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《山东大学》 2016年
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甘露糖结合凝集素在1型糖尿病肾病早期诊断中的价值

赵士启  
【摘要】:研究背景:随着工业的发展和人们生活方式的改变,中国成年人糖尿病(diabetes mellitus, DM)的患病率近年来一直在增加。2007~2008年,中华医学会糖尿病学分会(CDS)在我国部分地区开展的糖尿病流行病学调查显示,在20岁以上的人群中,糖尿病患病率为9.7%,糖尿病前期的比例为15.5%,中国成人糖尿病总数达9240万,糖尿病前期患者达1.482亿。2010年,中国国家疾病控制中心和中华医学会内分泌学分会调查了中国18岁以上人群糖尿病的患病情况,应用WH01999年的诊断标准显示糖尿病患病率为9.7%,再次证实我国可能已成为世界上糖尿病患病人数最多的国家,若同时以糖化血红蛋白(HbAlc)≥6.5%作为糖尿病诊断标准,则其患病率为11.6%。这些结果表明,糖尿病已经成为中国的一个重大公共卫生问题,采取针对糖尿病的预防和治疗的策略是必要的。糖尿病不仅给患者带来了肉体和精神上的损害并导致寿命的缩短,还给个人和国家带来了沉重的经济负担。2012年美国诊断糖尿病的估计总费用为2450亿美元,包括1760亿美元的直接医疗费用和690亿美元的生产力降低。2007年我国糖尿病年直接医疗费用为260亿美元,预计到2030年将增长至472亿美元。这些估计凸显了糖尿病给社会带来的巨大负担。社会负担还包括痛苦和折磨等无形负担(精神负担)、义务护工提供的护理资源以及未确诊的糖尿病患者的相关的负担。上述结果表明,糖尿病花费占医疗保健支出的很大一部分,并将继续在未来给卫生预算造成沉重的负担。采取预防干预、筛查和有效的治疗策略可以有效地降低糖尿病的发病率和并发症,因此节约成本和支出。良好的血糖控制对T1DM患者的生存和生活质量是非常重要的。高血糖是糖尿病组织损伤的始动因素,已在DCCT(Diabetes Control and Complications Trial)和UKPDS(U. K. Prospective Diabetes Study)研究中得到证实。在Lainz T1DM队列研究中,13.0%死亡率和5.6%肾脏替代治疗(renal replacement therapy, RRT)直接与血糖控制差相关。糖化血红蛋白值越高,死亡率越高,需RRT的机率越大(P0.04)。Cox比例风险分析显示,年龄、男性、糖化血红蛋白增加、蛋白尿、肌酐清除率降低是死亡率的预测因子(P0.05); RRT的预测因子是蛋白尿(P0.001)、肌酐清除率下降(P0.001)和糖化血红蛋白(P=0.06)。在kaplan meier分析中,死亡率与血糖控制差呈线性相关,而需RRT的机率在糖化血红蛋白大约8.5%的阈值时上升。糖尿病肾病(diabetic kidney disease, DKD)是终末期肾病的主要原因,并且与死亡率增加、心血管疾病有关。在美国,糖尿病肾病约占新发终末期肾病病例的45%,所有终末期肾病病例的55%。蛋白尿是糖尿病的常见并发症和终末期肾病的主要原因。AusDiab研究发现,蛋白尿在已确诊的糖尿病患者中是很常见的。糖尿病患者蛋白尿的患病率为25.3%(微量白蛋白尿和大量白蛋白尿患病率分别为21%和4.3%),蛋白尿的患病率随血糖的升高而增加,DM病程与蛋白尿的患病率密切相关,DM病程4年,蛋白尿的患病率为20.9%,如果DM病程大于或等于20年,蛋白尿的患病率则升为54.1 % Logistic回归模型确定年龄、糖尿病病程、收缩压、吸烟、体重指数和糖化血红蛋白水平是蛋白尿的独立危险因素。糖尿病并发慢性肾脏疾病时经常表现为肾小球滤过率(glomerular filtration rate, GFR)的下降和/或蛋白尿。