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晚期糖基化终产物与心肾综合征的相关性研究

2013-04-20马翔宇张金盈沈德良

中国全科医学 2013年17期
关键词:糖基化肾衰竭空白对照

马翔宇,张金盈,沈德良,张 辉,杨 威

众所周知,心脏和肾脏是功能紧密联系的两大重要脏器,二者互为因果,相互影响。相关数据显示,在超过10万的急性失代偿心力衰竭患者中几乎1/3的人有肾功能不全病史。近年来,心肾综合征(CRS)作为心肾交互作用的表现受到医学界越来越广泛的关注。2008年,Ronco等[1]提出了CRS的新定义,即心肾功能在病理生理上的紊乱,其中一个器官的急性或慢性病变导致的另一器官的急性或慢性病变。但目前人们对CRS的认识还十分有限,缺乏有效的治疗措施,其病死率、致残率较高,是临床处理的难题。晚期糖基化终产物(AGEs)是以蛋白质、脂肪及核酸的氨基和还原糖(葡萄糖、果糖、戊糖等)为原料,在生理环境中发生非酶催化反应,生成的稳定的共价化合物。目前已知的结构形式有羧甲基赖氨酸(CML)、羧乙基赖氨酸(CEL)、戊糖苷素(pentosidine)等。已有大量研究证实,AGEs在人的衰老以及肾脏疾病、糖尿病、Alzheimer病等疾病中起重要作用,近年多项资料揭示其水平在高血压、动脉粥样硬化、心力衰竭等心脏病患者中显著升高,提示其可能在心血管系统疾病中起重要作用[2]。但AGEs在CRS中的研究近年鲜有报道,本研究即从临床的角度探讨AGEs与CRS发病的相关性及与其近期预后的关系,进一步探究其在CRS的病理生理机制中的作用,为指导临床治疗提供依据。

1 对象与方法

1.1 入选标准 (1)心力衰竭诊断标准:采用美国纽约心脏病协会(NYHA)标准分级[3],选择NYHAⅡ级以上患者。(2)肾衰竭诊断标准:采用我国1992年黄山会议纪要标准分期[3],选择肾功能代偿期以上患者,血肌酐(Scr)≥133 μmol/L或Scr升高绝对值≥26.5 μmol/L[4]。本研究经郑州大学第一附属医院伦理委员会批准实施,所有参与者均签署自愿参加本研究的知情同意书。

1.2 研究对象 本研究选择2011年6月—2012年3月入住我院心内科、肾内科、ICU的患者及门诊健康体检者,登记193例,最终纳入研究186例,年龄(66.1±7.5)岁,男性比例为51%,根据有无心肾功能损害将其分为空白对照组(A组,51例)、单纯心力衰竭组(B组,48例)、单纯肾衰竭组(C组,46例)和CRS组(D组,41例)。A组为门诊健康体检者,B组为仅符合诊断标准(1)者,C组为仅符合诊断标准(2)者,D组为同时符合诊断标准(1)和(2)者。

1.3 标本留取方法 非血液透析患者于入院期间采血,血液透析患者于血液透析前采血。取4组患者静脉血,室温下静置30 min后用离心机以3 000 r/min离心15 min,然后分离血清,置-80 ℃冰箱保存备用。

1.4 观察指标及检测方法 B型尿钠肽(BNP)、血肌酐(Scr)、胱抑素C(Cys-C)由本院生化室采用德国罗氏P-800全自动生化仪测定。因CML是主要的AGEs形式,本研究采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测CML代表AGEs,试剂盒购自美国ADL公司,严格按照试剂盒说明书进行操作,均经复孔后取均值。所用ELISA的最低检测浓度为0.1 mg/L。

1.5 随访 距留取静脉血标本3个月后对D组患者进行随访,了解其近期预后情况。

2 结果

2.1 一般资料 4组受试者的年龄、性别、体质量、体质指数(BMI)、吸烟、缺血性脑卒中、慢性阻塞性肺疾病比较,差异无统计学意义(P>0.05)。B、C、D 3组高血压患病率较A组高(均P<0.05),但3组间比较,差异无统计学意义(P>0.05)。B、C、D 3组糖尿病患病率较A组高(均P<0.05),且D组又较B、C组高(均P<0.05),B、C两组间比较,差异无统计学意义(P>0.05)。B、C、D 3组冠心病患病率较A组高(均P<0.05),且B、D两组又较C组高(均P<0.05),B、D两组间比较,差异无统计学意义(P>0.05)。B、D组高脂血症患病率较A、C组高(均P<0.05),其中A、C两组间比较,差异无统计学意义(P>0.05),D组又较B组高,差异有统计学意义(P<0.05,见表1)。

