文 莉 综述，欧三桃 审校
(西南医科大学附属医院肾病内科,四川泸州 646000)
近来，脂代谢紊乱已成为糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)早期诊断的研究热点之一，作为脂肪酸结合蛋白(fatty acid binding protein,FABP)家族成员之一的脂肪细胞型FABP(adipocyte FABP,A-FABP),主要储存在成熟脂肪细胞和巨噬细胞内[1]。此脂质转运蛋白可能与DN肾功能、尿蛋白排泄率、亚临床炎症状态密切相关[2]。有研究表明，DN大鼠早期即可测得空腹血浆A-FABP水平升高，其变化范围较空腹血糖值更加平稳，提出空腹血浆A-FABP水平可作为DN早期诊断的标志物之一，但目前对于二者的关系尚未明确。因此，本文就A-FABP与DN之间的研究进展进行综述。
1 A-FABP的结构、分布与功能
FABP多存在于细胞内，相对分子质量低，125～134个氨基酸排列组合成它独特的空间结构，根据组织来源不同(肝、小肠、心、脂肪细胞、表皮细胞、回肠、脑、髓磷脂和睾丸)通常分为9类，其中，针对肝型所进行的研究居多。FABP家族各成员之间氨基酸排列顺序有所差异，但其空间结构变化不大，且啮齿动物和人类的A-FABP在表达、调控方面亦有很大的相似之处[3]，则A-FABP在动物水平的研究成果应用于人类也有着很大的参考价值。A-FABP大多储存在脂肪和巨噬细胞内，被称为是以糖尿病为主的代谢性疾病的危险因素[4]。大多数情况下，A-FABP可在细胞核和细胞质中进行检测，除此之外，脂肪细胞释放到血液的那一小部分亦可检测(水平为6～80 ng)[5]，其释放入血的具体机制尚不可知。
A-FABP不仅在脂肪细胞分化、脂肪酸氧化、储存、运输、降解等过程中发挥重要作用，而且还能调节机体免疫功能、代谢状态及炎症反应[6]，在分子水平的转录、表达与调控过程离不开过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferator-activated receptors,PPARs)、胰岛素和脂肪酸等的共同作用[7]。
2 A-FABP与DN
出现微量清蛋白尿往往是DN早期的主要临床表现，尿蛋白排泄率(UAE)或尿清蛋白与肌酐比值(UACR)是DN早期诊断的评价指标之一[8]，其严重程度可反映DN肾损伤情况,但部分DN患者早期并未出现微量清蛋白尿。因此，寻找灵敏度和特异度更高的早期新生标志物显得尤为重要。已有学者通过大样本数据分析研究表明，血清A-FABP水平是与UAE相关联的独立影响因素[9]，以A-FABP作为新的突破口探讨DN的早期诊断依据较为合适。CABRE等[10]在评估161例2型糖尿病(T2DM)患者肾功能情况和血浆A-FABP的关系时发现，不管患者尿蛋白定量多少，血浆A-FABP水平始终与血肌酐水平呈正相关，与肌酐清除率呈负相关。HUANG等[1]通过多变量分析发现血浆A-FABP和血肌酐确实明显相关。血肌酐值只有在肾小球滤过率(GFR)下降1/3～1/2的时候才会发生明显的变化，推测可采用血浆A-FABP水平来替代血肌酐，用于早期反映肾功能情况，但目前仍缺乏相关研究。YEUNG等[11]在研究237例T2DM患者血浆A-FABP与肾功能、DN分期和心血管并发症的关系时发现，无论是否考虑年龄、肥胖指数及既往高血压病史等因素，血浆A-FABP水平与肾功能间始终保持负相关关系，即患者的血浆A-FABP水平越高则肾功能受损越严重，且血浆A-FABP水平还与DN分期明显相关，A-FABP水平越高则分期越高，其机制可能是DN患者肾脏清除作用减低，肾功能下降，但巨噬细胞炎症活性增加导致血浆A-FABP水平升高。这都表明血浆A-FABP在早期DN诊断方面有临床应用价值，甚至可成为DN的分期依据之一，为早期治疗提供依据。现有研究提出A-FABP可能通过以下机制参与DN的进展。
2.1导致肾脏结构病变 (1)内皮细胞损伤：糖尿病慢性并发症众多，其中，以累及肾脏微血管病变所致DN最为重要，其可进展成为终末期肾脏病(end stage renal disease,ERSD)，机制可能是微血管内皮损伤导致肾脏结构改变，逐渐出现蛋白尿进一步加速肾脏损害，最终发展为ERSD。脂肪细胞能够释放部分A-FABP进入到血液，微血管内皮细胞同样也可将其释放入血。王丹丹等[12]在用链脲佐菌素(STZ)造模观察A-FABP动态变化的过程中发现，A-FABP可表达于肾脏组织中，尤其在DN早期肾皮质中可呈高表达状态；ELMASRI等[5]研究发现，A-FABP在小鼠和人体的心脏、肾脏的毛细血管及小静脉中也呈高表达状态。由此推测，早期DN患者肾小球毛细血管中存在A-FABP的表达，当毛细血管内皮损伤时便可将其释放入血，导致血A-FABP水平升高，而升高的A-FABP又可直接损伤内皮细胞，使血液中A-FABP水平进一步升高，形成恶性循环，导致毛细血管内皮细胞的损伤更加严重，肾小球的分子屏障、电荷屏障受到了破坏，从而在临床上表现为蛋白尿。