DKD患者中尿常规检测出临床蛋白尿阳性后约5~10年将不可逆地发展到终末期肾病(End Stage Renal Disease, ESRD)。在糖尿病KEEP(the National Kidney Foundation's Kidney Early Evaluation Program, KEEP)研究中,对42761例DM患者平均随访4年调查研究发现,从没有蛋白尿进展为大量蛋白尿,DM患者进入ESRD的比例从0.2/千人/年增加到220.4/千人/年,同时全因死亡率从3.1/千人/年增加到73.7/千人/年。估计肾小球滤过率(estimated GFR, eGFR)、蛋白尿分别与糖尿病死亡率和进展至终末期肾病(ESRD)独立相关,eGFR和蛋白尿有很强的协同预测作用。然而,糖尿病患者肾小球功能的下降并不总是与微量白蛋白尿和大量白蛋白尿相关。尿白蛋白排泄率(albumin excretion rate, AER)增加被认为是糖尿病肾病的第一个临床标志,然而,有些糖尿病患者可能以肾小球滤过率(GFR)降低或高血压为首发表现。有些糖尿病患者长期尿白蛋白正常而存在糖尿病肾损伤。大量白蛋白尿是eGFR下降和进展为持续eGFR60ml/min/1.73 m2的强预测因子。然而,单独采用白蛋白排泄率(AER)筛查将会漏诊24%的持续eGFR受损的患者。肾小球滤过率(GFR)和AER的变化在诊断DKD时有时不一致,这就要求我们寻找新的诊断标记物。对早期糖尿病肾病患者进行有效的干预,将会控制或延缓肾病的进展,减少糖尿病肾病的负担。因此,早期诊断是关键。目前临床用来评估肾功能损害程度的主要指标是肾小球滤过率(GFR),尿素氮(BUN),血肌酐(SCr)和尿常规,但这些指标在反映早期肾脏损害方面的灵敏度不够好。因此,探讨糖尿病肾病的发病机制,寻找敏感、简便的实验室诊断指标用于早期DKD的诊断显得尤为重要。1型糖尿病(又称胰岛素依赖型糖尿病,insulin-dependent diabetes mellitus, IDDM)是一种器官特异性自身免疫性疾病,是由于分泌胰岛素的胰岛β细胞受到自身反应性细胞及其介质破坏而导致。Th1、Th2细胞和它们的反应介质参与了胰岛β细胞破坏。目前糖尿病肾病也被认为是一种炎症性疾病。炎症在糖尿病肾病的发病机制中起着重要作用。糖尿病患者的肾组织中细胞粘附分子、生长因子、趋化因子和促炎细胞因子的表达增加以及血清和尿中的细胞因子和细胞粘附分子,均与蛋白尿有关。C反应蛋白和白细胞介素一6的浓度增加,提示存在炎症。低度炎症标记物与1型糖尿病患者的糖尿病肾病有关。炎性细胞因子,主要是IL-1、IL-6和IL-18,以及TNF-a参与了糖尿病肾病的发生和发展。炎症可能参与早期免疫对胰腺β细胞攻击的诱导和放大,在后期则稳定和维持胰岛炎。炎症介质可能有助于抑制β细胞功能,从而导致细胞凋亡;也可以抑制或刺激β细胞再生和可能引起外周胰岛素抵抗。越来越多的研究表明,补体系统在糖尿病血管并发症的发病机制中起着重要的作用。补体系统和血管功能障碍的关系可能与糖尿病肾病有关,这引起了学者们的特别关注。甘露糖结合凝集素(mannose-binding lectin, MBL)是由肝细胞合成的凝集素,属于C型凝集素家族。甘露糖结合凝集素可通过补体激活加重局部和全身炎症反应。Hansen等发现,血清中甘露糖结合凝集素和高敏C反应蛋白(high-sensitivity C-reactive protein, hs-CRP)的浓度与1型糖尿病肾脏疾病的发生发展有关。由甘露糖结合凝集素启动的补体激活和炎症反应可能参与了糖尿病和糖尿病血管并发症的发病机制。目前国内外关于早期糖尿病肾病患者血清MBL水平与糖尿病肾病的关系研究较少,国内尚无MBL与1型糖尿病肾病关系的研究报道。因此,我们开展了本次研究,探讨甘露糖结合凝集素与1型糖尿病肾病的关系及甘露糖结合凝集素在1型糖尿病肾病早期诊断中的价值。