引用本文
张群妹, 郭庆合, 鲁广建, 宋志善. 尿NGAL和血清Cys C在百草枯中毒患者急性早期肾损伤中的变化及意义. 2012, 27(11): 940-943
ZHANG Qunmei, GUO Qinghe, LU Guangjian, SONG Zhishan. Change and significance on urinary NGAL and serum Cys C in paraquat poisoning patients with early kidney injury. Labratory Medicine, 2012, 27(11): 940-943  
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尿NGAL和血清Cys C在百草枯中毒患者急性早期肾损伤中的变化及意义
张群妹1, 郭庆合2, 鲁广建1, 宋志善2
1. 新乡医学院第一附属医院检验科,河南 卫辉 453100
2. 新乡医学院医学检验系,河南 新乡 453003

作者简介:张群妹,女,1981年生,技师,主要从事临床生化检验工作。

摘要
目的

探讨尿中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(NGAL)和血清半胱氨酸蛋白酶抑制剂C(Cys C)在百草枯中毒患者急性肾损伤(AKI)早期的变化及意义。

方法

收集85例百草枯中毒患者入院后即刻(15 min内)、2、4、6、8、10、12、18、24、36、48、72 h及5、7 d时的血液、尿液标本,根据是否发生AKI分为AKI组(62例)及无AKI组(23例)。同时以20名健康体检者作为正常对照组。用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测尿NGAL水平;用肌氨酸氧化酶法测定血清肌酐(SCr)水平;用免疫透射比浊法测定血清Cys C水平。以各项目入院即刻检测值作为基线值。

结果

85例百草枯中毒患者中有62例发生AKI,发生率为72.94%。AKI组SCr水平自入院18 h 开始明显升高,各时间点的检测值均高于基线值和正常对照组( P<0.01)。AKI组入院24、36、48、72 h及5、7 d的SCr水平明显高于无AKI组( P<0.01)。无AKI组各时间点的SCr水平与正常对照组比较差异均无统计学意义( P>0.05)。AKI组血清Cys C水平在入院6 h时已明显高于基线值( P<0.01);以后各时间点呈逐渐升高趋势,均高于正常对照组和基线值( P<0.01)。无AKI组血清Cys C水平自入院10 h时开始明显升高,与正常对照组和基线值比较,差异有统计学意义( P<0.01)。AKI组尿NGAL水平在入院2 h时已明显高于基线值,以后各时间点呈逐渐升高趋势,与正常对照组和基线值比较,差异均有统计学意义( P<0.01)。无AKI组尿NGAL水平入院10 h开始逐渐升高,与正常对照组和基线值比较,差异有统计学意义( P<0.01)。AKI组各时间点尿NGAL水平均明显高于无AKI组( P<0.01)。

结论

百草枯中毒后2 h尿NGAL水平即可明显升高,血清Cys C于8 h开始升高,其诊断AKI的时间早于SCr。尿NGAL和血清Cys C可作为百草枯中毒后诊断AKI的早期标志物。

关键词: 中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白; 半胱氨酸蛋白酶抑制剂C; 百草枯; 急性肾损伤
中图分类号:R446.1 文献标志码:A 文章编号:1673-8640(2012)11-0940-04
Change and significance on urinary NGAL and serum Cys C in paraquat poisoning patients with early kidney injury
ZHANG Qunmei1, GUO Qinghe2, LU Guangjian1, SONG Zhishan2
1.Department of Clinical Laboratory,the First Affiliated Hospital of Xinxiang Medical College,Henan Weihui 453100,China
2.Department of Laboratory Medicine,Xinxiang Medical College,Henan Xinxiang 453003,China
Abstract
Objective

To investigate the change and significance on urinary neutrophil gelatinase-associated lipocalin (NGAL)and serum cystatin C (Cys C)in paraquat poisoning patients with early acute kidney injury (AKI).

