孙春
(广西医科大学研究生学院广西南宁530021）
【摘要】目的：探讨肾结石患者尿液炎症细胞因子变化以及氧化应激在结石形成中的作用。方法:选择75例草酸钙结石住院患者，随机挑选25例健康人作正常对照组。收集两组人的晨尿，分别运用ELLISA法和TBA法检测尿液中单核细胞趋化蛋白（MCP-1）、胎球蛋白-A（Fetuin-A）及丙二醛(MDA)的含量。结果：MCP-1在结石组含量为212.45(59.24,673.50)pg/mgcr，在对照组为74.36(22.45,203.57)pg/mgcr，结石组高于对照组（P＜0.05）；胎球蛋白-A在结石组为320.80(42.28,1819.85)ng/mgcr，在对照组为787.94(187.03,3269.17)ng/mgcr，结石组低于对照组（P＜0.05）；MDA在结石组高于正常对照组（P＜0.05）。相关性分析：结石组尿液MCP-1和MDA不相关，r=0.045，P＞0.05；胎球蛋白-A和MDA不相关，r=-0.016，P＞0.05。结论：尿液炎症细胞因子变化和氧化应激损伤可能在肾结石形成中起作用，但是氧化应激损伤可能未参与尿液炎症细胞因子的调节。
【关键词】肾结石；MCP-1；胎球蛋白-A；MDA；氧化应激
【中图分类号】R692.4【文献标识码】A【文章编号】2095-1752（2015）05-0012-03
TherelationshipofurinaryMCP1、fetuin-AexpressionandurinaryMDAinpatientswithnephrolithiasisSunChun.GuangxiMedicalUniversity,GuangxiNanning530021,China
【Abstract】ObjectiveTOinvestigatethefunctionofurinaryinflammatorycytokineschangesandoxidativestressdamageintheprocessofnephrolithiasisformation.Methods75casesofCalciumoxalatenephrolithiasispatientswereinvestigated.25healthycaseswererandomlyselectedascontrolgroup.CytokinesTFF1、Fetuin-AinurineweremeasuredbythemethodsELLISA,MDAmeasuredbymethodsTBA.ResultsThelevelofMCP-1innephrolithiasisgroupwas212.45(59.24,673.50)pg/mgcr，incontrolgroupwas74.36(22.45,203.57)pg/mgcr,StatisticsshowedthatthelevelofMCP-1innephrolithiasisgroupwashigherthanthelevelofcontrolgroup(P<0.05).TheFetuin-Alevelinnephrolithiasisgroupwas320.80(42.28,1819.85)ng/mgcr，incontrolgroupwas787.94(187.03,3269.17)ng/mgcr.Comparedwithcontrolgroup,Fetuin-Ainnephrolithiasisgroupdecreased(P<0.05).urinaryMDAlevelincreasedinnephrolithiasisgroupcomparedwithcontrolgroup(P<0.05).CorrelationanalysisshowedthattherewerenotcorrelationbetweenurinaryinflammatorycytokineslevelandurinaryMDAlevel(P＞0.05).ConclutionsUrinaryinflammatorycytokineschangesandoxidativestressdamagementmayplayrolesintheformationofnephrolithiasis,buttheoxidativestressdamegementmaynotinvolvedintheregulationofurinaryinflammatorycytokines.
【Keywords】Nephrolithiasis;MCP-1;Fetuin-A;MDA;Oxidativestress
既往肾结石的研究过程中形成了晶体过饱和学说，异质成核学说，Randall斑学说，晶体抑制物学说等，近年来，尿液损伤因素（高钙尿和高草酸）导致氧化应激损伤及炎症反应在肾结石形成过程中的作用得到重视[1]。本文通过检测肾结石患者尿液中促炎症细胞因子(MCP-1)，抗炎细胞因子(胎球蛋白A)及MDA来进一步的研究氧化应激以及炎症反应在肾结石形成作用。
1.材料与方法
1.1研究对象
选取2013年6月至2014年4月期间在广西医科大学第一附属医院X线阳性住院治疗的肾结石患者（红外光谱分析提示为草酸钙肾结石），尿细菌培养阴性者75例。对其进行血常规，血生化检测，尿常规。其中男：43例，女：32例，平均年龄42.27±13.67岁。同时随机选择住院患者家属或健康体检者25例（B超排除泌尿系结石）作为健康对照组，其中男14例，女11例，平均年龄39.87±16.95岁。在获得其同意的情况下，对其进行血常规，血生化，尿常规检查。
1.2尿液标本的采集
