1 可作为 DN 早期诊断的敏感指标，有望为临床中 DN 的诊断提供依据;血清 4-HNE、YKL-40、KIM-1 与肾损伤指标、血糖水平成正相关。关键词糖尿病肾病;尿白蛋白;脂质过氧化;氧化应激;生物标志物Abstract Objective To investigate the clinical value of serum 4-hydroxynonenal（4-HNE），serum human chondroglycoprotein-39（YKL-40）and kidney injury molecule 1（KIM-1
5、）in early renal injury ofdiabetic nephropathy（DN），and to analyze the correlation of 4-HNE，YKL-40 and KIM-1 with renal injury index，blood glucose andlipid level.Methods A total of 89 patients with type 2 diabetesmellitus（T2DM）hospitalized in the Department of Endocrinology ofPingxiang Peoples Hospita
6、l from January to July in 2019 wereselected，and the patients were divided into normal albuminuriagroup or only diabetes group（group NA），microalbuminuria group（group MI）and macro albuminuria group（group MA）according tothe 24 h urinary protein excretion rate（UAER）.In addition，53healthy patients in the
7、 Physical Examination Department of PingxiangPeoples Hospital were selected as the normal control group（NC）.Serum concentrations of 4-HNE，YKL-40 and KIM-1 were determined byenzyme linked immunosorbent assay（ELISA）.Results The serum 4-HNE，YKL-40 and KIM-1 in the group MA were higher than those in the
8、group MI，with statistically significant differences（P0.05）.Theserum 4-HNE，YKL-40 and KIM-1 in the group MI were higher than thosein the group NA，with statistically significant difference（P0.05）.The serum 4-HNE，YKL-40 and KIM-1 in the groups NA，MIand MA were higher than those in the group NC，and the
9、differenceswere statistically significant（P0.05）.The fasting blood glucose（FPG），glycosylated hemoglobin（HbA1c），serum creatinine（SCr），blood urea nitrogen（BUN），UAER indexes in groups NA，MI MA were higher than those in group NC，with statisticallysignificant differences（P0.05）.Correlation analysis showe
10、d thatSCR，BUN，Urinary microprotein（UmALB），UAER，FPG and HbA1cwere positively correlated with 4-HNE，YKL-40 and KIM-1（r=0.428，0.349，0.390;0.501，0.446，0.491;0.478，0.409，0.461;0.414，0.502，0.497;0.584，0.558，0.607;P0.05）.BUN was positivelycorrelated with 4-HNE and YKL-40（r=0.223，0.176;P0.05）.Lowdensity lip
11、oprotein（LDL）was negatively correlated with 4-HNE，YKL-40 and KIM-1（r=-0.169，-0.289，-0.247;P0.05），具有可比性。本研究已经萍乡市人民医院医学伦理委员会审核批准。1.2 纳入及排除标准纳入标准：DM 患者均为参照 1999 年世界卫生组织糖尿病专家委员会制定的诊断标准确定的 T2DM 患者，且病程15 年;血压140/90 mmHg，三酰甘油（TG）5.0 mmol/L，糖化血红蛋白（HbA1c）12%者。排除标准：存在其他因素所致的肝、肾脏疾病，严重的心脑血管疾病、1 型糖尿病、肿瘤、妊娠、合并炎症及
12、晨起剧烈运动的患者;吸烟者;近期有糖尿病酮癥酸中毒、高渗性昏迷者。1.3 方法1.3.1 试剂与仪器4-HNE、YKL-40、KIM-1 检测试剂盒购于上海极威生物科技有限公司，均按照试剂盒说明操作;全自动蛋白分析仪（贝克曼库尔特型号IMMAGE800）;全自动生化分析仪（贝克曼库尔特 LX20）;全自动糖化分析仪（成都柯尼特科技有限公司型号 Premier Hb9210）;酶标仪、洗板机（雷杜生命科学股份有限公司型号 RT-6100、RT-3100）。1.3.2 样本采集研究对象均空腹 12 h 采集静脉血 3 ml，3000 r/min 离心 10min;收集血清冻存于-80冰箱。1.3.