Methods

The blood and urine specimens from 85 patients with paraquat poisoning were collected immediately after admission (≤15 min),2,4,6,8,10,12,18,24,36,48,72 h and 5,7 d.According to the occurrence of AKI,they were classified into AKI group (62 cases)and non-AKI group (23 cases).A total of 20 healthy subjects were enrolled as control group.The urinary NGAL level was determined by enzyme-linked immunosorbent assay(ELISA). The serum creatinine (SCr)levels were determined by sarcosine oxidase method. The serum Cys C levels were determined by immuno turbidimetry. The admission immediate detection values were as the baseline values.

Results

In 85 patients with paraquat poisoning,62 patients had AKI(72.94%). In AKI group at each time point since the beginning of 18h,the SCr levels increased significantly,which were significantly higher than the baseline values and those in the control group ( P<0.01).In AKI group,24,36,48,72 h and 5,7 d SCr levels were significantly higher than those in non-AKI group ( P<0.01).In non-AKI group at each time point,SCr levels had no statistical significance with those in the control group( P>0.05).Serum Cys C levels in AKI group at 6h were significantly higher than the baseline values ( P<0.01).After the time point,the levels increased gradually and were higher than those in the control group and the baseline values( P<0.01).In non-AKI group,serum Cys C levels since the beginning of 10h increased significantly,and had a significant difference compared with those in the normal control group and the baseline values ( P<0.01). In AKI group,NGAL levels at 2h were significantly higher than the baseline values,and had gradual rising trend after that time point. Compared with those in the control group and the baseline values,the differences were statistically significant( P<0.01).In non-AKI group,NGAL levels at 10h began gradually increased,and compared with those in the control group and the baseline values,the difference was statistically significant( P<0.01).In AKI group,NGAL levels at each time point were obviously higher than those in non-AKI group ( P<0.01).

Conclusions

With paraquat poisoning after 2 h, urinary NGAL level is markedly elevated,and serum Cys C in 8h begins to increase.The diagnosis time of AKI is shorter than that of SCr. Urinary NGAL and serum Cys C can be markers for the early diagnosis of AKI after paraquat poisoning.

Keyword: Neutrophil gelatinase-associated lipocalin; Cystatin C; Paraquat; Acute kidney injury

目前关于百草枯中毒的研究主要集中在肺损伤, 对肾脏损伤的研究较少。然而在工作中发现百草枯中毒早期死亡多数伴有肾脏损害, 急性肾损伤(AKI)是危重症患者常见的并发症, 发病率为30%~50%[1, 2]。虽然对AKI发病机制的认识有了很大提高, 治疗手段也取得了很大的进步, 但病死率仍高达29%~90%, 其重要原因之一是缺乏早期诊断指标。长期以来, AKI的诊断依赖于血清肌酐(SCr)等常规指标, 但SCr往往滞后于肾功能的改变, 并不能及时反映AKI[3, 4]。因此, 寻找能够早期预测AKI的生物标志物显得十分重要。研究表明, 尿中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(NGAL)和血清Cys C可能对AKI具有早期诊断作用[5], 但在百草枯中毒患者中的应用并不明确, 相关研究较少。我们旨在探讨尿NGAL和血清Cys C对百草枯中毒患者AKI的早期诊断价值。

材料和方法
一、对象

选择2009年1月至12月新乡医学院第一附属医院急诊科收治的百草枯急性中毒患者共85例, 其中男31例、女54例, 年龄15~60岁, 收入标准为单一口服百草枯中毒, 就诊时间在服毒2 h以内, 同时排除合并其他脏器疾病的急性发作和其他药物中毒。根据SCr的变化, 把85例患者分为AKI组和无AKI组。正常对照组为20名新乡医学院第一附属医院健康体检者, 均排除有肝、肾等疾病, 男12名, 女8名, 年龄20~45岁。

