Application role of serum chitinase 3-like protein 1 in diabetic nephropathy

doi:10.3969/j.issn.1673-8640.2026.09.002

Abstract

Abstract:

Objective To investigate the application role of serum chitinase 3-like protein 1（CHI3L1）levels in diabetic nephropathy（DN）. Methods A total of 216 type 2 diabetes mellitus（T2DM）patients from Sanmen People's Hospital from June 2023 to June 2024 were enrolled. According to the results of urinary albumin-to-creatinine ratio（UACR），they were classified into simple diabetes mellitus（SDM）group（121 cases），early diabetic nephropathy（EDN）group（52 cases）and clinical diabetic nephropathy（CDN）group（43 cases）. The blood routine test，biochemical indicators，UACR and serum CHI3L1 levels were performed and determined. Logistic regression analysis was used to evaluate the influencing factors of DN occurrence. The CHI3L1 levels were classified into 4 intervals by quartile method [Q1（<34.55 ng·mL^-1），Q2（34.55-<55.11 ng·mL^-1），Q3（55.11-115.50 ng·mL^-1），Q4（>115.50 ng·mL^-1）]，and the relationship between CHI3L1 levels and the occurrence of DN was analyzed. Spearman correlation analysis was used to evaluate the correlation between serum CHI3L1 and other indicators. Results Compared with SDM group，both EDN and CDN groups showed higher proportions of males and patients with diabetic peripheral vascular neuropathy，as well as elevated levels of CHI3L1，serum creatinine（SCr），uric acid（UA），cystatin C（Cys C），homocysteine（Hcy）and serum amyloid A（SAA），along with a lower estimated glomerular filtration rate（eGFR）（P<0.05）. EDN group also exhibited higher levels of C-reactive protein（CRP）（P<0.05）. In CDN group，the proportion of patients with a history of hypertension，as well as urea and neutrophil-to-lymphocyte ratio（NLR），were increased（P<0.05）. Compared with EDN group，CDN group had higher proportions of diabetic peripheral vascular neuropathy and elevated levels of CHI3L1，SCr，urea，UA，Cys C，Hcy and SAA，along with a lower eGFR（P<0.05）. There was no statistical significance among the 3 groups in terms of age，high-density lipoprotein cholesterol（HDL-C），low-density lipoprotein cholesterol（LDL-C），platelet（PLT）count，or glycated hemoglobinA_1c（HbA_1c）（P>0.05）. The Q4 of CHI3L1 and Hcy were independent risk factors for DN occurrence [odds ratios（OR）were 6.06 and 1.18，95% confidence intervals（CI）were 1.69-21.66 and 1.02-1.37，P<0.05]. Serum CHI3L1 was positively correlated with UACR，SCr，urea，Cys C，Hcy，CRP，SAA and NLR（r values were 0.570，0.339，0.285，0.484，0.177，0.232，0.166 and 0.158，P<0.05），and it was negatively correlated with eGFR（r=-0.370，P<0.05）. Conclusions The serum CHI3L1 level in patients with DN is increased，and the risk of DN occurrence increases with the increase of CHI3L1 level. Serum CHI3L1 can be used as an assessment indicator for the risk of DN occurrence in T2DM patients.

Key words: Chitinase 3-like protein 1, Type 2 diabetes mellitus, Diabetic nephropathy

CLC Number:

R446.1

YE Yali, KE Qinjian, GUO Ningyan, ZHANG Misha, LUO Man, LIN Sicheng. Application role of serum chitinase 3-like protein 1 in diabetic nephropathy[J]. Laboratory Medicine, 2026, 41(9): 834-839.

