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1、综述与讲座 12微球蛋白的生物学特性与临床应用赵凯 丁鸿娟 徐吉成作者单位 : 215002 江苏省苏州市 ,南京医科大学附属苏州医院本部儿科 (赵凯、徐吉成 ) ;苏州市吴中区卫生监督所 (丁鸿娟 ) 12微球蛋白 (alpha212microglobuIin , 12MG) 是人体内的一种相对分子量较小的糖蛋白 ,又称人复合蛋白 ( human complex2forming protein ,HC protein) ,由 Ekstrm 等于 20 世纪 70 年代初首先从镉中毒患者的尿液中分离、提纯 ,因电泳时位于 1 区带故而得名。近几年来国内外有关 12MG的生物学特性、检测及临床应
2、用的研究日益增多 ,发现 12MG的测定对各种肾脏疾病有重要价值。1 12MG的生物学特性1. 1 理化特性 12MG是一种含糖量约 20 %的糖蛋自 ,呈棕黄色 ,由 182 个氨基酸残基组成 ,相对分子量为 30 33 kD1 ,等电点 pI 4. 3 4. 8 ,其具有大小和电荷的不均一性 ,这一特性对其功能可能非常重要 ;并且此种不均一性与其棕黄色的外观密切相关 ,Sala 等 2 的研究认为一个以共价方式结合于蛋白质上的棕黄色辅基 ,色氨酸 (tryptophan ,Try) 的代谢产物 32羟犬尿氨酸(32hydroxykynurenine) ,是引起 12MG异质性的原因。1.
3、2 体内代谢 12MG的基因定位于第 9 号染色体长臂的 32 34 区域 (9q32 34) ,主要由人体肝细胞和淋巴细胞产生 ,广泛分布于包括血液、尿液、唾液等在内的各种体液中 ,以游离型和高分子量结合型两种形式存在。在血液中 12MG主要以游离型 12MG、与免疫球蛋白 IgA 结合形成的 12MG2IgA、与白蛋白(albumin ,A1b) 结合形成的 12MG2A1b 三种方式存在 ,尤以 12MG和 12MG2IgA 为主。游离型 12MG能自由通过肾小球滤过膜 ,在近曲小管几乎全部被重吸收并分解代谢 ,而高分子量的 12MG2IgA , 12MG2A1b 则不能通过肾小球滤过
4、,故正常人尿液中仅存在游离型 12MG,若肾小球滤过膜受损 ,结合型 12MG亦可出现于尿液中。1. 3 生理功能 12MG的生理功能尚未完全明确 ,似与体液免疫和细胞免疫均有关系。目前认为其具有免疫抑制作用 ,可以保护人体组织因为过度的炎性反应而受到损伤 ,Calero 等 3 发现不论是游离型 12MG还是结合型 12MG2IgA 都可以抑制中性粒细胞的趋化作用 ,而在胎盘中的 12MG可以保护胎儿不被识别为异体移植物。近年来 ,人们还发现 12MG2IgA 具有抗体的作用。2 12MG的检测2. 1 检测方法 目前临床上较重视血清及尿液中 12MG的检测 ,而对其他体液中 12MG的研究
5、较少 ,由于血清及尿液中 12MG浓度相对较高 ,多种免疫化学方法均能用于其浓度测定。乳胶凝集反应法操作简单 ,可用作 12MG的定性检测 ,而定量检测则可用单向免疫扩散法 (SRID) 、酶联免疫吸附法 ( ELISA) 、放射免疫测定法 (RIA) ,目前临床以 RIA 法较为常用。血清中 12MG水平很少受运动和饮食影响 ,亦未见昼夜波动 ,但受体位变化的影响 ,卧位比立位 12MG浓度低 ,因而以晨起空腹采血分离血清为好 4 。尿液中 12MG在 pH 4. 0 8. 0 范围内较为稳定 ,在 4 可稳定 1 周 ;pH 5. 0 以上的尿液 ,在 15 仍可稳定 4d ,故测定尿 1