晨尿采集：收集实验对象术前空腹晨尿，用无菌EP管收集中段尿10ml，冰浴送实验室，4℃下1000g离心15分钟，上清液-80℃分装并保存，直至检测。同时留取10ml晨尿做细菌培养。
1.3指标检测
（1）MCP-1和胎球蛋白-A测定：ELISA法分别测定晨尿中MCP-1、胎球蛋白-A含量（试剂盒购买于武汉华美公司）。实验过程严格按照试剂盒说明进行操作。
（2）MDA和尿肌酐测定：TBA法检测MDA的含量，肌氨酸氧化酶法检测晨尿中肌酐（试剂盒购于南京建成生物研究所），实验过程中按说明书进行操作。
1.4统计方法
采用SPSS16.0统计软件，正太分布计量资料用均数±标准差（x-±S）表示，偏态分布用四分位间距表示。作均数比较时，正态资料用T检验，非正态性资料用秩和检验。计数资料，行率的比较时用卡方检验。相关性分析用Spearman秩相关。检验水准P=0.05。
2.结果
2.1两组一般情况及血液生化结果
两组一般情况及血液生化结果，见表1。两组比较无统计学差异（P＞0.05）
表1两组一般情况及血液生化结果
2.2各组晨尿细胞因子MCP-1、胎球蛋白-A经尿肌酐标准化前后比较（四分位间距）结果
晨尿肌酐在结石组和正常对照组比较无统计学差异（P＞0.05）。在使用尿肌酐标准化之前，结石组尿液MCP-1水平高于正常对照组（P＜0.05），胎球蛋白在结石组与正常对照组比较没有统计学差异（P＞0.05）；在使用尿肌酐标准化后，结石组尿液MCP-1水平仍然高于正常对照组（P＜0.05），结石组尿液胎球蛋白低于正常对照组（P＜0.05）。见表2。
表2细胞因子MCP-1、胎球蛋白-A经尿肌酐标准化前后比较
2.3尿液丙二醛(MDA)的含量（四分位间距）
尿液中脂质过氧化产物MDA水平在使用尿肌酐标准化前后，结石组均高于正常对照组（P＜0.05）。见表3。
表3晨尿MDA水平经尿肌酐标准化前后比较
2.4相关性分析
结石组尿液MCP-1和MDA不相关，r=0.045，P＞0.05；胎球蛋白-A和MDA不相关，r=-0.016，P＞0.05。
3.讨论
研究发现肾结石患者肾脏有更显著的氧化应激损伤和肾小管的损伤，氧化应激损伤和肾小管损伤密切相关[2-3]。大量体内和体外研究发现尿液损伤因素(高浓度草酸或是草酸钙晶体)均可以刺激肾小管上皮细胞可以导致氧化应激（OS）的发生，产生大量的活性氧簇（ROS），导致脂质过氧化反应，不饱和脂肪酸降解为MDA和8-异前列腺素（8-IP）。本研究结果表明草酸钙结石患者尿液MDA生成增加这与以往的研究结果一致[4]，进一步证实肾结石患者肾脏存在氧化应激损伤。而肾脏小管上皮的损伤可以诱发炎症反应，刺激肾小管上皮细胞产生炎性细胞因子(如MCP-1)[5]，Boonla等[2]活检研究表明肾结石患者比健康人有更明显的肾小管氧化应激损伤，并且在结石相邻的肾组织有MCP-1、IL-6mRNA的表达。提示氧化应激和炎症细胞因子之间可能有关联，本研究检测结石患者尿液氧化应激指标（MDA），尿液促细胞因子MCP-1和抗炎细胞因子胎球蛋-A，观察炎症细胞因子在结石患者的表达水平，以及氧化应激是否在调节尿液炎症细胞因子方面起作用。
MCP-1是早期研究的一个炎症蛋白，正常情况下MCP-1在肾小管上皮、肾小球内皮及系膜细胞都可有微量的表达。细胞培养发现草酸或是草酸钙晶体导致肾小管上皮细胞氧化应激损伤都可以刺激MCP-1表达增加[6-7]。MCP-1主要的作用是趋化单核/巨噬细胞参与炎症过程，同时单核/巨噬细胞在损伤因素作用下也可以分泌MCP-1。deWater等已经证实在结石患者肾脏间质晶体周围围绕着巨噬细胞，体外研究亦发现巨噬细胞可以吞噬消化晶体，并释放白介素6（IL-6）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）等炎性细胞因子[8-9]，加重组织损伤。结石患者尿液中检测到MCP-1表达增加，进一步证实炎症反应在肾结石形成中起作用。
胎球蛋白-A主要在肝脏合成和分泌，随后进入血液循环，在维持体液钙动态平衡，抑制异位钙化，调节钙磷等矿物质方面起作用，细胞外液的胎球蛋白-A占血清钙磷沉积抑制作用的50%[10]，同时也是一种炎症相关的糖蛋白，其可对抗炎症，反向调节巨噬细胞活性[11]，而体内炎性细胞因子又影响胎球蛋白-A合成及分泌。Ombrellino等[12]发现，在小鼠急性炎症期间腹腔注射胎球蛋白-A后，炎症明显被抑制，胎球蛋白-A能直接抑制巨噬细胞合成和释放TNF。Daveau等发现IL-6可以下调胎球蛋白A的表达[13]。正常情况下，在近端、远端肾小管、髓袢细段和集合管管腔上皮细胞中均有胎球蛋白A表达，但是目前胎球蛋白A在结石患者尿液中表达是否增高存在争议，Stejskal[14]等研究表明肾结石患者尿液胎球蛋白-A明显低于正常对照组，但是GurbuzaC[15]等研究发现结石组和对照组间尿液胎球蛋白-A差别并没有统计学意义。本研究数据使用肌酐标准化后发现肾结石组患者尿液胎球蛋白A低于正常对照组，提示尿液中具有抗炎及抑制钙化作用的胎球蛋白-A减少可能在肾结石形成过程中的起作用。结石患者尿液胎球蛋白A降低的原因还有待进一步研究。
本研究虽然发现结石患者尿液氧化应激指标MDA升高，但是未发现MDA浓度和尿液MCP-1及胎球蛋白A浓度之间存在关联性，提示氧化应激可能只是在损伤初期导致了炎症反应的发生，但损伤一旦形成，氧化应激可能未参与尿液炎症细胞因子的调节。氧化应激损伤及促炎和抗炎、抑制钙化细胞因子失衡以及巨噬细胞参与可能是肾结石形成的重要原因。
【参考文献】
[1]KhanSR.Reactiveoxygenspecies,inflammationandcalciumoxalatenephrolithiasis[J].TranslAndrolUrol.2014Sep1;3(3):256-276.
