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血清POSTN、SDC4水平和24 h尿蛋白定量与紫癜性肾炎患儿肾脏病理分级的相关性

2020-04-01刘剑锋霍佳雯朱栋梁彭芳

天津医药 2020年2期
关键词:尿蛋白肾小球定量

刘剑锋,霍佳雯,朱栋梁,彭芳

过敏性紫癜(Henoch-Schönlein purpura,HSP)是儿科常见的系统性小血管炎。HSP并发肾脏损伤时 称 为 紫 癜 性 肾 炎(Henoch-Schönlein purpura nephritis,HSPN),HSPN是学龄儿童最常见的继发性肾小球疾病之一[1]。肾脏损伤的严重程度是决定HSPN远期预后的关键因素,故及时评估HSPN患儿肾脏受损程度对规范治疗和改善预后均有积极意义。目前公认评估HSPN肾脏损伤严重程度的金标准是肾穿刺活检病理检查,但因肾穿刺活检是有创检查,具有潜在风险,部分家属难以接受,故探寻一种无创、快速的肾损伤评估指标是目前的研究热点。骨膜蛋白(periostin,POSTN)属于成束蛋白家族的一种分泌蛋白,近年研究发现人体许多病变组织中均有POSTN表达,特别与组织炎性增生、纤维化、肿瘤分化及转移关系密切[2-3]。有研究表明POSTN 也参与肾小球疾病、糖尿病肾病、多囊肾等多种肾脏疾病的病理过程,POSTN 的表达水平与肾脏疾病的进展和预后亦密切相关[4-5]。多配体蛋白聚糖-4(syndecan-4,SDC4)是一种Ⅰ型跨膜糖蛋白,在肾组织中,SDC4 主要在内皮细胞和足细胞中表达,涉及很多重要的生物学功能,如信号转导、受损组织修复、细胞增殖及介导细胞与细胞外基质(extracellular matrix,ECM)黏附等,参与了肾脏疾病的发生发展[6]。但目前关于POSTN、SDC4 与HSPN肾脏损伤严重程度的关系研究罕见。蛋白尿通常被认为是肾脏损伤的重要标志,国外已有报道,HSPN患儿的尿蛋白水平与肾组织病理损害密切相关,尿蛋白水平越高,肾脏的病理损害越严重[7]。本研究通过测定HSPN 患儿血清POSTN、SDC4 水平和24 h尿蛋白定量,比较各检测指标水平在不同肾脏病理分级之间的差异,进一步分析各指标与肾脏病理分级之间的相关性,旨在为HSPN患儿寻找无创、易获取的生物学指标,来评估其肾脏损伤的严重程度。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2015年1月—2018年12月在南华大学附属第二医院儿科住院的58 例经肾活检病理检查诊断为HSPN 的患儿为研究对象,均符合中华医学会儿科学分会肾脏病学组制定的HSPN诊断标准[8]。58例HSPN患儿入院前均无糖皮质激素及其他免疫抑制剂治疗史,病程在1周~3个月之间,其中男 31 例,女 27 例,年龄 4~14 岁,平均年龄为(8.22±2.11)岁,按照国际小儿肾脏病研究组协会(ISKDC)关于HSPN肾小球病理分级标准分为[8]:≤Ⅱa级15例(其中Ⅰ级3例、Ⅱa级12例)、Ⅱb级19例、Ⅲa级15例、≥Ⅲb级9例(其中Ⅲb级6例、Ⅳa级3例),4组HSPN患儿的性别、年龄及体质量差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性,见表1。本研究得到南华大学附属第二医院伦理委员会审核批准,采集患儿血液、尿液标本检测,均经患儿法定监护人知情、签字同意。

1.2 排除标准 (1)临床表现为肾病综合征型的HSPN 患儿。(2)同时并有其他原发或继发性肾脏疾病。(3)并有心、肝、肺、骨、肌肉、血液疾病及肿瘤。(4)入院前2周内有急性感染、中毒、外伤、手术等病史。

Tab.1 Comparison of general information between four groups表1 4组患儿一般资料比较

1.3 标本采集 所有入选的HSPN患儿在肾穿刺活检术前,清晨空腹采集外周静脉血4 mL,置于室温2 h后高速离心15 min,分离血清,取血清样本于-70 ℃冰箱低温冷存待测;采用洁净的专用尿液标本容器收集24 h尿液(加入甲苯防腐),并统计尿量,充分混匀后取尿样本5 mL送检待测。

1.4 检测方法 采用酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测血清 POSTN、SDC4 水平,POSTN 试剂盒购自上海卡迈舒生物科技有限公司,SDC4 试剂盒购自南京森贝伽生物科技有限公司,采用美国Bio-Tek ELx800 全自动酶标仪检测;采用终点法检测24 h 尿蛋白定量,尿蛋白试剂盒购自北京利德曼生化股份有限公司,采用日本日立7600全自动生化分析仪检测。为了尽量减少检验误差,由专人检测,检验步骤严格遵循各试剂盒说明书进行。

