老年2型糖尿病患者血清sCXCL16水平与糖尿病肾病进展及预后的关联性研究

曾 真, 彭夫松, 王洪江

糖尿病肾病(diabetic kidney disease,DKD)是一种进行性肾病,与体内长期高糖环境导致的微血管病变有关[1]。在我国,DKD是最常见的透析原因。早期诊断、治疗以及特效药物的研发等都有助于推迟、减少对肾脏替代疗法的需要[2]。CXC趋化因子配体16(CXC chemokine ligand 16,CXCL16)是一种具有趋化功能的细胞因子,是氧化低密度脂蛋白(oxidized low-density lipoprotein,oxLDL)的主要受体[3]。据报道,CXCL16在体内通过oxLDL的内吞作用和配体结合,激活促炎性级联,进而促进微血管病变效应发生[4]。有研究发现,CXCL16在足细胞中高表达,并且在肾小球肾病的病理学中充当oxLDL的清道夫受体,特别是对于膜性肾小球肾炎,通过选择性上调以应对组织损伤[5-6]。上述研究结果提示CXCL16在肾病的发病机制中起着重要作用,然而其与DKD的关系尚缺乏足够的证据支持。CXCL16存在跨膜蛋白和可溶性片段两种形式,本研究旨在探讨老年2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)患者血清可溶性CXCL16(soluble CXCL16,sCXCL16)水平与DKD进展及预后的关系,为DKD早期诊断和治疗提供参考。

1 对象与方法

1.1研究对象 招募2017年4月至2020年1月清华大学附属垂杨柳医院收治的DKD患者55例(DKD组),其中男35例,女20例,年龄65～77(69.27±3.37)岁。根据尿白蛋白排泄(urinary albumin excretion,UAE)进一步将其分为微量白蛋白尿亚组(UAE 30～300 mg/24 h,n=41)和大量白蛋白尿亚组(UAE>300 mg/24 h,n=14)。另外选择同期单纯T2DM患者54例(T2DM组),其中男32例,女22例,年龄65～75(69.17±3.23)岁。纳入标准:(1)符合T2DM诊断标准[7],DKD组UAE≥20 μg/min[8];(2)年龄≥65岁;(3)临床资料完整。排除标准:(1)妊娠糖尿病或1型糖尿病患者;(2)有糖尿病大血管并发症、糖尿病急性并发症者;(3)合并感染、恶性肿瘤者;(4)心、肝、肺功能严重障碍者;(5)有自身免疫系统疾病者;(6)合并急性肾损伤性疾病、高血压肾病者。另招募于我院体检门诊进行常规检查的健康志愿者55名作为对照组,年龄和性别与T2DM组及DKD组相匹配。本研究获清华大学附属垂杨柳医院医学伦理委员会批准(批号:2020013),所有研究对象均签署知情同意书。

1.2一般临床资料收集 通过医院电子病历系统收集研究对象的一般临床资料,包括年龄、性别、体质量指数(body mass index,BMI)、收缩压(systolic blood pressure,SBP)、舒张压(diastolic blood pressure,DBP),以及降糖、他汀类药物使用情况等。

1.3一般实验室指标检测 于治疗前或体检时采集研究对象空腹静脉血5 ml,3 500 r/min离心10 min,取血清-80 ℃保存备检。采用美国贝克曼AU2700全自动生化分析仪测定甘油三酯(triglyceride,TG)、总胆固醇(total cholesterol,TC)、低密度脂蛋白(low-density lipoprotein,LDL)、高密度脂蛋白(high-density lipoprotein,HDL)、谷丙转氨酶(alanine transaminase,ALT)、谷草转氨酶(aspartate aminotransferase,AST)、肌酐(creatinine,Cr)、尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)等。采用双缩脲法测定24 h尿蛋白,试剂盒购自上海玉兰生物技术有限公司。采用散色比浊法通过Beckman Array System全自动微量蛋白分析仪(美国Beckman公司)及其配套试剂测定UAE。根据mCHD-EPI方程计算肾小球滤过率估计值(estimated glomerular filtration rate,eGFR)[9]。使用优尼德HA-120全自动糖化血红蛋白分析仪(上海聚慕医疗器械有限公司),采用高效液相色谱法检测糖化血红蛋白(hemoglobin A1c,HbA1c)。应用拜安捷血糖试纸(葡萄糖氧化酶法,拜耳医药保健有限公司)检测空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)。采用化学发光免疫法检测空腹胰岛素(fasting insulin,Fins)水平,试剂盒购自厦门波生生物技术有限公司。评估稳态模型-胰岛素抵抗指数(homeostasis model assessment of insulin resistance,HOMA-IR),计算公式为HOMA-IR=(FBG×Fins)/22.5[10]。