表1 各组一般资料比较

注:BMI=体质指数;*为F值;与A组相比,△P<0.05;与B组相比,▲P<0.05;与C组相比,○P<0.05;与D组相比,●P<0.05

2.2 AGEs、BNP、Scr、Cys-C比较 4组间AGEs、BNP、Scr、Cys-C比较,差异有统计学意义(P<0.05)。B、C、D 3组AGEs较A组高(均P<0.05),且C、D两组又较B组高(均P<0.05),D组又较C组高(P<0.05)。B、C、D 3组BNP较A组高(均P<0.05),且B、D组又较C组高(均P<0.05),D组又较B组高(P<0.05)。C、D组Scr较A、B组高(均P<0.05),其中A、B组间比较,差异无统计学意义(P>0.05),C、D组间比较,差异无统计学意义(P>0.05)。B、C、D 3组Cys-C较A组高(均P<0.05),且C、D组又较B组高(均P<0.05),C、D组间比较,差异无统计学意义(P>0.05,见表2)。

2.3 D组中AGEs与BNP、Scr、Cys-C的相关性分析 D组中AGEs与BNP、Scr、Cys-C均呈正相关(见表3)。

2.4 D组近期预后与各相关危险因素回归分析 D组患者留取静脉血标本3个月后对其进行随访,了解其近期预后情况。定义3个月内因心肾事件死亡或再次住院为预后不良,其中死亡5例,因心肾事件再次住院9例。以近期预后为因变量,以年龄、性别、BMI、吸烟、高血压、糖尿病、冠心病、高脂血症、缺血性脑卒中、慢性阻塞性肺疾病、AGEs、BNP、Scr、Cys-C为自变量进行二元Logistic回归分析,结果显示:年龄、糖尿病、冠心病、AGEs、BNP、Cys-C为CRS患者的近期预后不良因素(P<0.05,见表4)。

表2 4组受试者AGEs、BNP、Scr、Cys-C比较

注:与A组相比,△P<0.05;与B组相比,▲P<0.05;与C组相比,○P<0.05;与D组相比,●P<0.05;AGEs=晚期糖基化终末产物,BNP=B型尿钠肽,Scr=血肌酐,Cyc-C=胱抑素C

表3 D组中AGEs与BNP、Scr、Cys-C的Pearson相关性分析

表4 D组近期预后与各相关危险因素的二元Logistic回归分析

Table4 Logistic regression analysis result of various risk factors related short-term prognosis in group D

观测指标回归系数标准误Waldχ2值P值常数项-15.7843.67316.8340.004年龄0.3460.1478.3480.006糖尿病0.7150.3324.628<0.001冠心病0.5180.2543.5720.013AGEs0.8420.2689.174<0.001BNP0.6290.4617.5350.023Cys-C0.7430.2844.385<0.001

3 讨论

本研究中,CRS组糖尿病、高脂血症患病率高于空白对照组、单纯心力衰竭组及单纯肾衰竭组。原因考虑为:心功能不全、肾功能不全、胰岛素抵抗3者之间关系错综复杂、互为因果。其可能机制为:(1)胰岛素分泌减少;(2)拮抗胰岛素的生长激素分泌增多;(3)胰岛素与靶细胞受体结合障碍;(4)肝糖原合成酶活性降低;(5)胰岛素拮抗物使肝脏合成三酰甘油增加,周围组织脂蛋白酶活性降低而清除三酰甘油减少[5]。CRS组冠心病患病率高于空白对照组及单纯肾衰竭组,而与单纯心力衰竭组相当。这可能与心肾功能不全患者中肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)激活和炎性递质的升高,导致氧化应激产生,触发和加重了动脉粥样硬化。