13、3 相关指标浓度测定采用 ELISA 法检测各组血清标本中的 4-HNE、YKL-40、KIM-1 浓度;采用免疫比浊法检测 UmALB;HbA1c：高效液相色谱法;UAER：双缩脲法;空腹血糖（FPG）：葡萄糖氧化酶法;血清肌酐（SCr）、血尿素氮（BUN）、低密度脂蛋白（LDL）、高密度脂蛋白（HDL）、TG 采用酶法测定。1.4 观察指标观察四组的肾损伤指标，主要包括 BUN、SCr、24 h UAER 及 UmALB;比较四组的血糖及血脂指标水平，血糖指标主要包括 FPG 及 HbA1c，血脂指标包括LDL、HDL、TG;比较四组的血清 4-HNE、YKL-40、KIM-1 表达水平。
14、1.5 统计学方法采用 SPSS 24.0 统计学软件对数据进行分析，定性资料以频数表示，组间比较采用2 检验;符合正态分布的计量资料以均数标准差（xs）表示，多组间比较采用单因素方差分析（ANOVA），差异有统计学意义再行 SNK 法多重比较;不符合正态分布的以中位数 M（P25，P75）表示，多组间比较采用 Kruskal-Wallis H 非参数检验，差异有统计学意义再行 Nemenyi 法多重比较;相关性采用 Pearson 相关系数表示，以 P0.05 为差异有统计学意义。2 结果2.1 四组肾功能指标的比较MI、MA 组患者 BUN 高于 NA、NC 组，差异有统计学意义（P0.0
15、5）;NA 组与 NC 组 BUN 比较，差异无统计学意义（P0.05）;MI、MA 组患者 SCr、UAER 及 UmALB 高于 NA、NC 组，MA 组患者 SCr、UAER 及 UmALB 高于 MI 组，差异有统计学意义（P0.05）（表 1）。2.2 四组血糖及血脂指标水平的比较NA、MI、MA 组的 FPG、HbA1c 高于 NC 组，差异有统计学意义（P0.05）;MA 组的 LDL 低于NC 组，差异有统计学意义（P0.05）（表 2）。2.3 四组血清 4-HNE、YKL-40、KIM-1 水平的比较NA、MI、MA 组患者的血清 4-HNE、YKL-40、KIM-1 水平
16、高于 NC 组，MI、MA 组患者的血清 4-HNE、YKL-40、KIM-1 水平高于 NA 组，MA 组患者的血清 4-HNE、YKL-40、KIM-1 水平高于 MI 组，差异均有统计学意义（P0.05）（表 3，图1）。2.4 临床生化指标与 4-HNE、YKL-40、KIM-1 的相关性分析SCr、UmALB、UAER、FPG、HbA1c 与 4-HNE、YKL-40、KIM-1 成正相关（r=0.428、0.349、0.390，0.501、0.446、0.491，0.478、0.409、0.461，0.414、0.502、0.497，0.584、0.558、0.607;P0.05）
17、;BUN 与 4-HNE、YKL-40成正相关（r=0.223、0.176，P0.05）;LDL 与 4-HNE、YKL-40、KIM-1 成负相关（r=-0.169、-0.289、-0.247，P0.05）（表 4）。3 讨论高糖状态可使细胞氧化应激、脂质过氧化水平升高，而脂质过氧化的亚稳态醛可作为第二信使，刺激多种细胞产生炎症甚至细胞凋亡，提升氧化应激水平8，致 ROS 过表达，刺激细胞膜上磷脂双层的多不饱和脂肪酸结构上的氢以诱发脂质过氧化，使 4-HNE 过表达，影响细胞信号转导，从而导致细胞凋亡和肾脏病理损伤9-10。Chen 等11研究显示，当 4-HNE 处于低浓度时可能发挥抗氧化
18、作用，降低氧化应激对肾脏造成的损伤。此外，高糖状态时，血清 4-HNE与肾脏损伤程度成正相关12，故 DN 早期通过检测 4-HNE 可避免发生肾脏不可逆损伤。YKL-40 由单核细胞向巨噬细胞分化产生，活化的巨噬细胞具有分泌 YKL-40 的功能，当血脂水平升高合并斑块血管时，巨噬细胞和血管平滑肌细胞（VSMCs）中存在 YKL-40 表达13。VSMCs 通过外源性信号诱导迁移至细胞内膜，而 YKL-40 通过刺激 VSMCs 迁移和重组，以调节血管内皮细胞的形态14，促进分支小管的形成。此外，Rathcke 等13，15的研究显示，YKL-40 表达水平与内皮功能障碍程度成正相关，参与早
