抗凝血酶Ⅲ、纖溶酶原激活劑抑制劑-1在2型糖尿病腎病中的作用

1、    抗凝血酶、纖溶酶原激活劑抑制劑-1在2型糖尿病腎病中的作用        摘要目的:通過測定糖尿病腎病患者血中抗凝血酶(AT-)含量(AT-:Ag)、抗凝血酶活性(AT-:A)水平、纖溶酶原激活劑抑制劑(PAI-1)活性水平,并與正常人、糖尿病非腎病患者進(jìn)行比較,分析研究與白蛋白排泄率(AER)的關(guān)系,以冀了解(1)AT-、PAI-1在糖尿病腎病中的狀態(tài),探討它們在糖尿病腎病發(fā)病中的可能機(jī)理;(2)為臨床預(yù)防和治療糖尿病腎病提供理論依據(jù)和方法。方法:應(yīng)用發(fā)色底物法測定

2、血漿中PAI-1和AT-:A,應(yīng)用免疫比濁法測定血清中AT-:Ag含量,應(yīng)用放射免疫法測定AER。結(jié)果:(1)PAI-1、AT-:Ag、AG/A水平以糖尿病腎病組最高,依次為糖尿病非腎病組、對照組;AT-:A以對照組較高,糖尿病非腎病組次之,糖尿病腎病組水平最低;(2)相關(guān)性分析顯示,糖尿病腎病組中PAI-1與AT-:A呈顯著負(fù)相關(guān),與Ag/A呈顯著正相關(guān),與AT-:Ag無相關(guān),與AER呈顯著正相關(guān)。AT-:Ag與AT-:A無相關(guān),與Ag/A呈顯著正相關(guān)。AT-:A與AER、Ag/A呈顯著負(fù)相關(guān)。糖尿病非腎病組中PAI-1,AT-:A,AT-:Ag與Ag/A間的相關(guān)性同前。結(jié)論:(1)糖尿病存

3、在著高凝、低纖溶狀態(tài),并發(fā)腎病時(shí)進(jìn)一步加重;(2)AT-:A、PAI-1均與腎臟損害程度密切相關(guān),二者互為關(guān)聯(lián),共同介導(dǎo)了糖尿病腎病的發(fā)生;(3)通過調(diào)節(jié)凝血、纖溶系統(tǒng)以達(dá)到新的動(dòng)態(tài)平衡,有可能延緩或防止糖尿病腎病等微血管并發(fā)癥的發(fā)生或發(fā)展。關(guān)鍵詞2型糖尿病;糖尿病腎病;纖溶酶原滅活劑;抗凝血酶;白蛋白尿中分類號R 587.1 Evaluation of AT-,PAI-1 in diabetic nephropathy type 2Zhao Xiaoyun(Dept.of Physiology of Hebei Medical University,050081)Liu Wenshu(Dep

4、t.of Endocrinology of the Second Hospital of Hebei Medical University)Zhao Xiuwen(Dept.of Medicine,the Staff .Workers Hospital of the 54th Institute of Electronics Industry Department)AbstractObjective:To investigate the relationship between PAI-1,AT-:A,AT-:Ag and AER to determine the state of these

5、 variations in DN and the effect with the onset and development of nephropathy;and to prevent and treat diabetic nephropathy,the plasma levels of PAI-1,AT-:A and the serum concentration of AT-:Ag,AER with diabetic nephropathy type 2 (DN) were measured,furthermore,compared with those in control subje

6、cts and diabetic patients without nephropathy.Methods:PAI-1 and AT-:A were measured by chromogenic substrate method,AT-:Ag was measured by immunity turbidimetry assay,AER was determined using radio-immunity assay.Results:(1)There were the highest levels of PAI-1 activity,AT-:Ag,Ag/A ratio,and the lo

7、west level of AT-:A in DN group;the medium increase of the levels of PAI-1 activity,AT-:A,AT-:Ag,Ag/A ratio in diabetic patients without nephropathy group;the lowest levels of PAI-1 activity, AT-:Ag,Ag/A ratio and the highest level of AT-:A in control subjects.(2)Univarite regression analysis reveal

