早期糖尿病肾病尿液中相关检测研究进展

【摘要】糖尿病肾病是糖尿病最常见的慢性微血管并发症之一，其患病率较高，严重影响糖尿病患者的生活质量，故对糖尿病肾病患者进行早期诊断及干预，对糖尿病肾病患者预后有重要的作用。目前糖尿病病肾病暂无特异性及阳性率均较高的早期诊断指标，尿液中有丰富的肾病信息，且其留取方便，无创伤性，可重复测量，故可在糖尿病患者尿中找到早期诊断DN的相关指标，本文就尿液中早期预测肾小球及肾小管损伤的相关指标作一综述。

【关键字】 糖尿病肾病；尿液；生物学标志；预测；综述

据2016年4月7日世界卫生组织(WH0)发布的第一份“全球糖尿病(diabetes mellitus，DM)报告”，至2014年，全球DM患者达4．22亿人，占全球总人口的8．5%^[1]。糖尿病是目前引起肾功能衰竭的主要原因，糖尿病肾病（diabetic nephropathy, DN）已成为最常见的慢性糖尿病微血管并发症之一，也是糖尿病患者主要死亡原因之一，对患者的健康和生活质量造成了严重的影响。据报道，即使血糖控制在较好的范围，仍约有 20% 的糖尿病患者最终发展为DN，其中有约 30% 的1型糖尿病与 20% 的2型糖尿病发展为 DN，因糖尿病肾衰竭死亡的患者占 53%。早期诊断及治疗DN可降低肾功能进行性恶化的风险，但DN发生发展具有很强的隐匿性，因此早期诊断比较困难。目前肾组织穿刺活检术是诊断糖尿病肾病主要方法，但其具有创伤性，且多数时候肾活检不一定有特征性病理改变，尿液中有丰富的肾病信息，具有留取方便、可反复留取、无创特点，故本文以尿液为关注点。目前肾小管功能障碍被认为是DN发生、发展的一个主要原因，其实肾小管间质损害在DN的发病机制的起重要作用也是不可忽视的。因此尿液指标检测可作为糖尿病肾病检测的一个切入点。就近年来尿中用来反应早期肾小球、肾小管损伤有关指标的研究进展进行综述。

1.与糖尿病肾病有关的肾小球损伤：

微量白蛋白(microalbuminuria，MAU)：目前公认的肾小球受累的早期生物标志，也是糖尿病患者肾损伤的敏感指标之一。Verhave JC等研究发现，早期发现糖尿病患者尿微量白蛋白，并早期给予积极治疗，可以预防或延缓糖尿病患者肾病病程进展，甚至可能逆转肾病的进展^[2]。但影响尿微量白蛋白有很多种，如：尿路感染、酮体状态、运动、血压及月经期等，因此单独应用尿微量白蛋白作为糖尿病肾肾病诊断有一定的局限性^[3]。此外在除外以上影响因素后，近年来，尿微量白蛋白作为糖尿病肾病早期诊断的价值仍受到质疑，尿微量白蛋白阳性的患者中只有少数人进展为蛋白尿，大部分只是一过性尿微量白蛋白阳性，后又恢复之正常尿液^［4-7］.此外，约有 1/3的1型糖尿病患者在检测到微量白蛋白尿后很快就进展至终末期糖尿病肾病，还有研究表明有近 10% 糖尿病患者有肾损伤，但并没有检测到尿微量白蛋白的变化，这可能提示糖尿病病人肾功能降低可能要比尿MAU 的出现早。因此，尿微量白蛋白预测糖尿病肾病的敏感性及特异性受到质疑^[8]。

触珠蛋白（Hp）：Hp是1938年由 POLONOVSKI 和 JAYLE 发现的一种急性期时相蛋白，糖尿病患者的氧化应激作用可促进溶血以及损害内皮细胞功能，进而导致肾脏微血管的改变，从而对游离血红蛋白的滤过率增加，游离血红蛋白会阻塞与肾小管，逐渐损伤肾小管；Hp的主要功能是与游离血红蛋白结合形成稳定复合物，最后被单核-巨噬细胞清除；作为急性期蛋白的HP，当肾小球游离血红蛋白滤过增加时，可刺激Hp合成及分泌，血Hp 水平升高，形成Hp-血红蛋白复合物^[9]。由于糖尿病患者肾小球滤过屏障不稳定，因此在尿中亦可检测到这种 Hp-血红蛋白复合物^[10]。在尿常规检查尿蛋白无异常的2型糖尿病患者中，BHENSDADIA等研究发现 Hp是最好的可以预测患者早期肾功能降低的标志物^[11]；然而，美国和日本的两项单独的针对2型糖尿病人的研究，并没有检测到 HP 基因型和糖尿病肾病的相关性^[12-13]。