19、期内皮功能损伤，并与 DN 肾损伤程度成正相关，提示 YKL-40 具有早期发现 DN 肾脏损伤的作用。KIM-1 是一类跨膜糖蛋白，具有膜结构域和胞质结构域，包含两个同源基因KIM-1a 和 KIM-1b16，且同源基因具有不同的细胞质结构域。Lim 等17研究认为高糖、肥胖等代谢因素可导致肾脏局部氧化应激、ROS 形成增加，使血清KIM-1 表达升高，提示其与局部肾损伤机制相关。Sabbisetti 等18研究对 DN患者进行观察，发现血清 KIM-1 表达水平与肾小球滤过率估值下降率密切相关，并发现 KIM-1 在肾缺血早期存在表达，且与肾脏病理损伤程度成正相关，故推测 KIM-1 早期
20、可间接反应肾脏病理损伤。本研究结果显示，NA、MI、MA 组患者的血清 4-HNE、YKL-40、KIM-1 水平高于NC 組，MI、MA 组患者的血清 4-HNE、YKL-40、KIM-1 水平高于 NA 组，MA 组患者的血清 4-HNE、YKL-40、KIM-1 水平高于 MI 组，差异均有统计学意义（P0.05）;血清 4-HNE、YKL-40、KIM-1 在 NC 组表达水平极低，NA 组 UmALB、SCr 等肾脏损伤指标维持正常范围时，血清 4-HNE、YKL-40、KIM-1 已开始表达，且随着 DN 患者蛋白尿逐渐增多，患者血清 4-HNE、YKL-40、KIM-1 的表达进
21、一步升高，提示血清 4-HNE、YKL-40、KIM-1 的表达水平与 DM 肾脏损害程度有关，对 DN 的早期肾脏病变起到预测作用。本研究结果显示，FPG、HbA1c 与 4-HNE、YKL-40、KIM-1 成正相关（r=0.414、0.502、0.497，0.584、0.558、0.607;P0.05），提示长期维持血糖稳定可显著降低 4-HNE、YKL-40、KIM-1 的表达，减轻 DN 患者肾脏损伤的程度。此外，NA、MI、MA 组的 FPG、HbA1c 高于 NC 组，差异有统计学意义（P0.05），考虑可能因 DM患者晚期接受胰岛素降糖治疗的依从性相对较高所致。SCr、UmAL
22、B、UAER 与 4-HNE、YKL-40、KIM-1 成正相关（r=0.428、0.349、0.390，0.501、0.446、0.491，0.478、0.409、0.461;P0.05）;BUN 与 4-HNE、YKL-40 成正相关（r=0.223、0.176，P0.05），NA 组与 NC 组的 BUN 比较，差异无统计学意义（P0.05），推测SCr、BUN、UmALB 在 DN 早期并不能准确判断患者的肾脏病变程度。4-HNE、YKL-40、KIM-1 与 LDL 成负相关（r=-0.169、-0.289、-0.247，P0.05）;MA 组的 LDL 低于 NC 组，差异有统计学
23、意义（P0.05），提示血脂水平不能间接反应肾损伤程度，考虑与临床降脂药物治疗影响血脂水平有关。目前，UmALB 是临床诊断早期肾脏损害的无创诊断方法，但并不敏感，易受到运动、感染、高血压等因素干扰，而 24 h UAER 检测在门诊工作中的依从性甚差，故血清 4-HNE、YKL-40、KIM-1 可作为诊断早期 DN 的敏感、可重复性、无创的检测指标，具有一定的临床价值。参考文献1Figueroa-Prez，Marely G，Prez-Ramrez，et al.Diabeticnephropathy is ameliorated with peppermint（Mentha piperita
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