李利利,楊浩杰,張文靜,尹愛(ài)平,孫吉平
(1.西安交通大學(xué)醫(yī)院;2.西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院腎病中心腎內(nèi)科,陜西西安 710061)
IgA腎病(IgA nephropathy, IgAN)已成為世界范圍內(nèi)最常見(jiàn)的原發(fā)性腎小球疾病,占原發(fā)性腎小球疾病的20%~50%[1-2]。IgA腎病的臨床表現(xiàn)和病理表現(xiàn)多種多樣,大多數(shù)患者病情呈進(jìn)展性,約15%~40%的成人患者在10年后會(huì)進(jìn)入終末期腎病[3-4],需替代治療維持生命,給患者及社會(huì)帶來(lái)了巨大的精神和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。因此,正確認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)IgA腎病的疾病狀態(tài),尋找與疾病活動(dòng)性、進(jìn)展或預(yù)后相關(guān)指標(biāo)對(duì)臨床工作有重要意義。腎臟病理是IgA腎病診斷的金指標(biāo),但腎臟穿刺活檢是一項(xiàng)有創(chuàng)檢查,臨床上難以通過(guò)反復(fù)腎臟穿刺來(lái)監(jiān)測(cè)疾病的發(fā)展。近年來(lái),血清、尿液中的一些無(wú)創(chuàng)傷性檢查在IgA腎病診斷及病理?yè)p傷評(píng)估的研究已成為熱點(diǎn),對(duì)臨床工作有重要的指導(dǎo)意義。
足細(xì)胞(podocyte)與基底膜和毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞一起構(gòu)成腎小球血液濾過(guò)屏障,是維持腎小球?yàn)V過(guò)膜結(jié)構(gòu)和功能正常的主要細(xì)胞之一[5]。當(dāng)足細(xì)胞受到損傷時(shí),細(xì)胞會(huì)發(fā)生一系列的形態(tài)改變,直至從基底膜上分離剝脫到腎小囊中,隨尿液排除[6]。Podocalycin(PCX)由腎小球內(nèi)皮細(xì)胞和足細(xì)胞合成,在足細(xì)胞成熟過(guò)程中固定于腎小球足細(xì)胞頂膜,對(duì)腎小球?yàn)V過(guò)屏障起負(fù)調(diào)節(jié)作用[7]。Podocalyxin蛋白是主要的足細(xì)胞標(biāo)志蛋白,通常僅以抗Podocalyxin用于鑒別足細(xì)胞[8]。因此,我們?cè)噲D通過(guò)檢測(cè)尿中足細(xì)胞的標(biāo)志性蛋白Podocalyxin表達(dá)來(lái)判斷尿脫落足細(xì)胞數(shù)量,并與IgA腎病的臨床病理進(jìn)行相關(guān)性分析,以期為臨床上治療、預(yù)測(cè)疾病進(jìn)展及預(yù)后提供一個(gè)新的無(wú)創(chuàng)傷的指標(biāo)。
1材料與方法
1.1研究對(duì)象2011年4月至2011年10月在西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院腎臟內(nèi)科行腎臟穿刺活檢明確診斷為原發(fā)性IgA腎病的患者。入選標(biāo)準(zhǔn):①行腎臟穿刺活檢,病理明確診斷為原發(fā)性IgA腎病,其中包括光鏡、免疫熒光及部分電鏡診斷,每例標(biāo)本光鏡下腎小球數(shù)目≥5個(gè)腎小球,免疫熒光可見(jiàn)IgA或以IgA為主的免疫復(fù)合物在腎小球系膜區(qū)(伴有或不伴有毛細(xì)血管區(qū))沉積,強(qiáng)度可分為+~;②性別不限,年齡≥12歲。排除標(biāo)準(zhǔn):①排除過(guò)敏性紫癜、慢性酒精性肝病、乙肝病毒相關(guān)性腎病、強(qiáng)直性脊柱炎、銀屑病、狼瘡腎炎等繼發(fā)性腎臟損害;②排除伴有其他原發(fā)性腎小球腎炎及糖尿病伴發(fā)IgA腎??;③排除各種藥物、有機(jī)溶劑以及腫瘤等原因引起的腎臟損害。本研究經(jīng)本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn);參試者均簽署知情同意書(shū)。