[2]BoonlaC,HunapathedC,BovornpadungkittiS,etal.MessengerRNAexpressionofmonocytechemoattractantprotein-1andinterleukin-6instone-containingkidneys[J].BJUInt,2008,101(9):1170-7.
[3]BoonlaC,WunsuwanR,TungsangaK,etal.Urinary8-hydroxydeoxyguanosineiselevatedinpatientswithnephrolithiasis[J].UrolRes.2007Aug;35(4):185-91.
[4]HuangH-S,MaM-C,ChenC-F,etal.Lipidperoxidationanditscorrelationswithurinarylevelsofoxalate,citricacid,andosteopontininpatientswithrenalcalciumoxalatestones[J].Urology,2003,61:1123-1128.
[5]UmekawaT,CheginiN,KhanSR.Increasedexpressionofmonocytechemoattractantprotein-1(MCP-1)byrenalepithelialcellsincultureonexposuretocalciumoxalate,phosphateanduricacidcrystals[J].NephrolDialTransplant,2003,18:664-669.
[6]Habibzadegah-TariP,ByerK,KhanSR.Oxalateinducedexpressionofmonocytechemoattractantprotein-1(MCP-1)inHK-2cellsinvolvesreactiveoxygenspecies[J].UrolRes,2005,33(6):440-7.
[7]Habibzadegah-TariP,ByerKG,KhanSR.Reactiveoxygenspeciesmediatedcalciumoxalatecrystal-inducedexpressionofMCP-1inHK-2cells[J].UrolRes,2006,34(1):26-36.
[8]deWaterR,NoordermeerC,HoutsmullerAB,etal.Roleofmacrophagesinnephrolithiasisinrats:ananalysisoftherenalinterstitium[J].AmJKidneyDis.2000Sep;36(3):615-25.
[9]deWaterR,LeenenPJ,NoordermeerC,etal.Cytokineproductioninducedbybindingandprocessingofcalciumoxalatecrystalsinculturedmacrophages[J].AmJKidneyDis.2001Aug;38(2):331-8.
[10]KettelerM,BongartzP,WestenfeldR,etal.Associationoflowfetuin-A(AHSG)concentrationsinserumwithcardiovascularmortalityinpatientsondialysis:across-sectionalstudy[J].Lancet.2003Mar8;361(9360):827-33.
[11]WangH,ZhangM,BianchiM,etal.Fetuin(alpha2-HS-glycoprotein)opsonizescationicmacrophagedeactivatingmolecules[J].ProcNatlAcadSciUSA,1998,95(24):14429-14434.
[12]OmbrellinoM,WangH,YangH,etal.Fetuin,anegativeacutephaseprotein,attenuatesTNFsynthesisandtheinnateinflammatoryresponsetocarrageenan[J].Shock,2001,15(3):181-185.
[13]DaveauM,Christian-Davrinche,JulenN,etal.Thesynthesisofhumanalpha-2-HSglycoproteinisdown-regulatedbycytokinesinhepatomaHepG2cells.FEBSLett.1988Dec5;241(1-2):191-4.
[14]StejskalD,KarpisekM,VrtalR,etal.Urinefetuin-Avaluesinrelationtothepresenceofurolithiasis[J].BJUInt,2008,101(9):1151-1154.
[15]GurbuzC,PolatH,YildirimA,etal.TheRoleofAlpha2-HeremansSchmidGlycoprotein(Fetuin-A)intheEtiologyofUrolithiasis[J].CurrentUrology,2010,4(1):10-14.