6、2MG,收集晨尿、 24 h 尿或随意尿均可。2. 2 正常值及其差异 不同检测方法所得的血清及尿液 12MG正常值略有差异 ,但相同检测方法所得的结果相近。 Itoh等 5 报道 RIA 法检测 485 人血清 12MG正常参考值为 (17. 2 4. 3) mgPL ,检测 41 人尿 12MG正常参考值为 (2. 14 1. 2) mgPL ;这与沈新义等 6 RIA 法测定 50 名正常人血清 12MG得正常参考值为 (18. 7 6. 44) mgPL 相近。血清 12MG的水平存在性别与年龄差异 ,通常认为男性高于女性 ,婴儿和 65 岁以上的老人高于成人 ;尿液中的 12MG亦有
7、同样的差异 ,但用尿 12MG和尿肌酐比值 (urine 12MGPurine Creat imine ,U2 12MGPCr) 可消除性别上的差别。3 12MG的临床意义血清 12MG能敏感地反映肾小球滤过功能的改变 ;而正常情况下 ,通过肾小球滤过膜的游离型 12MG约 99. 9 %被重吸收 ,仅有微量排出体外 ,当近端小管功能受损时 ,重吸收效率降低使尿中 12MG排泄量急剧增加 ,Piscator7 检测后发现当近端小管重吸收率从 99. 95 %下降至 99. 85 %就可使其排泄量增加 3倍 ,因此 ,尿 12MG被认为是近端肾小管功能轻微损害的敏感指标。与目前临床上广泛应用于检
8、测早期肾小球、肾小管功能损害的指标 22微球蛋白 ( 22microglobulin , 22MG) 相比 ,优点明显。 12MG相对分子量较 22MG相对分子量 (11. 8kD) 大 ,故更易受到肾小球滤过膜的影响 ,在肾小球滤过率 ( GFR) 或内生肌酐清除率 (Ccr) 改变轻微时 ,血 12MG即可显著改变。 Kusano等 8 比较了 59 例各种肾脏疾病患者血清 12MG、 22MG和血肌酐 (serum creatinine ,Scr) ,当 Ccr 降至 80 mlPmin 以下时 ,血清 12MG已开始高于正常水平 ,而此时 22MG和 Scr 仍在正常范围内。近端肾小管
9、对 12MG的重吸收障碍亦先于 22MG,Martin等 9 报道当 Ccr 在正常水平时 ,尿 12MG已较正常组升高 ,而尿 22MG仍在正常水平。4 12MG的临床应用4. 1 原发性肾脏疾病 血、尿 12MG分别作为肾小球、肾小管489 河北医药 2006 年 10 月第 28 卷第 10 期 Hebei Medical Journal ,Oct 2006 ,Vol 28 ,No. 10早期功能损害的指标已为大家熟知。贺发贵等 10 检测了 780例 原发性肾脏疾病患者的血、尿 12MG,并对其中 375 例进行肾脏穿刺肾组织病理学检查 ,证明血、尿 12MG水平不仅随着肾功能的恶化逐
10、步升高 ,在反映肾脏病理改变方面也具有高度敏感性。同时 ,随着肾脏疾病研究的不断深入 ,肾小管 2间质的病变程度日益引起临床的关注 ,其损害的严重程度直接与肾脏病变的发展速度和预后密切相关 ,甚至超过原肾小球或肾血管病变本身。而尿 12MG水平不仅反映肾小管的重吸收功能 ,还能从侧面反映肾小管 2间质病理改变的严重程度 11 ,其临床前景值得期待。4. 2 肾脏移植 肾脏移植是临床上治疗终末期肾脏疾病的最佳选择 ,随着医疗水平和分子生物学技术的迅猛发展 ,延长移植物的存活已取得了长足的进步。在同种异体肾移植中 ,急性排斥反应是术后常见的并发症 ,是慢性排斥反应发生的高危因素 ,也是导致移植物长