本研究显示,单纯心力衰竭组患者中AGEs水平高于空白对照组,而单纯肾衰竭组患者中其水平又高于单纯心力衰竭组,CRS组患者中其水平又高于单纯肾衰竭组,且其水平为CRS患者的近期预后不良因素之一,提示AGEs是CRS发病的敏感预测因子,可能在CRS的病理生理机制中起到重要作用。CRS的病理生理机制尚未阐明,目前研究主要包括交感神经系统的激活、RAAS激活、氧化应激、内皮功能紊乱及慢性炎症状态等几个系统的交互作用,共同造成心肾的损害[6]。AGEs是以蛋白质、脂肪及核酸的氨基和还原糖(葡萄糖、果糖、戊糖等)为原料,在生理环境中发生非酶催化反应,生成的稳定的共价化合物。目前已知的结构形式有羧甲基赖氨酸(CML)、羧乙基赖氨酸(CEL)、戊糖苷素(pentosidine)等。Wautier等[7]和Basta等[8]报道AGEs可促进细胞和组织的氧化应激、炎症反应和内皮功能紊乱。研究表明,AGEs不仅可以直接影响细胞和组织功能,也可以通过与特异性受体(RAGE)结合,发生反应来改变蛋白质和细胞功能,导致机体的病理变化[9]。RAGE在内皮细胞、平滑肌细胞、心肌细胞和单核-巨噬细胞中广泛分布,AGEs与RAGE的特异性结合导致NADPH氧化酶激活与活性氧自由基(ROS)产生,ROS通过激活Ras-MAPK信号传导通路进一步导致氧化应激与核转录因子κB(NF-κB)的活化,NF-κB则可以调节基因转录和产生多种炎症因子,如白介素-1(IL-1)、白介素-6(IL-6)与肿瘤坏死因子-α(TNF-α)。对此已有动物实验证实,晚期糖基化交联产物裂解剂ALT711可以改善自发性高血压小鼠的心肾功能[10]。

此外,本研究同时显示单纯肾衰竭组BNP水平较空白对照组高,单纯心力衰竭组患者中其水平高于单纯肾衰竭组,而CRS组患者中其水平又高于单纯心力衰竭组,且其水平为CRS患者的近期预后不良因素之一,揭示BNP在CRS诊断及预后中亦有重要价值,这与一些已发表文献研究结论相同[11]。但目前尚不清楚的是,在单纯肾衰竭患者中BNP水平的升高是由于肾脏清除能力的降低还是BNP产生的增加。

大量研究显示,Cys-C是心力衰竭、CRS患者中肾功能损伤较敏感的指标,对于早期肾功能损害的诊断准确性明显优于Scr,在心力衰竭失代偿但Scr正常时,它也是一个独立的不良预后的标记物[12]。本研究发现单纯心力衰竭组患者Cys-C水平较空白对照组高,而单纯肾衰竭组、CRS组两组患者中其水平又较单纯心力衰竭组中高,同时单纯肾衰竭组、CRS组两组间无统计学差异,且其水平为CRS患者的近期预后不良因素之一,同样证实该结论。

综上所述,AGEs与CRS的发病密切相关,且对其近期预后有重要影响,AGEs可能在CRS的病理生理机制中起到重要作用。但限于本研究样本量偏少,随访期偏短,未对CRS进一步分型等,AGEs在CRS的病理生理机制中的作用尚需更进一步深入研究。

1 Ronco C,Haapio M,House AA,et al.Cardiorenal syndrome[J].J Am Coll Cardiol,2008,52(19):1527-1539.

2 Hegab Z,Gibbons S,Neyses L,et al.Role of advanced glycation end products in cardiovascular disease[J].World J Cardiol,2012,4(4):90-102.

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4 Metra M,Nodari S,Parrinello G,et al.Worsening renal function in patients hospitalised for acute heart failure:clinical implications and prognostic significance[J].Eur J Heart Fail,2008,10(2):188-195.

5 金惠铭,王建枝.病理生理学[M].7版.北京:人民卫生出版社,2008:265.

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7 Wautier JL,Schmidt AM.Protein glycation:a firm link to endothelial cell dysfunction[J].Circ Res,2004,95(3):233-238.

8 Basta G,Schmidt AM,De Caterina R.Advanced glycation end products and vascular inflammation:implications for accelerated atherosclerosis in diabetes[J].Cardiovasc Res,2004,63(4):582-592.

9 杨生.2型糖尿病合并下肢血管病变患者与晚期糖基化终末产物及脂联素相关性研究[J].中国全科医学,2011,14(5):1643.

10 Susic D,Varagic J,Ahn J,et al.Cardiovascular and renal effects of a collagen cross-link breaker(ALT 711)in adult and aged spontaneously hypertensive rats[J].Am J Hypertens,2004,17(4):328-333.

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12 Taub PR,Borden KC,Fard A,et al.Role of biomarkers in the diagnosis and prognosis of acute kidney injury in patients with cardiorenal syndrome[J].Expert Rev Cardiovasc Ther,2012,10(5):657-667.

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