共收集到原發(fā)性IgA腎病的患者108例,有12例因光鏡下腎小球數(shù)目<5個(gè)而剔除,最終入組共96例(男性58例,女38例,男∶女=1.52∶1);對(duì)照組10例,系來(lái)自我院泌尿外科單純腎腫瘤切除,并排除腎臟其他疾病的患者。
1.2資料收集①基本資料。包括一般情況,如年齡、性別、病程、發(fā)病時(shí)是否伴有高血壓、浮腫、腰痛;②實(shí)驗(yàn)室檢查指標(biāo)。包括尿液檢查,如尿中紅細(xì)胞、尿中上皮細(xì)胞、尿中管型細(xì)胞、24 h尿蛋白定量、尿β2微球蛋白;血液學(xué)檢測(cè)包括白蛋白、血紅蛋白、膽固醇、血β2微球蛋白、尿素氮、血肌酐、尿酸、胱抑素及免疫學(xué)指標(biāo)IgA、IgE、IgG、IgM、C3、C4;③腎臟穿刺病理指標(biāo)。腎小球、腎小管間質(zhì)評(píng)分包括腎小球系膜增生程度、腎小球硬化程度、腎小管間質(zhì)評(píng)分(RTIS)等;活動(dòng)性指標(biāo)如內(nèi)皮細(xì)胞增生指數(shù)(endoI)、破壞腎小球毛細(xì)血管袢活動(dòng)性指數(shù)(dGAI)、系膜細(xì)胞增生指數(shù)(MsHI)、系膜基質(zhì)增多指數(shù)(MsMI)、腎小球慢性病變指數(shù)(GCI)、腎間質(zhì)炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)指數(shù)(infI),慢性化指標(biāo)包括腎小管萎縮和腎間質(zhì)纖維化指數(shù)(TCI)及小動(dòng)脈慢性病變指數(shù)(VCI)等。
1.3患者分組①不同程度蛋白尿分組:1組,24 h尿蛋白定量為0.3~1.0 g;2組,24 h尿蛋白定量為1.0~3.0 g;3組,24 h尿蛋白定量>3 g;對(duì)照組,24 h尿蛋白量<0.15 g。②不同程度腎功能分級(jí)分組:根據(jù)中國(guó)人改良后的公式eGFR=175×Pcr-1.234×age-0.179×[0.79 if female]計(jì)算患者eGFR,慢性腎臟病(CKD)分期按照K/DOQI慢性腎臟病臨床實(shí)踐指南分組:CKD 1期:GFR≥90 mL/(min·1.73m2),CKD 2期:GFR 60~89 mL/(min·1.73m2),CKD 3期GFR 30~59 mL/(min·1.73m2),CKD 4期GFR介于15~29 mL/(min·1.73m2),CKD 5期GFR<15 mL/(min·1.73m2)或透析。③病理分型:按照Lee病理分級(jí)將IgA腎病分為5級(jí),標(biāo)準(zhǔn)如下:Ⅰ級(jí)表現(xiàn)為腎小球絕大多數(shù)正常,偶爾輕度系膜增寬(節(jié)段、伴或不伴細(xì)胞增生),間質(zhì)基本正常;Ⅱ級(jí)表現(xiàn)為腎小球示局灶系膜增殖和硬化(<50%),罕見(jiàn)小的新月體,間質(zhì)基本正常;Ⅲ級(jí)表現(xiàn)為彌漫性系膜增殖和增寬(偶爾局灶節(jié)段),偶見(jiàn)小新月體和粘連;局灶間質(zhì)水腫,偶爾細(xì)胞浸潤(rùn),罕見(jiàn)小管萎縮;Ⅳ級(jí)表現(xiàn)為重度彌漫性系膜增生和硬化,部分或全部腎小球硬化,可見(jiàn)新月體(<40%);小管萎縮,間質(zhì)浸潤(rùn),可見(jiàn)間質(zhì)泡沫細(xì)胞;Ⅴ級(jí)表現(xiàn)為病變性質(zhì)類(lèi)似Ⅳ型,但更嚴(yán)重,腎小球新月體形成(>45%);間質(zhì)類(lèi)似Ⅳ病變,但更嚴(yán)重。④按照腎小管間質(zhì)損害TlL程度分為4級(jí),標(biāo)準(zhǔn)如下:Ⅰ級(jí)腎小管間質(zhì)基本正常,輕度腎小管變性擴(kuò)張;Ⅱ級(jí)小管萎縮、間質(zhì)纖維化范圍<20%,散在炎細(xì)胞浸潤(rùn);Ⅲ級(jí)小管萎縮、間質(zhì)纖維化范圍30%~40%,散在和(或)彌漫炎細(xì)胞浸潤(rùn);Ⅳ級(jí):小管萎縮、間質(zhì)纖維化范圍>50%,散在和(或)彌漫炎細(xì)胞浸潤(rùn)。