目的通过检测1型糖尿病(type 1 diabetes mellitus, T1DM)患者中伴有糖尿病肾病(diabetic kidney disease, DKD)和伴持续性正常白蛋白尿(persistent normoalbuminuria, PN)两组患者中血清甘露糖结合凝集素(mannose-binding lectin, MBL)的水平,探讨甘露糖结合凝集素与1型糖尿病肾病的关系及甘露糖结合凝集素在1型糖尿病肾病早期诊断中的价值。方法 (1)研究对象:以伴或不伴糖尿病肾病的1型糖尿病患者为研究对象。我们随机选择2014年4月至2015年6月在山东大学齐鲁医院和临沂市人民医院(山东大学教学医院)肾内科、内分泌科住院治疗的1型糖尿病患者448例。根据尿白蛋白排泄率(urinary albumin excretion rate, UAER)分为两组,糖尿病肾病(DKD)组[UAER (30-300) mg/24h]和持续性正常白蛋白尿(PN)组(UAER 30mg/24h),两组患者例数均为224例。两组患者在性别、年龄、糖尿病病程方面均相匹配。(2)诊断标准:糖尿病诊断参照美国糖尿病学会(ADA)2010年提出的糖尿病诊断和分类标准:(1)糖化血红蛋白(HbAlc)≥6.5%;或(2)空腹血糖(FPG)≥7.0mmol/L(126mg/dl);或(3)口服葡萄糖耐量试验(OGTT)餐后2h血糖≥11. lmmol/L(200mg/dl);或(4)表现高血糖的典型症状或高血糖危象,随机血糖≥11.lmmol/L(200mg/dl).1满足其一即可确诊,如无明确的高血糖症状,1-3项需重复检测确认。糖尿病肾病诊断参照2012年国际糖尿病联盟(IDF)糖尿病诊疗指南:以24小时尿白蛋白排泄率(UAER)作为诊断指标。正常白蛋白尿,UAER30mg/24h微量白蛋白尿,UAER (30~300) mg/24h;大量白蛋白尿,UAER300mg/24h。6个月内连续测3次,满足两次结果阳性即可。本实验收集连续性24小时尿液进行UAER测定,共做3次,至少有2次UAER (30~300) mg/24h,存在视网膜病变,并没有其他肾脏或尿路疾病的证据,即可诊断糖尿病肾病。(3)检测方法:所有的检查都是在早晨进行。所有参与试验的患者夜间禁食,早晨空腹从前臂快速抽取静脉血。取血后1小时内将凝固的血液进行离心,采取血清储存在-80℃冰箱中待检。用高效液相色谱法检测糖化血红蛋白(HbA1c)(HLC723G7,日本TOSOH公司),正常范围为4%~6%。收集24小时尿液,用酶联免疫吸附法测定尿白蛋白排泄率(UAER)(灵敏度,0.001毫克/升)。甘露糖结合凝集素(MBL)采用时间-分辨免疫荧光分析方法对血清样品进行测定。将稀释的患者血清加入包被铕标记的抗MBL抗体的微孔中,放入恒温箱孵育,然后用时间-分辨荧光仪(鲍曼生物科技有限公司,上海)对铕进行定量测定,计算MBL浓度,最低检测浓度为1.5μg/L。其他的生物标志物如高敏C反应蛋白(hs-CRP)和肌酐等则用标准的实验室测试方法用生化分析仪进行测定。(4)统计学处理分类变量资料的结果用百分位数表示,连续性变量资料的结果用中位数(或四分位数间距,interquartile ranges, IQRs)表示。人口统计学和临床特征的单变量数据资料采用Mann-Whitney U检验或卡方(χ2)检验进行分析。连续性资料变量间的相关性采用Spearman等级/秩相关系数进行相关分析。采用不同的统计方法分析甘露糖结合凝集素(MBL)是否对糖尿病肾病(DKD)有预测价值:①采用Logistic回归模型分析MBL与DKD的关系。在多因素分析中,我们纳入了混杂因素、已知的危险因素以及已用单因素分析评估过的其他因素,结果用校正后的优势比/比值比(odds ratios, OR)和与之相应的95%可信区间(Confidence interval, CI)表示。