Figures/Tables 4

References 24

[1]	Mohammmed S M, Mustapha L, Umar L, et al. Gender disparity in prevalence and risk factors of chronic kidney disease among patients with type 2 diabetes in Northeastern Nigeria[J]. Kanem Journal Medical Sciences, 2022, 15(2):100-105. DOI URL
[2]	陈俊. Cys C、α-klotho蛋白、sICAM-1与糖尿病肾病的相关性[J]. 检验医学, 2020, 35(10):1032-1035. DOI
[3]	Koppe L, Wozniak L, Hasegawa K, et al. Limitations of albuminuria and eGFR for early risk stratification in diabetic kidney disease[J]. Am J Kid Dis, 2020, 75(3):361-372. DOI URL
[4]	王雨桐, 张颖. 壳多糖酶 3 样蛋白 1(YKL-40)在慢性炎症及纤维化疾病中的研究进展[J]. 中华检验医学杂志, 2023, 46 (8):872-876.
[5]	Dirosa M, Malaguarnera L. Chitinase 3 like-1:an emerging molecule involved in diabetes and diabetic complications[J]. Pathobiology, 2016, 83(5):228-242. DOI URL
[6]	Rathcke C N, Rasmussen S K, Beck-nielsen H, et al. YKL-40,a marker of inflammation and endothelial dysfunction,is elevated in patients with type 2 diabetes and coronary artery disease[J]. Diabetes Care, 2009, 32(2):323-328. DOI URL
[7]	Wang L, Zhang Y, Li M. Hyperglycemia upregulates CHI3L1 to promote tubular fibrosis through TGF-β1/Smad pathway in diabetic kidney disease[J]. Int J Mol Sci, 2023, 24(15):12109. DOI URL
[8]	Røndbjerg A K, Omerovic E, Vestergaard H. YKL-40 levels are independently associated with albuminuria in type 2 diabetes[J]. Cardiovascular Diabetology, 2011, 10(1):54. DOI
[9]	韩金玉, 邵滢, 王秋月, 等. 2型糖尿病患者血清 YKL-40 水平与尿白蛋白的相关性[J]. 中华内分泌代谢杂志, 2014, 30(3):222-225.
[10]	中华医学会糖尿病学分会. 中国2型糖尿病防治指南(2017年版)[J]. 中国实用内科杂志, 2018, 38(4):53.
[11]	中华医学会肾脏病学分会专家组. 糖尿病肾脏疾病临床诊疗中国指南[J]. 中华肾脏病杂志, 2021, 37(3):50.
[12]	Levey A S, Stevens L A, Schmid C H, et al. A new equation to estimate glomerular filtration rate[J]. Ann Intorn Med, 2009, 150(9):604-612.
[13]	王健乐. 2型糖尿病患者血尿酸水平与糖尿病肾病的相关性分析[D]. 长春: 吉林大学, 2024.
[14]	Gheith O, Farouk N, Nampoory N, et al. Diabetic kidney disease:worldwide difference of prevalence and risk[J]. J Nephropharmacol, 2016, 5(1):49-56.
[15]	张如霖, 王弘明, 彭霞, 等. 血清淀粉样蛋白A、胱抑素C与尿白蛋白/肌酐比值联合检测在早期糖尿病肾病中的诊断价值[J]. 检验医学, 2018, 33(2):97-100. DOI
[16]	Lainampetch J, Panprathip P, Phosat C, et al. Association of tumor necrosis factor alpha,interleukin 6,and C-reactive protein with the risk of developing type 2 diabetes:a retrospective cohort study of rural thais[J]. J Diabetes Res, 2019, 2019(2):1-9.
[17]	舒铭. 血清VCAM-1、Gal-3、Hcy在冠心病患者病情评估中的价值[J]. 检验医学, 2025, 40(3):247-252. DOI
[18]	沈志瑛, 陈铭, 董悦颖. 血清Hcy、S100B水平和脑部代谢物指标与老年AIS患者认知障碍的相关性[J]. 检验医学, 2025, 40(11):1097-1101. DOI
[19]	Taha M M, Mahdy-abdallah H, Shahy E M, et al. Preference between serum homocysteine and urinary periostin as early predictive biomarkers of renal dysfunction among uncontrolled diabetics[J]. J Complement Integr Med, 2022, 19(2):399-405. DOI URL
[20]	刘艳, 王艳, 张莉, 等. 尿微量白蛋白/肌酐、同型半胱氨酸与 2 型糖尿病肾病分期的相关性研究[J]. 蚌埠医科大学学报, 2023, 48 (10):1368-1372.
[21]	Muzurović E, Kraljević I, Solak M, et al. Homocysteine and diabetes:role in macrovascular and microvascular complications[J]. J Diabetes Complications, 2021, 35(3):107834. DOI URL
[22]	Umapathy D, Dornadula S, Krishnamoorthy E, et al. YKL-40:a biomarker for early nephropathy in type 2 diabetic patients and its association with inflammatory cytokines[J]. Immunobiology, 2018, 223(11):718-727. DOI URL
[23]	Zhang F, Han Y, Zheng L, et al. Association between chitinase-3-like protein 1 and metabolic-associated fatty liver disease in patients with type 2 diabetes mellitus[J]. Ir J Med Sci, 2024, 193(4):1843-1853. DOI
[24]	Kapoula G V, Kontou P I, Bagos P G, et al. Diagnostic performance of biomarkers urinary KIM-1 and YKL-40 for early diabetic nephropathy,in patients with type 2 diabetes:a systematic review and meta-analysis[J]. Diagnostics, 2020, 10(11):909. DOI URL