8、ed that as follows.In DN group,PAI-1 was significantly negative with AT-:A,positive with Ag/A ratio and AER;AT-:Ag was not correlated with AT-:A and PAI-1 ,significantly positive with Ag/A ratio;AT-:A was significantly negative correlated with AER and Ag/A ratio,there was no correlation between AT-:

9、Ag,Ag/A ratio and AER.In diabetic patients without nephropathy group,univarite regression analysis revealed that as former.Conclusions:(1)There is a hypercoagulable and hypofibri-nolysis state in diabetic mellitus patients,and this state tend to further serious in those with nephropathy.(2)Both of A

10、T-:A and PA-1 are directly associated with renal damage.Furthermore,they affect each other,and take part in the occurrence and progress of DN together.(3)In some degree,the microvascular diabetic complications,such as nephropathy can be delayed or prevented,through regular the hemostatic and fibrino

11、lysis imbalance.Key wordsDiabetic mellitus type 2;Diabetic nephropathies;Plasminogen inactivators;Antithrombin ;Albuminuria2型糖尿病腎病(diabetic nephropathy type 2,DN)是糖尿病慢性微血管病變的并發(fā)癥之一,是糖尿病致殘和致死的重要原因,發(fā)病機(jī)理尚不清楚。目前,凝血、纖溶系統(tǒng)異常在糖尿病腎病發(fā)生中的作用日益受到重視。白蛋白尿被認(rèn)為是診斷糖尿病腎病的主要指標(biāo)。國內(nèi)尚未見有關(guān)抗凝血酶與白蛋白尿之間關(guān)系的報(bào)道,國內(nèi)、外亦未見糖尿病腎病中抗凝血酶(an

12、tithrombin ,AT- )、纖溶酶原激活劑抑制劑-1(plasminogen activator inhibitor type 1, PAI-1)關(guān)系的報(bào)道。我們分別測定了正常人、糖尿病無腎病者、糖尿病腎病者血中抗凝血酶抗原含量(antithrombin antigen,AT-:Ag)及抗凝血酶活性(antithrombin activity,AT-:A)水平、PAI-1活性水平,并分析它們在糖尿病腎病中與尿白蛋白排泄率(albumin excretion rate,AER)的關(guān)系,以冀了解AT-、PAI-1在糖尿病腎病中的變化,二者之間的相互關(guān)系。探討凝血、纖溶系統(tǒng)機(jī)能失常對糖尿病腎

13、病發(fā)生的可能機(jī)理,為臨床診治糖尿病腎病提供參考依據(jù)。1資料與方法1.1病例選擇(1)患者均來自1998年9月1日至9月11日某研究所職工普查人群,其中篩選出2型糖尿病腎病(DN)40例(AER15g/min),男26例,女14例,5376歲,平均61.3±6.2歲,病程3個(gè)月30年,平均5.96±7.3年;2型糖尿病無腎病等并發(fā)癥(DM)40例(AER15g/min),男25例,女15例;5366歲,平均59.2±3.6歲,病程4個(gè)月22年,平均5.64±4.68年。所有患者均符合WHO診斷標(biāo)準(zhǔn)1。對照組40例,男25例,女15例;3577歲,平均61&

14、#177;8.5歲,除外腎臟病變。各觀察組均無感染性疾病、血栓、出血、嚴(yán)重心臟、肝臟疾病,2周內(nèi)未服阿斯匹林,潘生丁,消炎痛等影響凝血纖溶的中西藥物;(2)3組的年齡、性別、病程、體重指數(shù)、血壓、血膽固醇、甘油三酯經(jīng)配伍并統(tǒng)計(jì)學(xué)處理后差異均無顯著性(P0.05),見表1。1.2標(biāo)本制備(1)血漿制備:收集空腹靜脈血2ml,置于含有110體積抗凝液的硅化管中,3000r/min離心10min收集上清液,置于20保存待測;(2)血清制備:收集空腹靜脈血2ml,分離血清后20保存待測;(3)尿樣留取:留取糖尿病腎病和非腎病患者的24h尿液,加入含10ml甲苯的儲存容器內(nèi),量取總量后,取2ml置20保