1.5 统计学方法 采用SPSS 19.0 统计软件进行数据处理,符合正态分布的计量资料以均数±标准差()表示,多组间比较采用单因素方差分析,组间多重比较行SNK-q检验;POSTN、SDC4 水平和24 h 尿蛋白定量之间相关性采用Pearson 相关分析,各指标与肾脏病理分级之间相关性采用Spearman相关分析;P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同肾脏病理分级HSPN 患儿血清POSTN、SDC4 水平及24 h 尿蛋白定量比较 不同肾脏病理分级患儿的血清POSTN、SDC4水平和24 h尿蛋白定量比较差异均有统计学意义(P<0.05),且各指标水平均随肾脏病理分级升高而递增(P<0.05),见表2。

2.2 血清POSTN、SDC4 水平和24 h 尿蛋白定量与肾脏病理分级的相关性 58 例HSPN 患儿血清POSTN、SDC4水平与24 h尿蛋白定量均呈正相关(r分别为0.616、0.651,均P<0.05),血清POSTN与SDC4水平呈正相关(r=0.512,P<0.05);血清POSTN、SDC4水平和24 h尿蛋白定量与肾脏病理分级均呈正相关(rs分别为0.705、0.589、0.661,均P<0.05)。

3 讨论

HSPN 是HSP 全身性小血管炎在肾脏的病理表现,为含IgA为主的免疫复合物介导的肾小球损伤,临床表现以血尿或(和)蛋白尿最为常见,随着病情进展,部分患儿发展为慢性肾功能不全,严重危害患儿身体健康,故准确评估HSPN 肾脏损伤程度并给予及时治疗,尤为重要[9]。HSPN肾脏损伤的病理表现主要为不同程度的肾小球增生性病变,基本病理改变为坏死性小血管炎伴有IgA为主的免疫复合物沉积于肾小球系膜区及内皮下,系膜细胞和基质弥漫性增生,伴不同程度的毛细血管内增生,病变严重者可见节段性毛细血管袢坏死、新月体形成、肾小球硬化[8]。肾组织病理分级与HSPN 病情程度及预后密切相关,临床常以肾穿刺活检来明确肾损伤严重程度,从而指导治疗及评估预后,但因肾穿刺活检增加了患儿痛苦,有潜在风险,部分家属难以接受,故探寻创伤小、容易取材的生物标志物来评估HSPN肾损伤严重程度具有重要意义。

Tab.2 Comparison of the levels of serum POSTN,SDC4 and 24-hour urine protein between children with different renal pathological grades表2 不同肾脏病理分级HSPN患儿血清POSTN、SDC4水平及24 h尿蛋白定量比较 ()

Tab.2 Comparison of the levels of serum POSTN,SDC4 and 24-hour urine protein between children with different renal pathological grades表2 不同肾脏病理分级HSPN患儿血清POSTN、SDC4水平及24 h尿蛋白定量比较 ()

*P<0.05;a与≤Ⅱa级比较,b与Ⅱb级比较,c与Ⅲa级比较,均P<0.05

组别≤Ⅱa级Ⅱb级Ⅲa级≥Ⅲb级F n 15 19 15 9 POSTN(µg/L)78.56±6.37 85.45±5.50a 91.83±5.78ab 101.29±10.33abc 24.127*SDC4(µg/L)18.58±3.53 21.41±3.21a 24.25±4.03ab 27.08±3.33abc 12.906*24 h尿蛋白定量(mg/kg)22.87±4.71 28.80±6.21a 34.40±7.34ab 40.23±3.61abc 19.417*

POSTN 是成束蛋白家族中的一员,首先在小鼠成骨细胞系(MC3T3-E1)cDNA 文库中克隆发现,故也被称为特异性成骨细胞因子-2。近年研究发现POSTN 在肾组织主要表达于足细胞及内皮细胞,并参与了多种肾脏疾病的病理过程[2,4]。目前研究已发现[10],一些促炎转录因子如核因子(NF)-κB,可诱导POSTN 表达水平上调,进一步激活整合素-β3信号转导,引起足细胞损伤;POSTN可通过结合整合素α/β 亚基激活整合素连接激酶,从而干扰系膜细胞增殖、分化和凋亡,参与伴有蛋白尿的肾小球疾病的病理进展;POSTN可诱导细胞去分化,促进转化生长因子(TGF)-β1的表达增加,引起ECM积聚,进一步导致肾间质纤维化[4]。Sen等[11]研究发现,在膜性肾病、局灶性节段性肾小球硬化、狼疮性肾炎等病理组织中POSTN mRNA 表达水平明显上调;进一步免疫组化分析发现,POSTN 主要在系膜增生及间质纤维化区域表达,且其表达水平与肾功能呈负相关。在随后的狼疮性肾炎研究中,进一步发现肾组织的POSTN染色评分与肾脏的慢性病理指标及肾功能相关[12]。Hwang 等[13]研究发现,IgA 肾病患者的尿POSTN 水平越高,其病理分级越高,预后越差。POSTN 参与多种肾脏疾病系膜增生、间质纤维化的病理过程,且在肾组织或尿液中表达水平与肾损伤严重程度及预后密切相关,逐渐成为一个评估肾脏病变严重程度及预后的良好标志物。本研究结果显示,不同肾脏病理分级HSPN 患儿的血清POSTN 水平随着肾脏病理分级升高而递增;进一步相关性分析显示,血清POSTN 水平与肾脏病理分级呈正相关,提示血清POSTN 水平在一定程度上可反映HSPN患儿肾脏损伤的严重程度。