组别	例数	年龄/岁		性别			高血压史/ [例（%）]	合并糖尿病周围血管神经病变/[例（%）]			CHI3L1/（ng·mL^-1）
组别	例数	年龄/岁		男/[例（%）]	女/[例（%）]		高血压史/ [例（%）]	合并糖尿病周围血管神经病变/[例（%）]			CHI3L1/（ng·mL^-1）
SDM组	121	57.88±12.60		64（52.89）	57（47.11）		22（18.18）	35（28.93）			46.6（32.6，70.7）
EDN组	52	60.75±13.66		37（71.15）^*	15（28.85）^*		26（50.00）	24（46.15）^*			66.0（44.5，102.3）^*
CDN组	43	61.65±12.56		31（72.09）^*	12（27.91）^*		28（65.12）^*	28（65.12）^*#			230.4（99.6，474.2）^*#
统计值		1.770		7.830			39.710	18.260			45.060
P值		0.173		0.020			<0.001	<0.001			<0.001
组别	SCr/（μmol·L^-1）		eGFR/[mL·（min·1.73m²）^-1]			尿素/（mmol·L^-1）		UA/ （umol·L^-1）		Cys C/（mmol·L^-1）		Hcy/（mmol·L^-1）
SDM组	71 （62，84）		98 （83.0，108.0）			5.42 （4.39，6.39）		294 （250，352）		0.74 （0.66，0.85）		9.50 （8.4，11.6）
EDN组	85 （70，98）^*		83 （68.0，96.0）^*			5.85 （5.05，7.39）		337 （282，410）^*		0.90 （0.69，1.01）^*		12.90 （10.1，14.6）^*
CDN组	116 （90，220）^*#		50 （29.0，76.0）^*#			10.21 （6.89，14.07）^*#		386 （306，460）^*#		1.05 （0.90，1.86）^*#		13.20 （10.2，18.5）^*#
统计值	54.730		48.010			52.860		19.510		49.180		36.450
P值	<0.001		<0.001			<0.001		<0.001		<0.001		<0.001
组别	HDL-C/ （mmol·L^-1）		LDL-C/ （mmol·L^-1）			CRP/ （g·L^-1）		SAA/ （g·L^-1）	NLR	PLT计数/ （×10⁹L^-1）		HbA_1c/ %
SDM组	1.13 （1.01，1.29）		3.10 （2.46，3.53）			1.4 （0.6，2.8）		2.6 （1.4，6.5）	1.86 （1.37，2.53）	216 （177，244）		10.0 （8.2，10.9）
EDN组	1.08 （0.97，1.26）		2.89 （2.61，3.67）			2.3 （0.9，4.4）^*		4.5 （2.1，8.4）^*	2.00 （1.53，2.77）	214 （180，262）		9.3 （8.2，10.8）
CDN组	1.17 （1.01，1.47）		3.61 （2.26，4.21）			2.0 （0.9，7.0）		6.7 （2.5，14.8）^*#	2.82 （1.83，4.59）^*	224 （182，286）		8.9 （7.7，11.6）
统计值	3.100		4.280			9.570		9.140	19.620	2.160		1.020
P值	0.212		0.117			0.008		0.010	<0.001	0.339		0.601

