楊春華 杜榮花
半胱氨酸蛋白酶抑制劑C(cystatin C)又稱胱抑素C,是一種低分子蛋白質(zhì),人體內(nèi)的有核細胞均可產(chǎn)生,其屬于半胱氨酸蛋白酶抑制物的一種,具有產(chǎn)生速度和量恒定的特點,腎臟是其惟一的代謝途徑。胱抑素C分子量小,能自由通過腎小球濾過膜,而且受性別、年齡、體重、飲食、肝功能變化和其他藥物的影響較小,因此,血清胱抑素C的檢測在臨床,特別是腎臟疾病的診斷和治療中,發(fā)揮著重要作用。近年來許多研究都認為,胱抑素C對腎功能的檢測優(yōu)于血清肌酐、尿素氮,是評價腎小球濾過率(GFR)的新的敏感指標[1],能夠較為準確的反映腎小球濾過率變化,是理想的內(nèi)源性檢測標志物。
人類第20號染色體上編碼胱抑素C的基因,包含3個外顯子,長度為4.3 kb,“tATA盒樣”序列位于基因上游45~50核苷酸處。胱抑素C又稱γ-后球蛋白及γ-微球蛋白,是一種分泌性、堿性非糖基化的小分子蛋白質(zhì),呈橢圓形,由120個氨基酸組成,分子量較低。胱抑素c基因在肝、腎、腸、胃、肺等被研究的組織或器官中均恒定表達[2]。
胱抑素C是一種半胱氨酸蛋白酶抑制蛋白,能夠強烈抑制組織蛋白酶B、H、I、木瓜酶、無花果酶等半胱氨酸蛋白酶。相關研究表明在1~60歲之間,胱抑素C在血液中表達穩(wěn)定,正常機體內(nèi)環(huán)境中帶正電荷,且相對分子質(zhì)量較小,代謝過程為經(jīng)腎小球濾過,腎小管上皮細胞完全重吸收并在細胞內(nèi)降解,此過程為單向不可逆的;同時腎小管上皮細胞也不向管腔內(nèi)分泌胱抑素C。因此,其血清濃度主要由GFR決定。胱抑素C除了在生理條件下抑制內(nèi)源性半胱氨酸蛋白酶的活性外,有研究認為胱抑素C還能夠影響中性粒細胞的遷移,有抗原蟲和病毒感染的功能。機體細胞內(nèi)蛋白質(zhì)前體的分離、蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)換、骨膠原的降解胱抑素C均有重要作用。腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移、炎癥過程、某些神經(jīng)性疾病等胱抑素C均可參與。半胱氨酸蛋白酶與其抑制物之間的平衡狀態(tài)一旦失去,將有可能給機體帶來病理損傷[3]。可見,胱抑素C在臨床診斷和治療中的應用是非常重要的,值得廣泛推廣。
2.1 GFR水平監(jiān)測的理想內(nèi)源性標志物 GFR指在單位時間內(nèi)腎臟生成濾液的量,常人一般為125 ml/min。GFR不能直接通過儀器測定,而需要借助其他介質(zhì)作為檢測物進行評估,一般分為內(nèi)源性和外源性標志物。內(nèi)源性標志物包括血清胱抑素C、β-痕跡蛋白、β2-微球蛋白、血清尿素、肌酐等。外源性標志物包括碘海醇、菊粉等。通過外源性標志物來計算腎清除率被廣泛應用并得到認同,但檢測試劑盒儀器造價高,實驗操作過程繁雜,需要具有豐富的經(jīng)驗排除干擾,同時檢測中只用同位素標記物,對環(huán)境、對接觸者具有放射性傷害;碘海醇測定需要特殊儀器設備;再加上受性別、年齡等因素的影響,尤其是無法實現(xiàn)危急患者的及時檢測,進而限制其在臨床的應用。內(nèi)源性標志物是在評價腎小球濾過功能實驗中最常用的指標。理想的內(nèi)源性標志物應具有以下特點:(1)腎小球濾過自由;(2)沒有腎外清除;(3)腎小管不分泌、不重吸收;(4)生成率穩(wěn)定;(5)血濃度穩(wěn)定,不結合蛋白,其他病理變化不影響。目前常用的檢測指標為血清尿素、肌酐、內(nèi)生肌酐清除率。
有人曾對胱抑素C、尿素氮、肌酐和GFR作了相關性實驗分析,顯示三者與GFR呈負相關,其相關系數(shù)分別為:-0.840(P <0.01)、-0.668(P <0.01)、-0.626(P<0.01),其中胱抑素C的相關系數(shù)絕對值最大[4]。胱抑素C在人體內(nèi)以恒定速度生成,其他病理變化幾乎不影響其血濃度,也不跟其他物質(zhì)結合,腎小球濾過自由,腎小管不分泌,不重吸收,而且也沒有腎外清除,完全具備理想內(nèi)源性標志物的要求。臨床常用的檢測指標如血清尿素、肌酐、內(nèi)生肌酐清除率,受到受檢者的性別、年齡、身高、飲食習慣、疾病種類、用藥情況等影響,均不能滿足內(nèi)源性標志物的要求。正常人群胱抑素C在血清和血漿中的濃度為0.56~1.16 mg/L。當腎功能受損時,胱抑素C在血液中的濃度隨GFP變化而變化。