1.4血清sCXCL16水平及炎症指标检测 采用酶联免疫吸附法检测血清sCXCL16、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、高敏C反应蛋白(hypersensitive C-reactive protein,hs-CRP)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)水平,试剂盒均购自中国武汉菲恩生物科技有限公司,实验操作严格按照试剂盒说明书进行。

1.5随访 通过电话、微信或门诊等方式进行随访,了解DKD患者出院后3年内预后情况。随访终点事件为发生终末期肾脏病(end-stage renal disease,ESRD),定义为eGFR<15 ml/(min·1.73 m2),并开始接受透析治疗或肾脏移植手术治疗。记录患者全因死亡发生情况。

2 结果

2.1三组临床资料比较 三组年龄、性别,以及BMI、TC、LDL水平比较差异无统计学意义(P>0.05)。三组FBG、HbA1c、Fins、HOMA-IR、TG、HDL、Cr、BUN、UAE、eGFR、24 h蛋白尿、IL-6、TNF-α、hs-CRP、血清sCXCL16水平比较差异有统计学意义(P<0.05)。DKD组和T2DM组FBG、Fins、HOMA-IR、TG、IL-6、TNF-α、hs-CRP、血清sCXCL16水平均高于对照组,HDL水平低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。DKD组TG、IL-6、血清sCXCL16水平显著高于T2DM组(P<0.05)。DKD组Cr、UAE、BUN、24 h蛋白尿高于对照组和T2DM组(P<0.05),eGFR显著低于对照组和T2DM组(P<0.05)。见表1。DKD组患者大量白蛋白尿亚组血清sCXCL16水平显著高于微量白蛋白尿亚组[54.10(45.83,62.98)ng/ml vs 18.60(14.25,22.80)ng/ml;Z=4.918,P<0.001]。

表1 三组临床资料比较

2.2血清sCXCL16与肾功能及炎症指标的相关性分析结果 经Spearman秩相关分析,DKD组患者血清sCXCL16水平与BUN、Cr、UAE、HOMA-IR、24 h蛋白尿、TNF-α、hs-CRP均呈正相关(P<0.05)。见表2。

表2 血清sCXCL16与肾功能及炎症指标的Spearman秩相关分析结果

2.3血清sCXCL16水平与老年T2DM患者发生DKD的logistic回归分析结果 以老年T2DM患者发生DKD情况作为因变量(是=1,否=0),以其血清sCXCL16水平的四分位数值将其分为<8.85、8.85～11.89、11.90～18.50和>18.50四个亚组。单因素和多因素logistic回归分析结果显示,血清sCXCL16>18.50 ng/ml是促进老年T2DM患者DKD发生的独立危险因素(P<0.05)。见表3。

表3 血清sCXCL16水平与老年T2DM患者发生DKD的logistic回归分析结果

表4 影响DKD患者发生ESRD的Cox回归分析结果

2.4血清sCXCL16水平对老年T2DM患者DKD诊断及其预后的预测价值 ROC曲线分析结果显示,血清sCXCL16水平能有效鉴别T2DM和DKD[AUC(95%CI)=0.866(0.801～0.931),P<0.001],最佳截断值为10.60 ng/ml,其对应的特异度为50.02%,灵敏度为94.58%。见图1。血清sCXCL16水平能有效预测DKD患者发生ESRD[AUC(95%CI)=0.854(0.747～0.962),P<0.001],最佳截断值为20.02 ng/ml,其对应的特异度为59.54%,灵敏度为83.33%。见图2。

图1 血清sCXCL16水平鉴别诊断DKD与T2DM的ROC曲线图

图2 血清sCXCL16水平预测DKD患者发生ESRD的ROC曲线图

2.5影响DKD患者发生ESRD的Cox回归分析结果

3 讨论

3.1本研究结果显示,DKD患者的血清sCXCL16水平高于T2DM患者和健康人群,且与DKD的严重程度具有关联性,这可能与长期高糖环境诱发机体微炎症状态及胰岛素抵抗有关。另外,高水平sCXCL16是DKD患者预后不良的独立危险因素,对DKD患者进展为ESRD有预测作用。因此,血清sCXCL16水平监测有助于临床医师对患者进行风险分层管理,对治疗干预的选择有较好的参考价值。