铜蓝蛋白（CP）：铜蓝蛋白是肝脏合成的大负电荷较多的含铜糖蛋白，尿中含量很少，是一种急性期反应蛋白，可诱导氧自由基形成以及低密度脂蛋白氧化，反映机体的急性炎症和慢性炎症状态。肾小球损伤时可在尿中大量出现，因糖尿病肾病早期肾小球基底膜电荷选择性发生了改变，可使带负电荷的铜蓝蛋白可以接近基底膜，并通过变形网孔漏出。虽然CP较白蛋白分子质量大，但其等电位点低，故可较尿白蛋白出现更早，有学者认为在2型糖尿病患者中，尿CP比尿微量白蛋白更早出现，可预测早期糖尿病肾病，作为早期DN诊断指标尿CP/Cr甚至较尿尿微量蛋白比肌酐更敏感^[14]。尿CP/Cr 对糖尿病肾病的诊断敏感性为91.4%，特异性为61.4%，符合率为75.0%，可见CP/Cr在早期糖尿病肾病检测中敏感性较高，但特异性较差^[15]。

肾病蛋白（Nephrin）：Nephrin是肾小球滤过膜重要的结构蛋白，主要功能是维持肾小球滤过屏障的完整性。糖尿病肾病早期足细胞表面Nephrin蛋白表达代偿性增生，脱落的Nephrin蛋白随尿液排出体外，糖尿病肾病患者尿Nephrin蛋白排泄量增加，糖尿病肾病程度越重，尿nephrin排泄进一步增加，认为尿 Nephrin可反映糖尿病患者早期足细胞损伤^[16]。临床研究发现，在有微量蛋白尿和大量蛋白尿的糖尿病患者中均能检测出 Nephrin，54% 的尿微量蛋白正常的糖尿病患者也可检出 Nephrin^[17]，因此推测Nephrin有助于肾小球疾病的早期诊断，但其特异性及敏感性需要进一步研究证实。

足细胞标记蛋白（PCX）: PCX是一种唾液酸黏蛋白分子，正常表达时主要固定于足细胞表面，是足细胞的表面抗原，构成肾小球的分子屏障，同时因其带负电荷，故又参与构成肾小球的电荷屏障，是组成肾小球基底膜电荷屏障的主要物质，作为特异性标志蛋白参与维持肾小球的正常结构以及构成滤过屏障。各种类型的肾小球肾炎均对足细胞有一定的损伤，当足细胞受损时，PCX可脱落于尿液中，因此能够在尿液中检测到PCX。Hui Ye,等发现在肾活检诊断的尿蛋白正常的糖尿病肾病患者中，尿液中可出现PCX，认为它可能是糖尿病肾病的早期标志物^[18]。Hara等发现在尿蛋白正常的患者中即有PCX的升高，在尿微量白蛋白阳性的DN患者中约有53.8%患者尿中可检测到PCX，大量蛋白尿患者中可达到66.7%，因此可见尿PCX可作为早期糖尿病肾病的一种检测指标，但其敏感性较低 ^[19]。

尿血管内皮生长因子（uVEGF）：uVEG是1989年分离得到的一种足细胞产生的物质，生理情况下足细胞分泌的VEGF通过自分泌方式对维持肾小球基底膜的完整性及正常功能起着重要作用，而肾小球发生病理改变时足细胞表达VEGF也相应发生变化。有研究表明，在糖尿病病肾病早期足细胞即出现损伤，释放大量胞内储存的VEGF，尿液中可检测到VEGF水平异常。MAU 正常的 2 型糖尿病患者 uVEGF 水平较健康人群高，随着 MAU 水平增加 uVEGF 水平也增加，DKD 肾功能异常者 uVEGF 水平亦明显高于肾功能正常者^[20]。考虑 uVEGF 可预测 DKD 病情的进展。