二、样本收集

收集百草枯中毒患者入院后即刻(15 min内)、2、4、6、8、10、12、18、24、36、48、72 h及5、7 d各时间点的血液、尿液标本各5 mL, 15 min内进行离心(1 500× g), 除颗粒和聚合物。取血清或上清尿分成3等份, 每份1 mL, 储存于-20 ℃冰箱备用。正常对照组在第1天空腹留取尿液和血液标本, 处理方法同百草枯中毒患者的标本。

三、方法
1. NGAL测定

采用固相夹心酶联免疫吸附法。试剂盒购自美国R& D公司。实验操作严格按说明书进行。试剂盒灵敏度为1.0 μ g/L。板内、板间变异系数均< 10%。

2. SCr测定

采用肌氨酸氧化酶法。试剂盒为奥林巴斯原装试剂。仪器为奥林巴斯AU2700型全自动生化分析仪。实验操作严格按说明书进行。浓度单位为μ mol/L。质控品和标准品由美国Beckman-Coulter公司提供。

3. 血清Cys C测定

采用免疫透射比浊法。试剂盒由宁波美康生物科技有限公司提供。仪器为奥林巴斯AU2700型全自动生化分析仪。实验操作严格按说明书进行。

四、AKI的诊断标准[6]

动态观察百草枯中毒患者SCr水平。当SCr为(100.35± 28.26)μ mol/L时诊断为AKI。

五、统计学方法

采用SPSS 15.0软件进行统计分析。所有数据采用 x̅± s表示。以各项目入院即刻检测值作为基线值。采用方差分析和t检验。P< 0.05表示差异有统计学意义。

结果
一、百草枯中毒患者AKI的发生时间和死亡率分析

85例百草枯中毒患者SCr基线值为(56.13± 14.35)μ mol/L。SCr诊断AKI的中位时间为百草枯中毒后的24(12~48)h, SCr值为(100.35± 28.26)μ mol/L。85例百草枯中毒患者有62例发生AKI, 发生率为72.94%; 其中死亡43例, 死亡率为69.35%。23例无AKI患者中死亡6例, 死亡率为26.08%。

二、百草枯中毒患者SCr的动态变化

AKI组入院2~12 h 各时间点的SCr水平与正常对照组比较差异无统计学意义(P> 0.05), 入院18 h时的SCr水平上升至基线值的1.87倍, 达(105.23± 19.34)μ mol/L, 以后各时间点(24~72 h)的SCr水平呈明显上升趋势, 均高于基线值和正常对照组(P< 0.01)。AKI组24、36、48、72 h及5、7 d的SCr水平明显高于无AKI组(P< 0.01)。无AKI组各时间点SCr水平与正常对照组比较差异均无统计学意义(P> 0.05)。见表1。

三、百草枯中毒患者尿NGAL的动态变化

百草枯中毒患者尿NGAL基线值为(4.56± 1.58)μ g/L。AKI组入院2 h时尿NGAL水平即明显高于基线值, 达(96.21± 45.32)μ g/L; 以后各时间点尿NGAL水平呈明显升高趋势, 与基线值和正常对照组比较差异均有统计学意义(P< 0.01)。无AKI组2~10 h各时间点的尿NGAL水平与基线值比较, 差异均无统计学意义(P> 0.05); 自12 h开始各时间点的尿NGAL水平明显高于基线值和正常对照组(P< 0.01)。AKI组各时间点尿NGAL水平均明显高于无AKI组(P< 0.01)。见表1。

四、百草枯中毒患者血清Cys C的动态变化

AKI组入院6 h时血清Cys C水平明显升高, 达(1.13± 0.86)mg/L, 明显高于基线值和正常对照组(P< 0.01); 以后各时间点的血清Cys C水平呈逐渐升高趋势, 与正常对照组和基线值比较, 差异均有统计学意义(P< 0.01)。无AKI组血清Cys C水平在入院10 h后明显升高, 与基线值和正常对照组比较, 差异有统计学意义(P< 0.01)。见表1。