1.4方法
1.4.1主要試劑 小鼠抗人Podocalyxin單克隆抗體(美國(guó)Invitrogen 公司);FITC標(biāo)記的山羊抗小鼠IgG、牛血清白蛋白(BSA)、TritonX-100、PV-6000試劑盒均購(gòu)自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司;碘化吡啶(PI,美國(guó)Sigma公司);甘油(北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司)。
1.4.2免疫熒光法檢測(cè)尿中足細(xì)胞Podocalyxin表達(dá) 留取腎臟穿刺活檢當(dāng)日清潔晨尿100 mL,離心(1 500 r/min,5 min),棄上清液;沉渣混勻,取20 μL涂片于相差顯微鏡觀察并計(jì)數(shù)各類(lèi)細(xì)胞及管型,初步了解尿沉渣中有無(wú)單個(gè)核細(xì)胞;取600 μL沉渣置于自動(dòng)涂片離心機(jī)(Cytopro 7620)中,離心(1 200 r/min,5 min),取出玻片,室溫干燥,4 ℃丙酮固定10 min,自然干燥;將干燥后的載玻片以PBS漂洗(3 min,3次),置入Triton X-100浸泡5 min,PBS漂洗(3 min,3次);牛血清白蛋白(BSA)封閉,室溫孵育30 min;滴加第一抗體小鼠抗人Podocalyxin單克隆抗體(1∶50稀釋),4 ℃過(guò)夜;4 ℃冰箱拿出后在室溫下暖孵30 min;滴加第二抗體山羊抗小鼠抗體(FITC 1∶75稀釋);37 ℃孵育30 min,孵育結(jié)束時(shí)不用PBS漂洗;復(fù)染細(xì)胞核,滴加碘化吡啶(PI)染核,室溫避光孵育5 min;PBS漂洗(3 min,3次),50%甘油封片;采用雙盲法,在熒光顯微鏡下觀察(綠色熒光波長(zhǎng)580 nm,藍(lán)色熒光波長(zhǎng)510 nm),每份標(biāo)本低倍鏡觀察全片,高倍確認(rèn)足細(xì)胞后攝像計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存,選擇全片左上、左下、右上、右下、中間等位置20個(gè)高倍鏡視野,記錄完整的足細(xì)胞個(gè)數(shù)。
2結(jié)果
2.1尿脫落足細(xì)胞數(shù)量①按照蛋白尿程度分組:病例組尿脫落足細(xì)胞數(shù)量顯著高于對(duì)照組(每個(gè)高倍鏡下分別為5.334 8和0.300±0.674 9,P<0.05);不同程度蛋白尿組之間也存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(表1)。②按照腎功能不同分組:病例組尿脫落足細(xì)胞數(shù)量顯著高于對(duì)照組;隨著腎功能進(jìn)展,尿脫落足細(xì)胞數(shù)量也逐漸增多(表2)。③按照不同病理分型分組:病例組尿脫落足細(xì)胞數(shù)量顯著高于對(duì)照組;隨著病理改變加重,尿脫落足細(xì)胞數(shù)量也逐漸增多(表3)。④按照腎小管間質(zhì)損害分組:病例組尿脫落足細(xì)胞數(shù)量顯著高于對(duì)照組;腎小管間質(zhì)損害越重,尿脫落足細(xì)胞數(shù)量也越多(表4)。
表1 不同程度蛋白尿水平IgA腎病尿脫落足細(xì)胞數(shù)量的比較
