尿Smad1是2型糖尿病肾病的诊断指标

李巧 李佳萦 朱章志 冯烈 万晓刚 黄开颜 张创标

【摘 要】 目的 本研究旨在通过观察2型糖尿病患者尿Smad1的排泄水平，探讨尿Smad1对糖尿病肾病诊断方面的临床意义。方法 选择来自广州中医药大学第一附属医院内分泌科和暨南大学第一附属医院内分泌科166例2型糖尿病患者。将他们按尿微量白蛋白与肌酐比值（ACR）分为正常白蛋白尿组（NAU）、低值白蛋白尿组（LAU） 、高值白蛋白尿组（HAU）、极高值白蛋白尿组（VHAU）。其中，LAU、 HAU和VHAU作为糖尿病肾病组，NAU作为糖尿病非肾病组，并以80例健康体检者作为对照组。采用酶联免疫吸附法（Elisa）检测尿标本中Smad1浓度，并以尿Smad1与肌酐比值（SCR）作为标准数值，SCR取对数值。 结果 1. 糖尿病肾病组SCR较糖尿病非肾病组高，差异有统计学意义（P<0.05），而糖尿病非肾病组SCR与对照组无明显差异（P>0.05）。2.LAU组SCR与NAU组没有明显差别（P>0.05）。3.VHAU组SCR较HAU组和LAU组高，HAU组较LAU组高，差异有统计学意义（P<0.05）。结论 本研究表明尿Smad1可以作为2型糖尿病肾病诊断的新型指标，但不能预测早期糖尿病肾病。

【关键词】 尿Smad1 糖尿病肾病 诊断指标

【Abstract】 Objective The aim of this study was to analyze urinary Smad1 level in patients with type 2 diabetes， explore the possibility of Smad1 being a indicator for early diagnosis. Methods 166 subjects with type 2diabetes and 80 healthy volunteers were enrolled. Subjects were grouped according to urine albumin to creatinine ratio（ACR） into： normal albumin in urine （NAU）， low albumin in urine （LAU）， high albumin in urine （HAU）， and very high albumin in urine （VHAU）. Among those， LAU， HAU， and VHAU were regarded as the diabetic nephropathy group（DN group）， NAU was regarded as nondiabetic nephropathy（non-DN group）， and the healthy volunteers were the controls. Enzyme-linked immunosorbent assay was used todetect the urinary Smad1 concentration， urinary Smad1 to creatinine ratio （SCR） was used as the standard reference. Results Compared with non-DN group， SCR of DN group was higher （P<0.05）， while there was no difference between the non-DN group and controls （P>0.05）. There was no significant difference for SCR between LAU and NAU groups （P>0.05）. The SCR was higher in VHAU groupthan those in HAU and LAU groups， and higher in HAU than that in LAU group （P<0.05）. Conclusion It suggested that the urinary Smad1 may be a new potential diagnostic indicator for DN. However， it cannot predict the earliest DN.

【Keywords】 Urinary Smad1； Diabetic nephropathy ； diagnostic indicator

糖尿病肾病是糖尿病严重的微血管并发症，临床上30%-40%的糖尿病患者最终会发展成糖尿病肾病。糖尿病肾病是导致终末期肾功能衰竭的主要原因之一，在欧美国家，接受透析的终末期肾病中40%是由糖尿病肾病引起的。糖尿病肾病早期若及时干预肾功能可恢复，但早期症状不典型，且常规实验室检查敏感性低，而一旦发展为临床肾病就很难逆转。故早期发现，早期干预，对控制和延缓糖尿病肾病进展具有重要的临床意义。目前微量白蛋白尿[1]、Cys -C、tHcy、hs-CRP、GFR及肾活检等都可用于早期糖尿病肾病的诊断。肾活检虽然是金标准，但其为有创性检查，故目前临床上最常用的指标是微量白蛋白尿与肌酐比值（ACR） 。但ACR受运动、血压、尿路感染等多种因素干扰，所以存在一定的误诊率。而其他指标出现在糖尿病肾病相对较晚的阶段，且机制难以解释，故在临床上未得到广泛应用。因此，寻找一个更可靠的能够早期诊断糖尿病肾病的无创性指标显得非常重要。