    单核细胞趋化蛋白1（MCP-1）：MCP-1是一种趋化因子，在肾损伤时向肾脏募集活化的巨噬细胞/单核细胞，它与其他促炎性细胞因子一起在尿液中释放，在糖尿病肾中升高主要是由于肾小管细胞损伤^[21]。有研究发现，在糖尿病肾病微量蛋白尿期尿液 MCP-1明显升高，并随着尿微量白蛋白的增多而升高，尿液MCP-1水平随 DN病情加重逐渐升高，且随 UAER、尿微量白蛋白的增加而增加，因此推测对 DN 的早期诊断有重要意义^[22]。

2、与糖尿病肾病有关的肾小管损伤

肾损伤分子-1（KIM-1）：KIM-1主要表达于人类肾脏近端肾小管，因其表达特异性，正常肾组织中基本不表达，但肾小管损伤发生时，肾脏近曲小管可分泌KIM-1并排入尿中，因此可反映肾小管损伤的程度^[23]。一项研究表明，在糖尿病肾病患者中，尿KIM-1随着尿微量白蛋白、尿素氮、肌酐等的升高而升高，因此尿KIM-1可作为糖尿病肾病诊断的一项无创检查^[24]。Kin Tekce et al.发现无论有无尿蛋白，尿KIM-1均有升高，糖尿病患者尿KIM-1较健康对照组有明显升高，因此，尿KIM-1可发现亚临床状态的糖尿病肾损害，可作为糖尿病肾病的早期诊断标志物^[25]。

中性粒细胞明胶酶相关载脂蛋白（NGAL）：是lipocalin 家族的成员，是一种分子质量只有25kDa的小蛋白，主要在中性粒细胞中表达，当存在炎症或组织损伤时肾小管上皮细胞可分泌NGAL，是肾小管损伤的早期标志，De Carvalho et al.发现在糖尿病患者在正常蛋白尿或微量蛋白尿阶段，尿NGAL已经有升高^[26]；而且尿NGAL可能较尿微量蛋白出现更早，因此尿NGAL可作为糖尿病肾病的早期诊断标志^[25]。

β 2 -微球蛋白(β2-MG)：β2-MG是淋巴细胞分泌的一种低分子球蛋白，可经肾小球自由滤过， 99.9％的β2MG被近曲小管上皮细胞重吸收和降解，不再进入血液循环，因而血清和尿中的β2MG含量甚微。当人体的肾近曲小管受到损伤时，人体尿液中β2-MG含量就会有所增加， 因此可以通过测定人体尿液β2-MG 含量来提示肾损伤情况，可作为早期糖尿病的诊断标志物^[27]，但是β2-MG可受多种因素的影响，单独作为糖尿病肾病的诊断特异性较差^[28]。有研究认为将尿微量白蛋白及β2MG联合检测，可明显提高早期糖尿病肾病诊病的检出率^[29]。

胱抑素 C（Cystatin C）：血清胱抑素C(Cystatin C)是一种非糖基化的13.3 kDa大小蛋白，属于胱抑素蛋白酶抑制剂家族。它由肾小球滤出，并被近端肾小管细胞完全吸收和分解。正常情况下，在尿液中含量较^[30]。许多研究表明，尿胱抑素C是早期发现肾小管损伤和预测AKI进展的一个有用的生物标志物^[31]。Kim等人已经证明，尿胱抑素C，一种肾小管损伤标志物，与2型糖尿病肾病患者EGFR的下降密切相关。尿胱抑素C还可反映肾实质损伤的程度，并与临床结果有关。在最近的一项研究中，Jeon等人观察了胱抑素C与白蛋白与肌酐比值（ACR）的关系，DN从Ⅰ期到Ⅲ期的进展均有不同程度的尿胱抑素C水平升高。血清和尿胱抑素的增加类似于正常白蛋白尿向微量白蛋白尿的进展，表明血清/尿胱抑素C与ACR呈正相关^[32] 。考虑此与肾小管损伤早于肾小球损伤有关，提示血清和尿液中的胱抑素C水平与亚临床肾小管损伤有关，可作为早期定量的肾功能损害指标。

微量白蛋白尿是检测和预测早期肾脏疾病最常用的标准指标，其敏感性及特异性近年来受到质疑，研究具有更高的特异性和更高的敏感性肾脏疾病早期诊断的标志物，是至关重要的。但近年来本文提及研究指标仍有一定的局限性，且许多机制不明，需要更多的实验进一步研究。因此目前暂时没有更好的指标代替微量白蛋白。此外监狱单一指标的局限性，我们应结合多种辅助检查方法捕捉肾脏损伤的提示信息，综合判断肾脏是否存在受损情况。

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