SDC4是一种硫酸乙酰肝素蛋白多糖,属于Ⅰ型跨膜糖蛋白,SDC4在肾组织中的表达水平居于多配体蛋白聚糖家族首位[6]。Yung 等[14]研究显示,增生性肾脏疾病患者的肾组织中SDC4 mRNA 和蛋白质表达水平显著增加,而非增生性肾脏疾病患者的肾组织中未见这种变化。采用siRNA沉默SDC4,成功抑制了碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)诱导的人肾小球系膜细胞增殖及ECM 分泌,提示SDC4 与系膜增生密切相关[6]。SDC4 作为瞬时受体电位阳离子通道蛋白6(TRPC6)的特异性调节剂,其通过调节TRPC6的表达来影响肾小球足细胞的通透性。有研究显示,敲除SDC4 的小鼠肾组织TRPC6 mRNA、TRPC6 的表达水平明显下调,其尿蛋白量也相应减少,而具有完整功能的SDC4过表达可以逆转这种效应[15]。有研究发现,足细胞TRPC6 的表达显著增加,可促进Ca2+内流,过多的Ca2+内流可导致足细胞结构破损和功能障碍,甚至促使足细胞分离、凋亡和增殖能力丧失[16]。SDC4 可通过其细胞外结构域的硫酸乙酰肝素(HS)链与转谷氨酰胺酶-2(TG2)相结合,调控TG2在细胞表面的转运,TG2可通过诱导肾小管上皮细胞TGF-β1活化,促使肾间质纤维化、肾小球硬化和尿蛋白增加[17]。SDC4 可以通过介导多种信号转导,导致系膜细胞增殖、足细胞损伤和肾间质纤维化。本研究结果显示,不同肾脏病理分级HSPN 患儿的血清SDC4 水平随着肾脏病理分级升高而递增;相关性分析显示,血清SDC4 水平与肾脏病理分级呈正相关,提示SDC4不仅参与了HSPN肾脏损伤的病理过程,而且血清SDC4水平在一定程度上反映了肾脏损伤的严重程度。

国外有关POSTN、SDC4在肾脏疾病中的研究主要集中于病变组织或尿液中,而在血液中的研究鲜见。本研究结果显示,HSPN患儿血清POSTN、SDC4水平升高,提示体内发生炎症免疫反应时,刺激肾组织炎性增生、纤维化,释放POSTN、SDC4 入血;同时HSPN并有肾小血管损伤,导致小血管结构及功能破坏,肾组织缺血缺氧,从而引起血管内皮细胞及平滑肌细胞产生POSTN、SDC4释放入血。

蛋白尿不单是肾脏疾病的临床表现,还是促进肾脏疾病恶化的高危因素。蛋白尿可促使肾脏系膜细胞、上皮细胞分泌炎症介质和纤维化相关细胞因子(如白细胞介素-1、肿瘤坏死因子-α、TGF-β1等),引起肾单位、小管间质炎症反应及肾间质进行性纤维化;长期蛋白尿超负荷可加速肾小球功能减退甚至丧失,从而导致肾脏疾病进展及不良预后[18]。本研究结果显示,HSPN患儿24 h尿蛋白定量与肾脏病理分级呈正相关,24 h尿蛋白定量越高,其肾脏病理分级越高,这与国外Nickavar 等[7]的研究结果一致,提示24 h 尿蛋白定量在一定程度上与HSPN 患儿肾脏损伤严重程度平行。本研究对血清POSTN、SDC4水平和24 h尿蛋白定量进行相关性分析,两两指标之间均呈正相关,提示3项指标相互影响,共同参与HSPN肾脏损伤的病理过程。

综上所述,血清POSTN、SDC4 水平和 24 h 尿蛋白定量与HSPN 患儿肾脏损伤严重程度密切相关,且各指标水平随着肾脏病理分级升高而递增,在一定程度上可反映肾脏损伤的严重程度。临床工作中检测血清POSTN、SDC4 和24 h 尿蛋白定量,操作简单、无创、方便易获得,有助于评估HSPN 患儿肾脏损伤的严重程度。然而,本研究中的病例数量有限,相关结论尚需进一步开展多中心、大样本研究验证。

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