目前已有较多糖尿病小鼠模型研究[2-3]发现，尿Smad1 的排泄水平与肾小球系膜基质积聚的程度呈明显正相关，而与白蛋白尿的关联却不大。而有关尿Smad1与2型糖尿病肾病的临床研究极少，有研究认为尿Smad1可以作为2型糖尿病肾病诊断的指标[4-5]，而有研究则得到相反的结论[6]。鉴于目前的研究多限于动物实验而缺乏临床资料，且临床研究结论不一致，故本研究通过较大样本、多中心合作再次探讨尿Smad1与糖尿病肾病的关系。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选择广州中医药大学第一附属医院内分泌科和暨南大学附属第一医院内分泌科2014年3月至2015年7月间收治的符合WHO 1999年糖尿病诊断标准的2型糖尿病患者共166例，平均年龄（57.12±10.69）岁；平均病程（7.87±3.18）年。健康体检者80例，平均年龄（56.56±7.64）岁。糖尿病视网膜病变诊断标准以国际临床分级标准为准，并以2009年NKF和FDA研讨会对白蛋白尿的分级[7]作为糖尿病肾病的诊断依据（正常：ACR<10mg/g；低值：ACR为10-29mg/g；高值：ACR为30-300 mg/g；极高值：ACR>300 mg/g。）。本研究中凡已确诊为2型糖尿病，病程超过5年，并且伴视网膜病变，在排除其他原因引起的蛋白尿增多情况下，3-6个月ACR3次检测中至少2次大于10-29mg/g，可临床诊断为糖尿病肾病。此外，本研究将低值白蛋白尿（ACR：10-29mg/g）视为早期糖尿病肾病，这与以往的诊断标准（ACR：30-300mg/g）不同。并排除1型糖尿病者、合并感染，酮症酸中毒等急性并发症者、合并原发性及其他继发肾脏病变者等。本研究获得广州中医药大学第一附属医院及暨南大学附属第一医院伦理委员会的批准。

1.2 方法

1.2.1 分组

根据2009年NKF和FDA研讨会对尿ACR的重新分级将2型糖尿病患者分为正常白蛋白尿组（NAU）、低值白蛋白尿组（LAU） 、高值白蛋白尿组（HAU）、极高值白蛋白尿组（VHAU）。其中，LAU、 HAU和VHAU作为糖尿病肾病组，NAU作为糖尿病非肾病组，并以健康人群作为对照组。

1.2.2 观察指标

尿Smad1、ACR、HbAlc、FPG、血脂、肾功能、眼底检查等。

1.2.3 Smad1（人信号转导分子1）的检测

用无菌管收集所有纳入人群新鲜晨尿， 于常温下3000r/ min 离心20min，仔细收集上清，于-80℃保存，使用前迅速解冻并离心以去除尿酸或磷酸盐成分。采用双抗体夹心酶联免疫吸附法（ Elisa）定量测定尿Smad1浓度。所有Elisa过程均在96孔板（试剂盒购美国R&D公司）中进行。

1.3 统计学分析

实验所得全部数据应用SPSS13.0统计软件分析。SCR结果为非正态分布资料经自然对数校正为正态分布。多样本间均数比较采用方差分析，多样本间率的比较采用x2检验，以ROC曲线评价诊断试验的特异度和敏感度。数据以均数±标准差（x±s）表示，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 所有纳入人群临床指标比较（见表1）

经完全随机设计的方差分析及X2检验，2型糖尿病患者与对照组年龄、性别、BMI、SBP、BUN、Cr等基线指标具有良好的可比性（P>0.05）；而2型糖尿病患者FPG、HbA1c、ACR、Cys-c较健康人群高，差异有统计学意义（P<0.05）。

2.2 糖尿病肾病组、糖尿病非肾病组与对照组SCR比较（见表2）

经完全随机设计的方差分析， 糖尿病肾病组SCR较糖尿病非肾病组高，差异有统计学意义（P<0.05），而糖尿病非肾病组SCR与对照组无明显差异（P>0.05）。

2.3 SCR诊断糖尿病肾病的灵敏度和特异度（见图1）

受试者工作特征（ROC）曲线下面积为0.930，可认为SCR对糖尿病肾病的诊断价值较高。在截断点≧0.86处兼顾了灵敏度（88.7%）和特异度（83.0%）均较高。