15、存待測。表13組患者的臨床資料及生化指標(biāo)(±s)對照組糖尿病組糖尿病腎病組男/女(例)年齡(歲)病程(年)體重指數(shù)(kg/m2）血壓(kPa)膽固醇(mmol/L)甘油三酯(mmol/L)25/1561±8.5022.27±3.3115.90±2.394.17±1.201.93±1.0025/1559.2±3.65.64±5.4*24.03±2.93*16.60±2.06*4.59±0.90*1.68±0.93*26/1461.3±6.205.96±7.3

16、0*26.82±3.47*17.90±3.92*4.54±0.86*1.63±0.80*P0.05vs對照組 1.3觀測指標(biāo)(1)應(yīng)用免疫濁度法測定血清中AT-:Ag含量;(2)應(yīng)用發(fā)色底物法測定血漿中AT-:A水平;(3)應(yīng)用發(fā)色底物法測定PAI-1活性水平。以上指標(biāo)測定由河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院中心化驗(yàn)室協(xié)助完成。試劑盒由上海亞都生物技術(shù)公司提供;(4)應(yīng)用放射免疫法測定白蛋白尿排泄率(AER)。1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理各組間PAI-1、AT-:Ag及AT-:A、Ag/A的比較用成組設(shè)計(jì)的方差分析,然后再行兩兩比較的q檢驗(yàn);用直線相關(guān)和回歸分析各組內(nèi)PAI-1、

17、AT-:Ag及AT-:A、Ag/A間的相關(guān)性,糖尿病腎病組中PAI-1、AT-:Ag及AT-:A、Ag/A與AER的相關(guān)性,數(shù)據(jù)均采用SPSS、Poems 統(tǒng)計(jì)軟件包處理,表經(jīng)Excel電子表格處理。2結(jié)果2.1糖尿病腎病組、糖尿病非腎病組、對照組的PAI-1、AT-:Ag及AT-:A、Ag/A水平比較結(jié)果顯示,PAI-1、AT-:Ag、Ag/A水平以糖尿病腎病組最高,依次為糖尿病非腎病組、對照組(P0.010.05);AT-:A對照組較高,糖尿病非腎病組次之,糖尿病腎病組水平最低(P0.010.05);見表2。2.2糖尿病非腎病組中PAI-1、AT-:Ag及AT-:A、Ag/A間的相關(guān)性分析

18、顯示,PAI-1與AT-:A呈顯著負(fù)相關(guān),r=-0.5730,P0.0001,與Ag/A呈顯著正相關(guān),r=0.3686,P0.05,與AT-:Ag無相關(guān)。AT-:Ag與AT-:A呈輕度負(fù)相關(guān),r=-0.2594,但無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,P0.05,與Ag/A呈顯著正相關(guān),r=0.7896,P0.0001,AT-:A與Ag/A呈顯著負(fù)相關(guān),r=-0.7622,P0.0001。表2對照組、DM組、DN組間各指標(biāo)均數(shù)的比較(±s)組別PAI-1(AU/ml)AT-:Ag(mg/L)AT-:A(%)Ag/A(mg/L)對照組糖尿病組糖尿病腎病組0.48±0.1160.58±0.1

19、4*0.66±0.14*,280.15±78.37315.95±78.04*326.22±80.48*,102.20±31.8786.86±21.65*78.05±17.34*,200±118376±95*426±100*,*P0.05*P0.01vs對照組P0.05vs糖尿病組2.3糖尿病腎病組中PAI-1、AT-:Ag及AT-:Ag/A間相關(guān)性分析DN中PAI-1與AT-:A呈顯著負(fù)相關(guān),r=-0.4119,P0.01,與Ag/A呈顯著正相關(guān),r=0.3984,P0.05,與AT-:Ag無相