另有学者认为，受损内皮细胞的代偿性再生过程中需要A-FABP的大量表达[13]，因其可以在一定程度上促进血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)的表达，促进肾小球毛细血管内皮细胞增殖，修复滤过膜屏障。A-FABP究竟是损伤内皮细胞还是帮助其修复，亦或兼而有之，其明确关系至今尚不清楚，但可以确定的是血A-FABP水平和内皮功能呈负相关，这与ARAGNOES等[14]提出的DN患者A-FABP水平与血管内皮功能呈负相关的观点一致。肾小球毛细血管内皮细胞还易受到血糖、血脂及炎症因子的影响，检测血浆A-FABP水平可评估其受损情况，相关机制或许与脂质代谢异常诱发氧化应激有关。(2)足细胞损伤：据报道，足细胞凋亡在DN的发病机制中扮演着重要角色[15]。李佑生等[16]研究发现高水平的游离脂肪酸(FFA)能够导致足细胞凋亡，而A-FABP作为FFA 的分子伴侣，帮助增加了其可溶性，导致血液中FFA水平升高，进而诱导细胞合成大量细胞毒性神经酰胺(ceramides,Cers)[17-18]，导致足细胞凋亡，而足细胞数量越少，DN进展越快。此外，脂代谢异常对DN的进展也十分重要。ZHANG等[19]通过db/db小鼠模型及体外实验证明，脂质沉积可引起肾小球足细胞表型改变，导致足细胞凋亡，究其根本原因可能与A-FABP所致足细胞脂质代谢异常相关。(3)肾小管功能障碍：既往认为，糖尿病患者机体糖摄取量增加可加重氧化应激，从而诱导肾小管上皮细胞凋亡，最终出现糖尿病肾损害。但近来研究表明，A-FABP类小分子蛋白可从肾小球滤过并被肾小管重吸收，当血A-FABP水平明显升高超过肾小管重吸收阈值时，就可能沉积于肾小管细胞，影响肾小管功能。DOMINGUEZ等[20]在研究DN大鼠肾的铁负荷情况时发现，脂代谢紊乱组大鼠的肾铁负荷明显增加，并提出脂肪酸可刺激肾小管细胞铁聚积，而进行性肾铁过载可能出现肾小管损伤。有研究指出FFA可使肾小管细胞脂类聚集增多，可通过炎症反应加速肾脏损害[21-22]。这些研究结果均表明，FFA与肾小管损伤关系密切，A-FABP参与FFA代谢的信号转导过程，在介导FFA进入细胞影响肾小管功能的过程中起着相当重要的作用，因此，如果从肾小管损伤着手，探讨A-FABP与DN的关系可能会获得新的突破。
2.2参与内质网应激(endoplasmic reticulum stress，ERS) 肾小球系膜细胞、肾小管上皮细胞、肾小囊足细胞等都具有丰富而复杂的内质网结构，A-FABP可通过发挥信号转导功能将脂质转运至内质网内。近年来有人提出，A-FABP与DN的相关性可能在ERS方面有所体现。系膜基质增多和基底膜增厚是DN早期肾小球的重要病变，系膜细胞的凋亡是反映肾小球硬化的重要标志。YAO等[23]对确诊DN的患者研究发现，ERS标志蛋白Caspase-12和葡萄糖调节蛋白(GRP78)的表达可随着A-FABP表达的增加而增加，提示A-FABP可通过调控ERS相关分子伴侣蛋白的表达来参与DN的进程；该研究还指出，系膜细胞的凋亡与持续的ERS相关，而A-FABP的表达上调可能是诱发ERS介导凋亡的始发因素，抑制A-FABP的表达或许可以抵抗ERS，使系膜细胞凋亡减少，延缓DN的进展。最近RUBY等[24]在探讨A-FABP、ERS和自噬之间的相互作用时亦得出了相似的结论，该研究提出巨噬细胞内A-FABP的过表达主要通过抑制Janus激酶2(JAK2)信号通路，使棕榈酸诱导的自噬相关蛋白7(autophagy-related protei,Atg 7)表达减少，细胞自噬则减弱，而ERS可增强，再次说明抑制A-FABP的表达可以减弱ERS，保护肾小球系膜细胞，拥有较大的临床获益。
2.3参与炎症反应 DN也属于免疫炎症性疾病范畴，肾组织活检多可见巨噬细胞浸润，其是引起肾脏炎症反应的最主要炎症细胞[25-26]，可普遍表达A-FABP，使促炎因子表达增加[27]。若巨噬细胞中A-FABP的表达缺失，不仅可导致肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-6、单核细胞趋化因子-1(MCP-1)等炎症因子减少，而且可使环氧化酶2(COX-2)和诱导型一氧化氮合酶(iNOS)等促炎反应酶的表达也明显减少，由此可见，A-FABP和炎症反应密切相关。这种联系不仅仅在巨噬细胞中体现，一旦小鼠脂肪细胞中的A-FABP基因被敲除，巨噬细胞内的炎症介质的表达也同样减少，其机制可能由IKK-NF-κB通路所介导[28]。TORUNER等[2]认为A-FABP与高敏C反应蛋白(hs-CRP)也呈正相关，既可刺激IL-6、IL-1β等炎症介质释放入血[29]，又可直接作用于肾小动脉，导致肾小球出现高滤过、高灌注[30]，引起严重的肾脏损害。这都表明A-FABP可通过参与炎症反应介导DN。
3 展 望
综上所述，A-FABP对于DN的发生、发展至关重要。它可能通过导致肾小球毛细血管内皮细胞、足细胞、肾小管等结构病变、参与ERS和炎症反应等，加速DN进程。检测A-FABP的血浆水平将有利于DN的早期诊断，有望将其作为研究新药的潜在靶点。
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