2.4 2型糖尿病患者各亚组SCR比较（见表3）

经完全随机设计的方差分析，各亚组间SCR不同，差异有统计学意义（P =0.000，P<0.05）。经多个样本均数间两两比较的SNK检验，LAU组SCR与NAU组没有差别（P>0.05），VHAU组SCR比HAU组、LAU组高，HAU组比LAU组高，差异有统计学意义（P<0.05）。

3 讨论

目前2型糖尿病肾病的分期方法仍沿用1989年Mogensen 提出的1型糖尿病肾病分期标准。然而，最近的研究[8] 发现，由于内皮结构失调，在白蛋白尿低于30mg/g时，GFR已经出现下降，并且肾脏及心血管损害的风险也随之增高。因此，2009年NKF和FDA研讨会[7]在原来的“正常白蛋白尿”中增加了“低值白蛋白尿（ACR 10-29mg/d或10-29mg/g）”的定义。故本研究以此为依据将ACR 在10-29mg/g即“低值白蛋白尿期”视为早期糖尿病肾病，这与Mogensen分期有所不同。

糖尿病肾病是高糖所致的全身及肾内多种细胞因子、生长因子的表达和调节的作用结果。早期肾脏病理特点主要是细胞外基质的聚集。IV型胶原是细胞外基质的主要成分，而TGF-β可引起细胞外基质积聚。Smad蛋白是TGF-β下游重要的信号转导分子，介导Smads通路的胞内信号转导，从而调节IV型胶原的表达。

目前的动物模型研究发现Smad1过表达的糖尿病大鼠肾小球系膜基质的聚集增加了1-1.5倍，而Smad1过表达的非糖尿病大鼠未出现肾脏组织的改变。此外，将糖尿病大鼠杂合体Smad1基因敲出后，肾小球系膜基质聚集的程度减轻[9]。表明肾小球Smad1与早期系膜基质的积聚密切相关。糖尿病肾病小鼠模型研究还发现，小鼠尿中Smad1的水平也与早期肾小球系膜基质积聚程度明显正相关，而白蛋白尿水平与之关联不大[2]。使用TGF-β抗体治疗后系膜基质聚集的程度减轻，而蛋白尿并未减少[10]。因此认为尿Smad1可以用于糖尿病肾病的早期诊断，且优于白蛋白尿。本研究中糖尿病肾病组尿Smad1浓度高于糖尿病非肾病组和对照组，且通过绘制ROC曲线发现尿Smad1对糖尿病肾病的诊断价值较高（诊断价值： ROC曲线下面积≤0.7较低；>0.7且≤0.9中等；>0.9较高。本研究曲线下面积为0.930），由此推测尿Smad1可以作为糖尿病肾病的诊断指标。但在本研究中，糖尿病肾病早期已经出现低值白蛋白尿（ACR：10-29mg/g）的患者与正常白蛋白尿患者尿Smad1的水平无明显差别。由此认为尿Smad1虽然可以作为糖尿病肾病的诊断指标，但不能预测早期糖尿病肾病。不一致的结论可能是由于尿Smad1侧重于反映糖尿病肾病肾脏形态学改变，而白蛋白尿则主要是反映糖尿病肾病肾脏功能的改变，而形态与功能的改变并不完全一致[2]。从另一侧面表明糖尿病肾病中蛋白尿的出现与系膜基质的聚集可能是基于不同的发病机制。但值得注意的是，本研究中尿Smad1不能预测早期糖尿病肾病这一结论是在以低值白蛋白尿（ACR：10-29mg/g）为早期糖尿病肾病标准下得到的，若以Mogensen分期为准则得到相反的结论（表4）。该研究结果从另一个角度表明2009年NKF和FDA对白蛋白尿的重新分级可能不适合作为糖尿病肾病新的分期标准。

此外，本研究还发现，VHAU组尿Smad1含量比HAU组、LAU组高，HAU组比LAU组高，即随着糖尿病肾病的进展，尿Smad1浓度随白蛋白尿的增加而升高，表明尿Smad1与糖尿病肾病病情进展相关。这与以往的研究结论是一致的[2-3]。

总之，本研究表明尿Smad1可以糖尿病肾病诊断的新型生物指标，并可以判断糖尿病肾病病情进展程度，但不能预测早期糖尿病肾病。但本研究ROC曲线的绘制是以ACR而不是肾活检为金标准的，因此结果可能存在偏倚。故尿Smad1对糖尿病肾病的诊断价值尚需更多的研究进一步阐明。

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