表1 AKI组、无AKI组及正常对照组SCr、血清Cys C、尿NGAL结果比较
讨论

AKI是近年来国际肾脏病学界提出的新概念。其基本出发点就是将这一综合征的临床诊断提前, 在肾脏有生物标志物改变的早期肾损伤时将之识别并进行早期干预, 可以防止病情进一步恶化, 防止其发展成肾衰竭[1]。百草枯是有机杂环类除草剂, 经口或皮肤中毒, 体内不进行转化, 48 h内摄入量的45%由肾及肠道排出, 肾脏是百草枯主要的排泄器官。百草枯的排泄与肌酐不相关, 但绝不高于肌酐清除率。换言之, 随着肌酐清除率的降低, 百草枯经肾排泄量亦减少, 所以维持肾脏正常功能在百草枯中毒治疗中至关重要[2]。百草枯中毒肾损伤一般出现较早, 王龙等[3]研究发现百草枯中毒肾损伤比肺部症状早, 这与本研究发现的肾脏损伤多在服毒数小时至数天出现的结果一致。

SCr目前仍然是诊断AKI重要的临床指标, 但是SCr升高往往说明肾损害已经发生或已经较严重, 故探讨更早的肾损害生物学标志物非常重要。本研究AKI组2 h尿NGAL即明显高于基线值, 达(96.21± 45.32)μ g/L。随后, 在4~72 h各时间点, 患者尿NGAL水平呈逐渐升高的趋势。AKI在百草枯中毒2 h后尿NGAL就能表现出来, 而SCr在18 h以后才能表现出来。由此表明NGAL能较早的提示AKI。本研究无AKI组12 h时的尿NGAL水平明显高于正常对照组, 虽然没有达到AKI组的标准, 但也提示肾脏损伤已经发生。AKI组各时间点尿NGAL水平均明显高于无AKI组, 表明NGAL不但能较早的提示肾脏的损伤, 还可以根据其水平的高低来判断肾脏损伤的严重性。

尿NGAL是脂质运载蛋白超家族的新成员, 高表达于损伤的肾小管, 并可迅速在尿液中检测到, 提示尿NGAL可能是早期诊断AKI的敏感标志物[4, 5, 6]。本研究AKI患者尿NGAL较SCr提前2 d增高, 而无AKI患者尿NGAL无明显改变, 表明尿NGAL是反映AKI的敏感指标。尿NGAL早期诊断AKI的可能机制是:当肾小管上皮细胞受到缺血等因素刺激后, 在损伤部位尿NGAL mRNA和尿NGAL蛋白表达迅速上调, 尿NGAL与相应受体结合后具有转铁蛋白的活性, 在肾损伤早期被原始的上皮细胞摄取, 通过介导铁的转运促使原始肾脏上皮细胞成熟, 促进肾小管的修复。因此, 在重症患者中密切监测尿NGAL有利于AKI的早期诊断和预防。

Cys C是一内源性小分子蛋白质, 相对分子质量为13 000, 是胱蛋白抑制剂家族的一员。目前认为Cys C不受年龄、性别、摄食和炎症等的影响, 稳定性好, 在肾功能损害早期和老年患者中比SCr和内生肌酐清除率(Ccr)更敏感[7- 8] 。本研究结果表明, 百草枯中毒患者随着SCr的增高, Cys C也逐渐升高, AKI组Cys C水平升高更加明显。由此可见Cys C能在一定程度上反映AKI的病理进展。

本研究也存在一定的缺陷。尿NGAL在不同病因的AKI(即肾前性、肾性和肾后性AKI)患者中可能具有不同的特点, 但由于本研究中病例数有限, 未能进一步作分组分析。我们将在今后的研究中弥补这些不足, 因此需要随机对照研究来进一步验证尿NGAL对百草枯中毒患者AKI早期诊断的价值, 以更早地监测百草枯中毒后AKI的发生, 识别亚临床状态的肾损伤。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
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