與對(duì)照組相比,*P<0.05;與1組相比,▲P<0.05;與2組相比,☆P<0.05。
表2 不同腎功能IgA腎病尿脫落足細(xì)胞數(shù)量的比較
與對(duì)照組相比,*P<0.05;與1組相比,▲P<0.05;與2組相比,☆P<0.05。
表3 不同病理分級(jí)IgA腎病尿脫落足細(xì)胞數(shù)量的比較
與對(duì)照組相比,*P<0.05;與1組相比,▲P<0.05;與5組相比,☆P<0.05。
表4 不同腎小管間質(zhì)損害分級(jí)IgA腎病尿脫落足細(xì)胞數(shù)量的比較
與對(duì)照組相比,*P<0.05;與1組相比,▲P<0.05;與4組相比,☆P<0.05。
2.2脫落足細(xì)胞與腎臟病理的相關(guān)性分析尿脫落足細(xì)胞數(shù)量與endoI、MsHI 、MsMI之間無(wú)相關(guān)性(P分別為0.548、0.945、0.938);與dGAI 、GCI、infI、TCI、(VCI、總評(píng)分之間均呈顯著的正相關(guān),相關(guān)系數(shù)R分別為0.225(P=0.003)、0.325(P=0.001)、0.243(P=0.017)、0.335(P=0.001)、0.226(P=0.027)、0.409(P<0.001)。
2.3逐步線(xiàn)性回歸分析尿脫落足細(xì)胞線(xiàn)性回歸分析:24 h尿蛋白定量、收縮壓、舒張壓以及dGAI、TCI進(jìn)入回歸方程,回歸方程:尿脫落足細(xì)胞=3.520+1.070 24 h尿蛋白-0.065收縮壓+0.075舒張壓+0.316 dGAI+0.691 TCI。尿脫落足細(xì)胞與上述指標(biāo)有顯著的關(guān)系,可以顯著影響尿脫落足細(xì)胞數(shù)量(表5)。
表5 尿脫落足細(xì)胞線(xiàn)性回歸分析
3討論
IgA腎病(IgA nephropathy, IgAN)是以腎小球系膜細(xì)胞和(或)基質(zhì)增生、伴有系膜區(qū)IgA或者IgA為主的免疫復(fù)合物的顆粒狀沉積、電鏡下系膜區(qū)可見(jiàn)大量電子致密物沉積為特征的一類(lèi)腎小球疾病。既往研究多集中于系膜細(xì)胞在IgA腎病的腎小球硬化中的作用,但近來(lái)研究表明足細(xì)胞的損傷與IgA腎病之間有密切的聯(lián)系。足細(xì)胞除通過(guò)足突構(gòu)成分子屏障外,電荷屏障也是阻止白蛋白從腎小球?yàn)V過(guò)的重要機(jī)制。足細(xì)胞Podocalyxin蛋白正常表達(dá)可以保證腎小球?yàn)V過(guò)膜電荷屏障的完整性,其抗粘附作用可使足突裂隙隔膜得以維持[9]。
目前,公認(rèn)的IgA腎病預(yù)后不良的因素有大量蛋白尿、腎功能不全、發(fā)病時(shí)高血壓等,特別蛋白尿是影響IgA腎病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,而足細(xì)胞的損傷常常與蛋白尿密切相關(guān)[10]。本研究結(jié)果提示,尿中Podocalyxin表達(dá)與蛋白尿程度呈正相關(guān),這與NAKAMURA[11]研究慢性腎小球腎炎伴高膽固醇血癥患者尿蛋白定量與尿足細(xì)胞數(shù)量呈正相關(guān)相一致。腎小球足細(xì)胞受損而導(dǎo)致足細(xì)胞數(shù)目的減少不僅可引起蛋白尿的發(fā)生,而且是腎小球硬化的始動(dòng)環(huán)節(jié)[12-13]。而YU等[14]研究表明,尿中足細(xì)胞可能在反映腎小球損傷方面較尿蛋白更為敏感,因此尿足細(xì)胞數(shù)量有助于判斷腎小球損傷程度及預(yù)后。