20、關(guān)。AT-:Ag與AT-:A無相關(guān),與Ag/A呈顯著正相關(guān),r=0.7345,P0.0001。AT-:A與Ag/A呈顯著負(fù)相關(guān),r=0.5911,P0.0001.2.4糖尿病腎病組中PAI-1、AT-:Ag及AT-:Ag/A分別與AER的相關(guān)性分析DN中PAI-1與AER呈顯著正相關(guān),r=0.4596,P=0.003。AT-:A與AER呈顯著負(fù)相關(guān),r=-0.3385,P=0.03。AT-:Ag、Ag/A與AER無相關(guān)。 3討論3.1抗凝血酶與糖尿病腎病抗凝血酶(AT-)是一種多功能的絲氨酸蛋白酶抑制劑,有活性的AT-分子可通過其精氨酸反應(yīng)中心與凝血酶的絲氨酸活性中心以1:1的比例結(jié)合,形成不

21、具備凝血活性的復(fù)合物。除凝血酶外,AT-對凝血系統(tǒng)中幾乎所有的絲氨酸蛋白酶都有抑制作用,如激活的凝血因子a、a、a、a、a及胰蛋白酶、纖溶蛋白酶、激肽釋放酶、尿激酶等。AT-是血漿中主要的抗凝血物質(zhì),約占血漿總抗凝血活性的75%80%,生理?xiàng)l件下血中AT-抗原含量(AT-:Ag)很低,僅為150mg/L,故AT-的含量和活性的改變可反映出體內(nèi)凝血系統(tǒng)的高凝狀態(tài),當(dāng)其生成減少或耗竭時(shí),均可促進(jìn)血栓形成。糖尿病腎病(DN)是糖尿病重要的以微血管病變?yōu)橹鞯牟l(fā)癥之一,2型糖尿病發(fā)病率較高,其主要的病理變化包括腎小球基底膜肥厚、微血栓形成和血管內(nèi)膜增殖等。微量白蛋白尿(microalbuminuria

22、,MAU)是判斷早期糖尿病腎病的重要和主要指標(biāo),作為其產(chǎn)生基礎(chǔ)和背景之一,血液凝固和纖溶系統(tǒng)的機(jī)能異常對糖尿病腎病的發(fā)生和發(fā)展有著重要的影響。本研究結(jié)果顯示,對照組AT-:A最高,依次為糖尿病非腎病組,糖尿病腎病組最低;AT-:Ag以糖尿病腎病組較高,其次為糖尿病非腎病組,對照組最低。推測其原因可能是(1)在糖尿病時(shí)即存在著凝血系統(tǒng)的激活和抗凝血酶的消耗。有學(xué)者2認(rèn)為,AT-抗原與活性比值(Ag/A)增高可反應(yīng)凝血激活情況。本資料中糖尿病組Ag/A比值顯著增高,糖尿病腎病組此比值進(jìn)一步升高,提示發(fā)生腎病時(shí),凝血激活更明顯,AT-被繼續(xù)消耗,AT-:A進(jìn)一步降低,二者結(jié)果一致;(2)除抗凝血酶消

23、耗外,個(gè)體間AT-代償能力不同,即部分血小板功能亢進(jìn),這有助于微血管病變的形成,出現(xiàn)腎臟病變。本資料中,AER與AT-:A呈顯著負(fù)相關(guān),而與AT-:Ag無相關(guān),證實(shí)AT-:A異常參與了糖尿病腎病的發(fā)生,而AER與Ag/A比值無相關(guān),提示AT-:A水平降低是導(dǎo)致腎病的重要因素,而非唯一因素。Avellone3每日為糖尿病伴微血管病變者皮下注射1250U肝素,連續(xù)10d后測定其凝血功能,顯示AT-:A水平明顯升高,改善了高凝血狀態(tài),延緩了微血管并發(fā)癥的進(jìn)程,進(jìn)一步證實(shí)AT-:A降低是腎病發(fā)生的重要原因,為臨床提供了防治糖尿病腎病的重要途徑。3.2PAI-1與糖尿病腎病PAI-1能快速作用于組織型纖