3.2CXCL16属于CXC趋化因子家族,以跨膜和可溶性形式存在[3]。CXCL16的可溶性形式源于细胞表面的裂解,反映上游炎症通路活性的增加,但也具有直接促进下游炎症反应的能力[4]。可溶形式的CXCL16的释放可由炎症细胞因子诱导,包括TNF-α、IL-1β和干扰素-γ等。可溶性CXCL16亦可诱导CXCR6+细胞(包括Th1细胞、NK细胞和活化的CD8+T细胞)迁移、M2-巨噬细胞浸润[11]、细胞免疫反应和炎症反应[12]以及胸腺细胞发育[13]。此外,CXCL16在足细胞和肾小管细胞中表达,并通过募集骨髓来源的成纤维细胞前体促进肾纤维化[14]。有研究表明,CXCL16缺乏可显著抑制链霉素诱导DKD小鼠的疾病进展;CXCL16基因产物可促进炎症因子和细胞浸润因子的产生,并抑制抗氧化因子的表达,加速DKD的发生、发展,而CXCL16缺乏可通过蛋白激酶B信号通路减弱DKD[15]。Hu等[16]研究发现,炎症激活的CXCL16信号通路导致DKD小鼠发生肾损伤。在一项针对基线白蛋白尿正常且肾功能正常的T2DM患者的研究中发现,血清CXCL16水平与肾脏疾病发生具有关联性[17]。本研究中,DKD组、T2DM组血清sCXCL16水平均高于对照组,且DKD组患者血清sCXCL16水平显著高于T2DM组,提示sCXCL16水平升高与肾功能有关。多因素logistic回归分析结果显示,高水平的血清sCXCL16是老年T2DM患者发生DKD的独立危险因素,ROC曲线分析结果也证实了血清sCXCL16对DKD具有良好的诊断效能。

3.3T2DM的特征是进行性胰岛素缺乏和β细胞功能受损,同时伴随胰岛素抵抗。T2DM的代谢环境,包括胰岛素抵抗、高血糖和过量游离脂肪酸的释放,以及其他代谢异常,如血小板高反应性、氧化应激和低度炎症等[18]。据报道,在肾脏疾病的背景下,糖尿病和微量白蛋白尿患者的胰岛素抵抗性更强,表明胰岛素抵抗可能是导致DKD加速进展的因素[19]。另外,DKD的炎症细胞浸润和间质纤维化与多种炎性细胞因子有关,如IL-1β、IL-6、TNF-α和转化生长因子β,证实了慢性低度炎症激活与DKD的发病密切相关[20]。在本研究中,胰岛素抵抗、炎症因子在DKD中的表达水平与相关研究结果相似[21],DKD患者胰岛素抵抗指标FBG、HbA1c、Fins、HOMA-IR及炎症细胞因子IL-6、TNF-α、hs-CRP均显著高于T2DM组,且血清sCXCL16水平除了与BUN、Cr、UAE、24 h蛋白尿等肾功能指标有显著相关性外,也与HOMA-IR、TNF-α、hs-CRP水平呈正相关,提示血清sCXCL16水平与炎症、糖尿病、胰岛素抵抗密切相关,可能是T2DM的治疗靶点,在葡萄糖-胰岛素稳态和炎症途径中的作用可能会影响DKD的预后。

3.4DKD是导致ESRD的重要病因,也是糖尿病患者死亡的主要原因。有证据表明,透析或肾移植的肾脏代替疗法可以显著降低ESRD患者死亡率[2,22],早期诊治至关重要。尽管已有多因子可预测DKD患者的发病及进展,但晚期DKD患者的预后仍然较差[22]。本研究结果提示高水平血清sCXCL16与DKD患者预后不良存在显著关联,可作为预测肾脏病理损伤程度的重要指标。

综上所述,高水平血清sCXCL16可能是DKD的重要危险因素,并在疾病进展及预后中起着关键作用,为临床诊断和靶向治疗提供了新的证据。但本研究也存在一定的局限性,例如样本量较小、sCXCL16在DKD中具体机制尚未明确等,有待进一步研究。