11、期存活失败的常见原因 ,对其早期诊断目前尚缺乏有效的方法。同时 ,临床上鉴别急性排斥反应和感染有时非常困难 ,盲目轻率的进行排斥冲击治疗往往会加重感染 ,致使感染无法控制 12 。吕文琦 13 检测显示 ,发生急性排斥反应时血清 12MG水平明显升高 ,而抗排斥治疗有效后 ,血清 12MG逐渐降至正常水平 ;感染时 ,血清 12MG水平无明显变化。4. 3 糖尿病肾病 大约 40 % 50 %的胰岛素依赖性糖尿病(insulin2dependent diabetes mellitus , IDDM) 在确诊后 20 年间发展为肾功能衰竭 ,大约 5 % 10 %的非胰岛素依赖性糖尿病 (non
12、2insulin2dependent diabetes mellitus ,NIDDM)发展为临床明显的肾功能损害 ,而且一旦糖尿病患者的尿常规检验呈现持续阳性时 ,糖尿病肾病的发展将无法逆转。因此从早期检测出尚处于可逆性阶段的糖尿病轻度肾损害患者就显得尤为重要。陈静等 14 研究认为与以尿微量 A1b 排泄量划分的糖尿病肾脏病变早期相比 ,测定血清、尿 12MG,比较其变化差异 ,可能更有助糖尿病肾病的早期诊断 ,并在一定程度上判别肾小球和肾小管损害。4. 4 高血压肾病 原发性高血压 (essential hypertension , EH) 是常见的心血管疾病之一 ,长期高血压会引起全身
13、小动脉硬化 ,并以肾小动脉硬化最明显 ,导致肾实质缺血、肾小球纤维化、肾小管萎缩等缺血性肾脏损害 ,病变的严重程度与 EH 的病程长短及血压升高程度成正比关系 ,但早期肾损害患者通常无明显症状 ,常规的血液生化和尿液检查均呈正常 ,若不及时注意 ,则会导致肾功能的恶化 ,因此及早发现原发性高血压的早期肾损害具有很大的临床意义。 Verdcchia 等 15 认为尿 12MG对 EH肾损害有早期诊断价值 ;吴炜等 16 研究发现尿 12MG在 期 EH时就明显升高 ,敏感性高于尿 22MG、 A1b、 IgG等指标。4. 5 妊娠高血压综合征 妊娠高血压综合征 (pregnancy2induce
14、dhypertension ,PIH)是妊娠晚期表现为高血压、蛋白尿、浮肿的一种疾病 ,发生率为 6 % 8 % ,为孕产妇第二大死因 ,占孕妇死亡的 15 % ,亦为围产儿死亡的重要原因。 PIH 发病时肾脏往往首先受累且损害明显 ,患者除有肾小球功能受损外近端肾小管亦受损 ,早期发现肾脏损害 ,及时采取有效措施防止重度 PIH 的发生 ,对母婴平安和优生优育有重要意义。戴宏等 17 认为血、尿 12MG测定可用于 PIH早期肾脏受损的诊断 ,并可以作为判断轻、中、重度 PIH肾脏损害程度的重要指标。4. 6 风湿性疾病 很多风湿性疾病侵犯多器官多系统 ,肾脏常被累及 ,早期发现其损害 ,积
15、极治疗 ,对阻止肾功能衰竭的发生非常重要。系统性红斑狼疮 (systemic lupus erythematosus ,SLE) 患者有一系列内脏器官受累现象 ,40 % 75 %的 SLE 患者起病 5年内发生狼疮性肾炎 (lupus nephritis ,LN) ,为本病死亡的主要原因。高祖华等 18 研究后认为尿 12MG测定是诊断早期 SLE 肾损害的特异性指标。原发性干燥综合征 (primary sjgren s syn2drome ,pSS)是一种以唾液腺和泪腺病变为主的自身免疫性疾病 ,肾脏也可累及 ,尤以肾小管酸中毒最为常见 , Eriksson 等 19 报道 ,46 % pSS患者尿 12MG水平升高。4. 7 监测金属和药物肾毒性 随着工业的发展 ,防护措施的不足 ,金属中毒类职业病逐渐增多 ,镉、汞、硅等中毒可导致慢性不可逆肾损害 ,早期发现对职业病的防治有重要意义。以镉为例 ,慢性镉接触主要引起肾脏的损害 ,以肾小管重吸收功能出现障碍为特征 ,以致在生理状况下可经肾小管重吸收的物质如低分子量蛋白质在尿中出现。 Jung 等 20 研究显示接触镉的工人尿 12MG增高明显 ,可
