【摘要】 目的:探討慢性腎衰患者高瘦素血癥與瘦素基因表達(dá)及蛋白表達(dá)、腎小球濾過率、體質(zhì)指數(shù)及炎癥、空腹胰島素之間的相關(guān)性。 方法:檢測150例分別處于不同慢性腎功能衰竭階段患者的血清瘦素水平、腎小球濾過率、同型半胱氨酸、C反應(yīng)蛋白、空腹胰島素的,并計算其體質(zhì)指數(shù)。 RTPCR法檢測15例終末期腎衰患者腹部脂肪組織瘦素基因表達(dá);免疫組化法檢測其瘦素蛋白表達(dá)。 結(jié)果:腎功能損傷患者血清平均瘦素水平明顯高于健康對照組(P<0.01),與體質(zhì)量指數(shù)之間呈正相關(guān)(P<0.01),與腎小球濾過率呈負(fù)相關(guān)(P<0.01)。 相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)血清瘦素與C反應(yīng)蛋白、同型半胱氨酸及空腹胰島素之間呈正相關(guān)(P均<0.05)。 終末期腎功能衰竭患者脂肪組織瘦素mRNA表達(dá)水平低于健康對照組(P<0.01),而蛋白表達(dá)高于健康對照組(P<0.01)。 血清瘦素水平與瘦素基因表達(dá)水平呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)。 結(jié)論:慢性腎衰患者血清瘦素水平的升高與腎小球濾過率下降所導(dǎo)致的瘦素清除減少有關(guān);終末期腎衰患者脂肪組織瘦素蛋白表達(dá)水平升高可能與慢性腎衰高瘦素血癥有關(guān)。
【關(guān)鍵詞】 瘦素;基因表達(dá);腎功能衰竭,慢性;炎癥;腎小球濾過率
0引言
瘦素(leptin)是由瘦素基因編碼的肽類激素,與嚙齒類動物及人類的食欲和能量代謝有關(guān)。 高濃度的瘦素可使食欲下降和能量消耗增加。 尿毒癥患者廣泛存在食欲下降和營養(yǎng)不良,但腎臟替代治療不能完全改善上述狀況,有研究認(rèn)為這與高瘦素血癥有關(guān),而高瘦素血癥可能與腎小球濾過率(glomerular filtration rate,GFR)下降, 炎癥, 高胰島素血癥有關(guān)[1], 但尿毒癥患者血清瘦素水平增加的真正原因卻仍在探討之中。 本研究旨在通過對慢性腎衰(chronic renal failure, CRF)患者血中瘦素水平及瘦素基因表達(dá)的變化進(jìn)行研究, 同時尋找引起這些變化的原因。
1材料和方法
1.1材料
150例患者中男89例,女61例, 均有不同程度腎損傷。 男性年齡(42±1)歲, 女性年齡(45±2)歲,其中原發(fā)性腎小球腎炎112例,慢性腎盂腎炎7例,多囊腎9例,糖尿病腎病17例,系統(tǒng)性紅斑狼瘡5例。 所有患者觀察期間均停止使用類固醇及男性激素。 GFR<10 mL/min的患者采用血液透析治療,2~3次/wk,4 h/次,碳酸鹽透析液,血流量200~250 mL/min,透析液流量500 mL/min. 建議患者每日進(jìn)食蛋白量為1.0 g/kg,蛋白攝入量由尿素動力學(xué)控制,不控制日常能量攝入。 30例健康自愿者作為健康對照組,男17例,女13例,年齡(44±1)歲,體質(zhì)量指數(shù)相匹配。
1.2方法
①取血當(dāng)日測量身長、體質(zhì)量,計算體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)(BMI=體質(zhì)量÷身長2),所有測量均由一人完成。 ②在控制條件下,留24 h尿,于次日清晨空腹?fàn)顟B(tài)下采靜脈血2 mL,在本院生化檢驗室檢測內(nèi)生肌酐清除率。 ③于清晨空腹?fàn)顟B(tài)下采靜脈血4 mL,血液透析患者透析前采血,取血后立即分離血清,置于-70℃冰箱中保存,待標(biāo)本集齊后一次檢測,檢測血清瘦素濃度應(yīng)用放射免疫分析法,試劑盒購于美國DSL公司。 一抗為兔抗人整分子瘦素的特異性多克隆抗血清,二抗為羊抗兔IgG血清。 ELISA方法檢測血清C反應(yīng)蛋白(Creactive protein,CRP)(試劑盒購于美國Biochech公司)。 熒光偏振免疫分析法檢測血清同型半光胺酸(total homocystein,tHcy)(試劑盒及熒光偏振免疫分析儀均為美國ABBOTT公司產(chǎn)品)。 