②采用受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线评价MBL的总体预测准确性,结果以曲线下面积(area under curve, AUC)表示。所有统计分析均采用SPSS for Windows20.0进行。P0.05为差异有统计学意义。结果与PN组比较,DKD组的HbA1c、SCr、UAER、hs-CRP、MBL均显著高于PN组(P0.001),DKD组的总胆固醇(TC)也高于PN组(P0.05),差异具有统计学意义。与PN组患者相比,DKD组患者血清MBL水平明显高于PN组,浓度分别为2231 (IQR,1542-3110) μg/L和1100 (IQR,856-1550)μg/L, P0.0001。糖化血红蛋白(HbAlc)越高,血清MBL浓度越高,MBL水平和HbAlc水平呈正相关(r=0.348,P0.0001)。同样,尿白蛋白排泄率(UAER)越高,血清MBL水平越高,MBL浓度和UAER呈正相关(r=0.285,P0.0001)。此外,在2组患者中,MBL浓度与超敏C反应蛋白(hs-CRP)呈弱正相关(r=0.224,P=0.002)。性别、年龄、肌酐、糖尿病病程、每日胰岛素剂量与MBL均无显著相关性。以DKD为因变量,以各临床指标为自变量进行Logistic回归分析。在单变量分析中,MBL与DKD密切相关,OR值为1.002(95% CI:1.001-1.002,P0.0001)。在多变量分析中,调整所有其他的有意义的预测因子后,MBL仍然可被看作一个独立的DKD的预测因子,调整后的OR值为1.001(95% CI:1.001-1.002,P0.0001)。此外,男性、HbAlc、hs-CRP、肌酐和收缩压也可以看作是DKD的预测指标。基于受试者工作特征(ROC)曲线,MBL作为诊断DKD的指标,其最佳临界值(the optimal cutoff value)为1680μg/L。以此值预测DKD时,敏感性为75.4%,特异性为78.8%,曲线下面积(area under curve, AUC)为0.768(95%CI:0.724-0.815)。此外,在Logistic回归分析中,以MBL≥1680μg/L作为一个自变量,进行单变量分析时,其OR指为10.20,95%可信区间为4.06-30.12;在多变量分析中,调整可能的混杂因素后,MBL水平≥1680μg/L的OR为6.99(95%CI:2.83-17.15;P0.0001)。结论 (1)血清甘露糖结合凝集素(MBL)水平在1型糖尿病肾病患者中升高,并且与尿白蛋白排泄率(UAER)、糖化血红蛋白(HbAlc)和hs-CRP呈显著正相关,可反映糖尿病肾病严重程度。(2)血清MBL水平≥1680μg/L可作为1型糖尿病患者独立的DKD预测指标,对早期糖尿病肾病诊断具有重要的预测价值。
【关键词】:甘露糖结合凝集素 糖尿病肾病 1型糖尿病 风险
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:R587.2;R692.9
【目录】:
  • 中文摘要6-12
  • 英文摘要12-19
  • 符号说明19-21
  • 前言21-33
  • 材料与方法33-42
  • 结果42-44
  • 讨论44-51
  • 结论51-52
  • 附录1 附表52-54
  • 附录2 附图54-57
  • 参考文献57-70
  • 致谢70-71
  • 攻读学位期间发表的学术论文目录71-72
  • 学位论文评阅及答辩情况72-73
  • 外文论文173-88
  • 外文论文288-109

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