24、溶酶原激活劑(tissuetype plasminogen activator,tPA),并與之形成1:1分子比的復(fù)合物,從而使tPA快速滅活。生理情況下機(jī)體通過纖溶活性清除體內(nèi)形成的纖維蛋白,但又通過抗纖溶使血液中的纖溶酶不至處于過高狀態(tài),從而使纖溶和抗纖溶處于動(dòng)態(tài)平衡。近年,學(xué)者們逐漸認(rèn)識到,PAI-1是決定血管病變發(fā)展的重要因素4。PAI-1作用增加或tPA作用降低,或者二者均存在時(shí),局部纖溶減弱,降低了排除血管內(nèi)纖維蛋白的功能,易造成血管狹窄閉塞,使血流灌注不足,血管壁出現(xiàn)小的缺血區(qū)域,導(dǎo)致繼發(fā)性血栓形成,引起并加重血管內(nèi)皮損傷。血漿中PAI活性主要通過PAI-1表現(xiàn),直接評估血漿中P

25、AI-1水平變化可反映纖溶系統(tǒng)的功能狀態(tài)。文獻(xiàn)指出5,糖尿病腎病可出現(xiàn)纖溶系統(tǒng)功能的變化,即低纖溶狀態(tài),主要系PAI-1活性增高所致,且這一變化在患者的尿微量白蛋白稍增高時(shí)即可發(fā)生,但纖溶異常在糖尿病腎病發(fā)病中的確切機(jī)制尚不清楚。高甘油三酯血癥和胰島素抵抗可能是導(dǎo)致PAI-1升高的主要原因,而與肥胖和體重指數(shù)關(guān)系不大,高胰島素血癥可刺激肝細(xì)胞合成PAI-1增多。Hirano6等則持不同的觀點(diǎn),指出臨床腎病中血漿PAI-1水平明顯高于早期腎病和無腎病的糖尿病患者,但后兩組間無差異。臨床腎病中AER的對數(shù)值與PAI-1、甘油三酯均呈明顯正相關(guān),PAI-1與甘油三酯亦呈正相關(guān),空腹血糖、糖化血紅蛋白

26、 、血壓與PAI-1均無相關(guān)性,以AER的對數(shù)值為自變量進(jìn)行多元回歸分析時(shí),PAI-1與甘油三酯的相關(guān)性不復(fù)存在,表明糖尿病腎病時(shí),PAI-1的增加不僅是由于甘油三酯的升高,也可能是因胰島素抵抗進(jìn)一步加重共同引起,提示PAI-1水平與腎臟損害程度直接相關(guān),凝血系統(tǒng)失衡介導(dǎo)了糖尿病腎病的發(fā)生,而胰島素抵抗則廣泛調(diào)節(jié)著凝血因子的變化,不僅限于糖尿病腎病時(shí)6。我們在配比了各組體重指數(shù)、血膽固醇、甘油三酯水平的情況下,糖尿病非腎病組PAI-1活性水平增高,而在糖尿病腎病組其水平進(jìn)一步升高,說明胰島素抵抗與腎病時(shí)伴有的微血管內(nèi)皮結(jié)構(gòu)和功能受損是導(dǎo)致PAI-1水平升高的主要原因,高胰島素血癥可刺激肝細(xì)胞合