IMMVLITE180化學(xué)發(fā)光儀檢測血清空腹胰島素水平(fasting insulin,F(xiàn)INS)。 ④脂肪組織的獲?。罕粶y者禁食8h,15例維持性血液透析的終末期腎衰(endstage renal disease,ESRD)患者,男8例,年齡(42.5±5.7)歲,女7例,年齡(38.7±7.8)歲,均在進(jìn)行腎移植手術(shù)切開腹部皮膚時取腹部脂肪2 cm3, 15例對照組均為腹腔鏡下行膽囊切除術(shù)患者,BMI與15例ESRD患者相匹配,在手術(shù)時取腹部皮下脂肪2 cm3,脂肪組織立即液氮運送,-80℃保存待測。 另各取脂肪組織0.5 cm3,福爾馬林固定,脫水后石蠟封存,待行免疫組化檢測。 ⑤瘦素基因檢測:用總RNA抽提試劑盒提取脂肪組織總RNA,操作步驟按說明書。 ⑥UltraSensitiveTM SP免疫組化法檢測脂肪瘦素的表達(dá):將標(biāo)本石蠟塊作5 μm厚的連續(xù)切片, 烤片, 脫蠟至水, 微波修復(fù); 加入一抗體溶液, 1∶100兔抗人瘦素多克隆抗體Ob(A20)(Santa Cruz,USA),二抗體溶液,即用型免疫組化超敏UltraSensitiveTMSP試劑盒(鼠/兔)(KIT9710,福州邁新生物技術(shù)開發(fā)公司),陽性顯色為棕色。 以PBS和一抗來源血清代替一抗作為陰性對照,以健康對照組腹部白色脂肪組織作為瘦素的陽性對照,每組切片隨機(jī)選取5個區(qū)域,每個區(qū)域包含100個同類細(xì)胞,計量陽性結(jié)果,取平均數(shù)作為每張切片的陽性細(xì)胞數(shù)。
統(tǒng)計學(xué)處理:所有數(shù)據(jù)采用x±s表示。 組間比較采用方差分析或非參數(shù)秩和檢驗。 配對及組內(nèi)比較采用配對的t檢驗。 指標(biāo)間的相關(guān)性采用秩相關(guān)進(jìn)行分析。 P<0.05表示有統(tǒng)計學(xué)差異。
2結(jié)果
2.1腎臟患者瘦素、GFR和BMI的變化及相關(guān)性
?、俨煌潭饶I功能損傷的150例患者,血清平均瘦素水平為(20.8±1.9) μg/L,高于健康對照(9.0±1.0) μg/L(P<0.01),與GFR(r=-0.26, P<0.01)及BMI(r=0.47, P<0.01)之間有相關(guān)性,而在GFR與BMI之間未發(fā)現(xiàn)相關(guān)性。 ②89例男性患者,血清平均瘦素(13.5±1.2) μg/L高于17例BMI相匹配的健康男性(4.7±0.4) μg/L (P<0.01),與GFR(r=-0.17, P<0.01)及BMI(r=0.56, P<0.01)之間有相關(guān)性,而GFR與BMI之間未發(fā)現(xiàn)相關(guān)性。 ③61例女性患者,血清平均瘦素水平(31.6±4.0) μg/L,高于13例BMI相匹配的健康女性(12.6±1.4) μg/L(P<0.01)。 與GFR(r=-0.44,P<0.01)及BMI(r=0.56,P<0.01)之間有相關(guān)性,而GFR與BMI之間未發(fā)現(xiàn)相關(guān)性。 ④正常GFR組(GFR>80 mL/min),中度腎功能損傷組(GFR 20~80 mL/min),重度腎功能損傷組(GFR<20 mL/min),中、重度腎功能損傷的2組血清瘦素水平明顯升高,分別為(16.9±1.5) ng/mL和(27.7±3.6) ng/mL,與健康對照組比較P<0.01. 腎功能正常組的瘦素水平(25.2±0.8) ng/mL與健康對照組無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)。
2.2腎臟患者瘦素與CRP及tHcy,F(xiàn)INS的變化及相關(guān)性腎功能損傷不同階段的CRP,tHcy,F(xiàn)INS有變化(表1)。 相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)血清瘦素與CRP(r=0.60, P<0.05),tHcy(r=0.57, P<0.05),F(xiàn)INS(r=0.60, P<0.05)之間呈正相關(guān)。表1不同程度腎功能衰竭患者tHcy,CRP和FINS的變化(略)