组别	例数	年龄/岁		性别			高血压史/ [例（%）]	合并糖尿病周围血管神经病变/[例（%）]			CHI3L1/（ng·mL^-1）
组别	例数	年龄/岁		男/[例（%）]	女/[例（%）]		高血压史/ [例（%）]	合并糖尿病周围血管神经病变/[例（%）]			CHI3L1/（ng·mL^-1）
SDM组	121	57.88±12.60		64（52.89）	57（47.11）		22（18.18）	35（28.93）			46.6（32.6，70.7）
EDN组	52	60.75±13.66		37（71.15）^*	15（28.85）^*		26（50.00）	24（46.15）^*			66.0（44.5，102.3）^*
CDN组	43	61.65±12.56		31（72.09）^*	12（27.91）^*		28（65.12）^*	28（65.12）^*#			230.4（99.6，474.2）^*#
统计值		1.770		7.830			39.710	18.260			45.060
P值		0.173		0.020			<0.001	<0.001			<0.001
组别	SCr/（μmol·L^-1）		eGFR/[mL·（min·1.73m²）^-1]			尿素/（mmol·L^-1）		UA/ （umol·L^-1）		Cys C/（mmol·L^-1）		Hcy/（mmol·L^-1）
SDM组	71 （62，84）		98 （83.0，108.0）			5.42 （4.39，6.39）		294 （250，352）		0.74 （0.66，0.85）		9.50 （8.4，11.6）
EDN组	85 （70，98）^*		83 （68.0，96.0）^*			5.85 （5.05，7.39）		337 （282，410）^*		0.90 （0.69，1.01）^*		12.90 （10.1，14.6）^*
CDN组	116 （90，220）^*#		50 （29.0，76.0）^*#			10.21 （6.89，14.07）^*#		386 （306，460）^*#		1.05 （0.90，1.86）^*#		13.20 （10.2，18.5）^*#
统计值	54.730		48.010			52.860		19.510		49.180		36.450
P值	<0.001		<0.001			<0.001		<0.001		<0.001		<0.001
组别	HDL-C/ （mmol·L^-1）		LDL-C/ （mmol·L^-1）			CRP/ （g·L^-1）		SAA/ （g·L^-1）	NLR	PLT计数/ （×10⁹L^-1）		HbA_1c/ %
SDM组	1.13 （1.01，1.29）		3.10 （2.46，3.53）			1.4 （0.6，2.8）		2.6 （1.4，6.5）	1.86 （1.37，2.53）	216 （177，244）		10.0 （8.2，10.9）
EDN组	1.08 （0.97，1.26）		2.89 （2.61，3.67）			2.3 （0.9，4.4）^*		4.5 （2.1，8.4）^*	2.00 （1.53，2.77）	214 （180，262）		9.3 （8.2，10.8）
CDN组	1.17 （1.01，1.47）		3.61 （2.26，4.21）			2.0 （0.9，7.0）		6.7 （2.5，14.8）^*#	2.82 （1.83，4.59）^*	224 （182，286）		8.9 （7.7，11.6）
统计值	3.100		4.280			9.570		9.140	19.620	2.160		1.020
P值	0.212		0.117			0.008		0.010	<0.001	0.339		0.601