27、成PAI-1增多,除了內(nèi)皮下層血管內(nèi)皮細(xì)胞合成分泌外,在內(nèi)皮下層儲存亦較多,內(nèi)皮細(xì)胞的損害使內(nèi)皮下層暴露,PAI-1釋放增多。因此,在胰島素抵抗綜合征中出現(xiàn)纖溶系統(tǒng)活性降低也就可以理解了。3.3AT-與PAI-1在糖尿病腎病中的共同作用如前所述,腎病時(shí)AT-:A進(jìn)一步降低,PAI-1活性進(jìn)一步升高,表明存在著嚴(yán)重的凝血、纖溶系統(tǒng)失常,PAI-1作用增加,局部纖溶活性受抑,誘發(fā)血栓形成,凝血酶或其他促凝血蛋白混雜在血栓內(nèi),以及血小板相關(guān)生長因子和表皮生長因子均刺激PAI-1的合成,增加了AT-的消耗,進(jìn)而促使血栓范圍擴(kuò)大,同時(shí)使巨噬細(xì)胞激活,趨化性增加,增加了血管平滑肌細(xì)胞的移行和增殖,同時(shí)活化

28、的巨噬細(xì)胞釋放一些細(xì)胞因子腫瘤壞死因子和白細(xì)胞介素-1等,它們可在血管內(nèi)皮細(xì)胞通過抑制tPA mRNA的表達(dá)而誘導(dǎo)產(chǎn)生PAI-1;從而引起和加重了血管損傷和內(nèi)皮細(xì)胞增殖。在腎臟則出現(xiàn)腎小球毛細(xì)血管循環(huán)障礙、微血栓形成、腎小球?yàn)V過率降低,進(jìn)一步引起腎小球基底膜變性、水腫,通透性增高,腎小球毛細(xì)血管增殖,AT-進(jìn)一步降低,最終發(fā)展為腎病。本結(jié)果顯示AT-:A與AER呈顯著負(fù)相關(guān),與PAI-1呈顯著正相關(guān),而后者又與AER呈顯著正相關(guān),同樣證實(shí)AT-:A與PAI-1互為關(guān)聯(lián),相互作用,共同介導(dǎo)了腎病的發(fā)生。Nordt7認(rèn)為,通過鍛煉、減肥等可調(diào)節(jié)胰島素的敏感性和血胰島素水平,降低血漿中PAI-1水平

29、。飲食控制、減肥、增加體育鍛煉等,以及應(yīng)用藥物,如(1)二甲雙胍可以提高胰島素的敏感性,減輕胰島素抵抗,降低PAI-1水平;(2)肝素8、蝮蛇抗栓酶-3(Svate-3)9可調(diào)節(jié)凝血、纖溶系統(tǒng),降低PAI-1水平,提高抗凝血酶和tPA水平,達(dá)到改善血液流變學(xué)異常的目的,使體內(nèi)凝血、纖溶系統(tǒng)達(dá)到新的平衡,以減少血栓形成和血管內(nèi)皮損傷,從而延緩腎病的發(fā)生和進(jìn)展。綜上所述,(1)糖尿病存在著高凝、低纖溶狀態(tài),并發(fā)腎病時(shí)進(jìn)一步加重;(2)AT-:A、PAI-1均與腎臟損害程度密切相關(guān),二者互為關(guān)聯(lián),共同介導(dǎo)了糖尿病腎病的發(fā)生;(3)通過調(diào)節(jié)凝血、纖溶系統(tǒng)以達(dá)到新的動(dòng)態(tài)平衡,有可能延緩或防止糖尿病腎病等微血管并發(fā)癥的發(fā)生或發(fā)展。作者簡介：趙曉云(1967)女,山東莒縣人, 河北醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)博士,主要從事糖尿病腎病的研究。趙曉云(河北醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)教研室,050081)劉文淑(河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院內(nèi)分泌科)趙秀穩(wěn)(電子工業(yè)部第54研究所職工醫(yī)院內(nèi)科)參考文獻(xiàn)1，潘孝仁.糖尿病的診斷標(biāo)準(zhǔn)及分型.中華內(nèi)科雜志,1997,36(6):427-4292，胡俊斌,張金枝,宋善俊,等.冠心病患者AT-抗原與活性比值的變化.臨床心血管雜志,1995,11:1513，Avellon G,Vincenzo Di Gar