2.3ESRD患者瘦素基因表達(dá)及相關(guān)性
RTPCR顯示15例ESRD患者與15例健康對照組瘦素mRNA的相對表達(dá)水平:瘦素RTPCR產(chǎn)物為220 bp,βactinRTPCR產(chǎn)物為392 bp. 瘦素mRNA與βActin mRNA表達(dá)水平之比在兩組間有統(tǒng)計學(xué)差異,前者瘦素mRNA相對表達(dá)水平為0.347±0.136低于后者0.489±0.102(P<0.01,圖1)。 15例ESRD患者中瘦素基因表達(dá)與血清瘦素水平呈負(fù)相關(guān)(r=-0.55,P<0.05),而CRP與瘦素基因表達(dá)之間無相關(guān)性(r=0.51, P=0.052)。
2.4脂肪組織免疫組化法
瘦素蛋白的表達(dá)免疫組化顯示15例ESRD組患者與15例健康對照組脂肪組織瘦素表達(dá), 瘦素表達(dá)水平在兩組間有統(tǒng)計學(xué)差異, 15例對照組脂肪組織有瘦素表達(dá)的陽性細(xì)胞數(shù)為(35.37±14.89)%, 低于15例ESRD患者的瘦素陽性細(xì)胞數(shù)(61.70±22.96)%(P<0.05)。
3討論
我們研究顯示,中、重度腎功能衰竭患者血清痩素水平升高,高瘦素血癥可能與腎臟清除功能下降有關(guān)。 慢性腎衰患者高瘦素血癥可能通過反饋抑制使瘦素基因表達(dá)下降同時使脂肪組織瘦素蛋白表達(dá)增強(qiáng)。 人體脂肪增加及全身微炎癥狀態(tài)可能刺激瘦素產(chǎn)生增加。 高瘦素血癥可能與慢性腎衰患者胰島素抵抗有關(guān)。
瘦素通過其特異性受體及多種神經(jīng)肽通路作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng),影響機(jī)體眾多生理活動和代謝途徑,抑制食欲,增加能量消耗、調(diào)節(jié)胰島素分泌、影響血管緊張素的作用、調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)功能[2]。 目前有部分研究發(fā)現(xiàn)ESRD患者無論是否進(jìn)行透析其血清瘦素水平都進(jìn)行性增加,且患者的脂肪并沒有增加[3],推測其食欲減退和營養(yǎng)不良與血清瘦素水平升高有關(guān)。 腎臟中有較高的瘦素短受體表達(dá),和少量的長受體表達(dá),瘦素可刺激腎小球上皮細(xì)胞、系膜細(xì)胞的增殖,給正常大鼠連續(xù)注射3 wk的瘦素可引起腎小球硬化和蛋白尿[2],加速腎功能衰竭的發(fā)生。 循環(huán)中大于80%的瘦素經(jīng)腎臟排泄,血中的內(nèi)生瘦素可被腎小球快速濾過并由腎小管代謝降解,因此推測腎小球濾過率下降可能是瘦素水平升高的原因[4]。 Sharma等[5]檢測了正常腎功能及腎功能受損患者的腎動脈及腎靜脈的瘦素濃度,發(fā)現(xiàn)血液流經(jīng)正常腎臟時瘦素濃度有一定程度下降,凈排泄率為12%,而重度腎功能受損者凈排泄率為零,這再一次肯定了腎臟對瘦素的排泄作用[6]。 因此我們?nèi)哉J(rèn)為腎功能衰竭是瘦素水平增高的原因之一。
從本研究發(fā)現(xiàn)tHcy,CRP在中、重度腎功能衰竭患者中顯著升高。 且與瘦素水平呈正相關(guān),這說明全身微炎癥狀態(tài)可能是造成CRF患者高痩素血癥的另一原因。 Nordfors等[7]研究認(rèn)為,在CRF患者中由于炎癥狀態(tài)可刺激瘦素基因表達(dá),高瘦素血癥通過負(fù)反饋機(jī)制抑制瘦素基因表達(dá),而炎癥可以破壞這種抑制。 但在我們的研究結(jié)果中CRP與瘦素基因表達(dá)之間并無相關(guān)性,這是否與病例的選擇及數(shù)量有關(guān)需進(jìn)一步研究。 對2型糖尿病患者的研究證實,胰島素抵抗患者胰島素水平增高直接導(dǎo)致血漿瘦素水平升高。 慢性腎功能衰竭時, 胰島素抵抗和高胰島素血癥普遍存在, 血漿胰島素水平高(>14 mU/L)的CRF患者與胰島素水平低的患者比較, 前者的血漿瘦素水平明顯高于后者[8]。 高瘦素血癥可能與尿毒癥患者胰島素抵抗有關(guān)。
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