项目	单因素分析		多因素分析
项目	OR值（95%CI）	P值	OR值（95%CI）	P值
年龄	1.02（1.00~1.04）	0.057
性别	2.21（1.25~3.92）	0.007	1.90（0.71~5.10）	0.203
高血压史	6.35（3.42~11.77）	<0.001	2.91（1.66~6.10）	0.051
合并糖尿病周围血管神经病变	3.04（1.73~5.36）	<0.001	2.33（1.08~5.01）	0.064
SCr	1.04（1.02~1.06）	<0.001	1.02（0.97~1.07）	0.522
eGFR	0.97（0.95~0.98）	<0.001	1.02（0.98~1.07）	0.238
尿素	1.45（1.25~1.67）	<0.001	1.24（0.96~1.61）	0.099
UA	1.01（1.00~1.01）	<0.001	1.00（1.00~1.01）	0.274
Cys C	51.31（11.23~234.54）	<0.001	4.83（0.61~38.53）	0.137
Hcy	1.32（1.19~1.46）	<0.001	1.18（1.02~1.37）	0.029
HDL-C	1.50（0.52~4.28）	0.451
LDL-C	1.22（0.92~1.62）	0.174
CRP	0.98（0.98~0.99）	0.714
SAA	1.00（0.99~1.01）	0.515
NLR	1.17（1.01~1.37）	0.039
PLT计数	1.00（1.00~1.01）	0.085
HbA_1c	0.98（0.87~1.10）	0.714
连续变量	1.02（1.01~1.02）	<0.001	1.02（1.00~1.04）	0.110
Q1区	1.00
Q2区	1.00（0.43~2.32）	1.000	1.22（0.42~3.53）	0.712
Q3区	1.93（0.86~4.31）	0.109	2.01（0.67~6.09）	0.215
Q4区	8.88（3.70~21.34）	<0.001	6.06（1.69~21.66）	0.006

项目	单因素分析		多因素分析
项目	OR值（95%CI）	P值	OR值（95%CI）	P值
年龄	1.02（1.00~1.04）	0.057
性别	2.21（1.25~3.92）	0.007	1.90（0.71~5.10）	0.203
高血压史	6.35（3.42~11.77）	<0.001	2.91（1.66~6.10）	0.051
合并糖尿病周围血管神经病变	3.04（1.73~5.36）	<0.001	2.33（1.08~5.01）	0.064
SCr	1.04（1.02~1.06）	<0.001	1.02（0.97~1.07）	0.522
eGFR	0.97（0.95~0.98）	<0.001	1.02（0.98~1.07）	0.238
尿素	1.45（1.25~1.67）	<0.001	1.24（0.96~1.61）	0.099
UA	1.01（1.00~1.01）	<0.001	1.00（1.00~1.01）	0.274
Cys C	51.31（11.23~234.54）	<0.001	4.83（0.61~38.53）	0.137
Hcy	1.32（1.19~1.46）	<0.001	1.18（1.02~1.37）	0.029
HDL-C	1.50（0.52~4.28）	0.451
LDL-C	1.22（0.92~1.62）	0.174
CRP	0.98（0.98~0.99）	0.714
SAA	1.00（0.99~1.01）	0.515
NLR	1.17（1.01~1.37）	0.039
PLT计数	1.00（1.00~1.01）	0.085
HbA_1c	0.98（0.87~1.10）	0.714
连续变量	1.02（1.01~1.02）	<0.001	1.02（1.00~1.04）	0.110
Q1区	1.00
Q2区	1.00（0.43~2.32）	1.000	1.22（0.42~3.53）	0.712
Q3区	1.93（0.86~4.31）	0.109	2.01（0.67~6.09）	0.215
Q4区	8.88（3.70~21.34）	<0.001	6.06（1.69~21.66）	0.006

CHI3L1	例数	DN发生率/%	OR值（95%CI）
CHI3L1	例数	DN发生率/%	粗略模型	完全模型^①
Q1区	54	14 （25.9）	1.00	1.00
Q2区	54	14 （25.9）	1.00（0.43~2.32）	1.22（0.42~3.53）
Q3区	54	23 （42.6）	1.93（0.86~4.31）	2.01（0.67~6.09）
Q4区	54	44 （81.5）	8.88（3.70~21.34）	6.06（1.69~21.66）
P 值			<0.001	0.006