當(dāng)足細(xì)胞受到損傷后,細(xì)胞發(fā)生一系列的表型改變,早期表現(xiàn)為足突回縮、整個(gè)足突的消失,隨后出現(xiàn)足細(xì)胞胞體的縮小,假囊形成,陰離子電荷減少,最終從基底膜上分離剝脫到腎小囊中,這樣腎小球的濾過(guò)膜發(fā)生損傷,引起腎小球?yàn)V過(guò)率的改變,即濾過(guò)率下降。MACCONI等[15]對(duì)大鼠的研究發(fā)現(xiàn),足細(xì)胞數(shù)目的減少是足細(xì)胞功能缺陷和腎小球?yàn)V過(guò)功能障礙的決定因素。本研究發(fā)現(xiàn),腎功能受損越嚴(yán)重,尿脫落足細(xì)胞數(shù)量越多,提示腎功能受損越嚴(yán)重,腎小球足細(xì)胞脫落越多,腎小球足細(xì)胞數(shù)量越少。研究表明,足細(xì)胞缺失與腎小球硬化的發(fā)生密切相關(guān),當(dāng)足細(xì)胞數(shù)減少10%~20%時(shí),腎小球硬化即開(kāi)始[16]。本研究發(fā)現(xiàn),足細(xì)胞數(shù)量與系膜細(xì)胞評(píng)分之間無(wú)相關(guān),可能與腎小球系膜細(xì)胞損害無(wú)直接關(guān)聯(lián)。但是,尿中脫落足細(xì)胞數(shù)量與腎小球硬化評(píng)分、腎間質(zhì)評(píng)分及活動(dòng)性指標(biāo)dGAI、infI間呈正相關(guān),推測(cè)尿中Podocalyxin表達(dá)可能提示存在活動(dòng)性病變。與慢性病變指標(biāo)GCI、TCI、VCI均呈正相關(guān)性,證實(shí)了足細(xì)胞脫落只有在腎小球硬化達(dá)到20%時(shí)才能脫落入尿中,推測(cè)尿中Podocalyxin表達(dá)存在腎小球硬化的基礎(chǔ),可能是IgA腎病的進(jìn)展因素之一。既往有學(xué)者[17]發(fā)現(xiàn),IgA腎病尿中足細(xì)胞數(shù)量與腎臟病理活動(dòng)性病變相關(guān),連續(xù)監(jiān)測(cè)結(jié)果得出累計(jì)足細(xì)胞脫落量與病理慢性病變的加重相關(guān),提示尿中足細(xì)胞作為一項(xiàng)無(wú)創(chuàng)指標(biāo)不僅能反映病理活動(dòng)性,也是疾病進(jìn)展因素之一。對(duì)IgA腎病患者長(zhǎng)期隨訪(fǎng)研究發(fā)現(xiàn),尿足細(xì)胞持續(xù)陽(yáng)性者疾病持續(xù)進(jìn)展。
有研究表明,足細(xì)胞與蛋白尿、腎小球硬化及慢性腎損傷進(jìn)展密切相關(guān),足細(xì)胞的減少及丟失已成為反映腎小球損傷嚴(yán)重程度和疾病進(jìn)展的重要觀測(cè)指標(biāo)[10]。腎小球硬化、腎間質(zhì)纖維化、高血壓、大量蛋白尿和腎功能損害是學(xué)術(shù)界意見(jiàn)比較一致的影響IgA腎病進(jìn)展的危險(xiǎn)因素。由于腎小球硬化和腎間質(zhì)纖維化是不可逆的損害,因此是預(yù)后不良強(qiáng)有力的危險(xiǎn)因素。本研究發(fā)現(xiàn)24 h尿蛋白定量、血壓、dGAI、TCI對(duì)尿脫落足細(xì)胞有顯著影響;根據(jù)病理指標(biāo)推測(cè)尿脫落足細(xì)胞不僅提示IgA腎病的活動(dòng)性病變,且與慢性基礎(chǔ)病變有一定關(guān)系,推測(cè)可能是IgA腎病進(jìn)展因素之一。
本研究樣本量有限,僅能發(fā)現(xiàn)尿脫落足細(xì)胞與臨床病理變化存在相關(guān)性。此外,本研究為橫斷面研究,未隨訪(fǎng)患者病情進(jìn)展情況,加入隨訪(fǎng)資料可能能更有力地說(shuō)明尿脫落足細(xì)胞可能是IgA腎病進(jìn)展因素之一。
參考文獻(xiàn):
[1] LIL S, LIU ZH. Epidemiologic data of renal disease from a single unit in China: Analysis based on 13.519 renal biopsies[J]. Kidney Int, 2004, 66(3):920-923.
[2] 劉剛,馬序竹,鄒萬(wàn)忠,等. 腎活檢患者腎臟病構(gòu)成十年對(duì)比分析[J]. 臨床內(nèi)科雜志, 2004, 21(12):834-838.
[3] HASS M. IgA nephropathy and Henoch-SChonlein Purpuera nephritis [J]. Heptinstall’s Pathol Kidney, 2007, 12(2):423-459.
[4] D’AMICO G. Natural history of idiopathic IgA nephropathy and factors presdictive of disease outcome[J]. Sem in Nephrol, 2004, 24(5):179-196.
[5] SMITH AC, FEEHALLY J. New in insight into the pathogenesis of IgA nephropathy, pathogenesis of IgA nephropathy[J]. Springer Sem in Immunpathol, 2003, 24(4):477-499.
[6] 王永鈞. 腎臟病足細(xì)胞損傷及其防治研究進(jìn)展[J]. 醫(yī)學(xué)研究雜志, 2007, 36(11):11-14.
[7] TAKEDA T. Podocyte cytoskeleton is connected to the integral membrane protein podocalyxin through Na+/H+exchanger regulatory factor 2 and ezrin[J]. Clin Exp Nephrol, 2003,7:260-269.
[8] PETERMANN A, FLOEGE J. Podocyte damage resulting in podocyturia: A potential diagnostic marker to assess glomerular disease activity[J]. Nephron Clin Pract, 2007, 106(2):61-66.
[9] ERSHAW DB, THOMAS PE, WHARRAM BL, et al. Molecular cloning, expression, and characterization of podocalyxin 2 like protein 1 from rabbit as a transmembrane protein of glomerular podocytes and vascular endothelium[J]. J Biol Chem, 1995, 270 (49):29439-29446.
[10] SHANKLAND SJ. The podocyte’s response to injury: Role in proteinuria and glomerulosclerosis[J]. Kidney Int, 2006, 69 (12):2131-2147.
[11] NAKAMURA T, USHIYAMA C, HIROKARA K, et al. Effect of cerivastatin on proteinuria and urinary podocytes in patients with chronic glomerulonephritis[J]. Nephrol Dial Transplant, 2002, 17 (5):798-802.
[12] LY J, ALEXANDER M, QUQGGIN SE. A podocentric view of nephrology[J]. Curr Opin Nephrol Hypertens, 2004, 13:299-305.
[13] SMEETS B, TELOEKE NA, DIJMAN HB, et al. The parietal epithelial cell: a key player in the pathogenesis of focal segmental glomerulosclerosis in Thy-1.1 transgenic mice[J]. J Am Soc Nephrol, 2004, 15:928-939.
[14] YU D, PETERMANN A, KUNTER U, et al. Urinary podocyte loss is a more specific marker of ongoing glomerular damage than proteinuria[J]. J Am Soc Nephrol, 2005, 16 (6):1733-1741.
[15] MACCONI D, BONOMELLI M, BENIGNI A, et al. Pathophysiologic implications of reduced podocyte number in a rat model of progressive glomerular injury[J]. Am J Pathol, 2006, 168(1):42-54.
[16] KIM BK, HONG HK. Differential expression of nephrin in acquired human proteinuric diseases[J]. Am J Kidney Dis, 2002, 40(5):964-973.
[17] ARA M, YANAGIHARA T, KIHARA I. Cumulative excretion of urinary podocytes reflects disease progression in IgA nephropathy and Schonlein-Henoch purpura nephritis[J]. Clin J Am Soc Nephrol, 2007, 2(2):231-238.