2.2 兒童腎病的診斷和治療 血肌酐、肌酐清除率測定受體表面積、肌肉量等多種因素的影響,不適合監(jiān)測兒童GFR的輕微變化;因而以血清胱抑素C來評價兒童GFR是更為理想的標志物,尤其對診斷窒息新生兒腎功能損害頗有價值,能更好地為患者及兒科醫(yī)師服務[5]。
2.3 監(jiān)測肝硬化患者腎功能的受損情況 肝硬化患者早期發(fā)現(xiàn)腎功能受損極其重要,如此可避免肝腎綜合癥的發(fā)生,用血清胱抑素C、肌酐、尿素氮這三個指標對近百例肝硬化患者的腎功能進行實驗評價。其敏感度分別為69%、45%、44%,血清胱抑素C敏感度最高,所以胱抑素C可作為鑒別肝硬化患者腎功能正常或輕度受損的指標。
2.4 糖尿病腎病的早期診斷 由于人們生活水平不斷提高,生活習慣逐漸改變,體力勞動日益減少,糖尿患者不斷增加,最后有不少患者發(fā)展為腎衰竭,需要腎透析維持生存。而血清胱抑素C檢出糖尿病腎病的靈敏度為40%多,特異性為100%。所以,血清胱抑素C對糖尿病腎病的早期診斷來說無疑是一個比較敏感和實用的指標。
2.5 血清胱抑素C檢測還可用于腫瘤疾病的診治
細胞外蛋白質(zhì)、mRNA和腫瘤組織中半胱氨酸蛋白酶含量升高,而細胞內(nèi)胱抑素C等抑制劑則無明顯變化或僅僅輕微升高,進而導致惡性腫瘤中半胱氨酸蛋白酶與其抑制劑分泌的不平衡,從而促進腫瘤細胞的生長、侵襲與轉(zhuǎn)移。在黑色素瘤、直腸癌等惡性腫瘤中,血清組織蛋白酶H和B、半胱氨酸蛋白酶增高,機體作為應激反應,血清胱抑素C、α巨球蛋白等相應升高,以抑制細胞外半胱氨酸蛋白酶的水解活性。因此,檢測血清胱抑素C的升高水平,可用于臨床腫瘤疾病的診治。
2.6 在心血管疾病中的應用 胱抑素C除了是腎小球濾過率的內(nèi)源性標志物外,還可與其他檢測指標互補,預測冠心病和心血管疾病的風險,胱抑素C水平明顯升高,對于老年心血管疾病患者,往往提示預后不良,可作為死亡預測風險因子。血清胱抑素C水平的高低與冠心病患者的病變程度和病情變化有關系,也有研究者曾發(fā)現(xiàn)腎小球濾過率與冠狀動脈疾病的獨立因素血漿同型半胱氨酸之間存在顯著相關。胱抑素C基因突變能夠?qū)е逻z傳性胱抑素C淀粉樣血管病,甚至可發(fā)生動脈血管破裂。因此,通過觀察血清胱抑素C有助于判定心血管疾病的病情與病變程度[6]。
2.7 對腎移植患者的應用 對腎移植患者而言,血清胱抑素C不但能快速及時地反應腎功能的受損和恢復情況,而且能反應出急、慢性排斥反應或藥物治療可能造成的腎損害。胱抑素C是檢測腎小球濾過率最簡單、最敏感、最可靠的指標,是腎移植患者術后極為有效的診斷工具。腎移植患者發(fā)生急性排斥反應后,患者血清胱抑素C比肌酐升高的幅度大的多。在不發(fā)生排斥反應的患者中,與腎小球菊粉的清除率,血清胱抑素C比肌酐的相關性大。
2.8 對妊娠孕婦的應用 在妊娠期間,隨著胎兒的不斷發(fā)育,孕婦體內(nèi)臟器負荷過大,機體會出現(xiàn)一些生理、病理的改變,如妊娠糖尿病、妊高癥等。這些疾病對腎臟的損害特別明顯,甚至危機胎兒和孕婦的生命,可見,妊娠期更為重要的是早期診斷腎功能損傷。相關研究顯示,腎小球濾過率下降到正常的1/3時,肌酐和尿素氮還在正常范圍,而血清胱抑素C能較好的反應妊高癥對腎功能的早期損害、早發(fā)現(xiàn)、早治療,降低孕婦及圍產(chǎn)兒的死亡率。[7]
2.9 對類風濕性關節(jié)炎患者的應用 慢性疾病類風濕性關節(jié)炎患者,為了緩解炎癥和預防腎臟受損,常常使用非甾體抗炎藥和抗風濕類藥物聯(lián)合治療。胱抑素C上升和內(nèi)生肌酐清除率下降呈明顯的相關關系[8]。
綜上所述,胱抑素C是反應腎小球濾過功能的理想的內(nèi)源性標志物,其檢測均優(yōu)于血清尿素氮、肌酐的測定,在臨床上診斷和治療與腎臟相關的疾病中,胱抑素C越來越發(fā)揮著重要的作用。隨著科學技術的不斷發(fā)展和進步,胱抑素C已能自動化檢測,而且檢測成本逐漸降低,使胱抑素C在臨床應用中得到更廣泛的推廣。我們在今后的臨床應用中,還應注意胱抑素C的敏感性和特異性及其測定方法的標準化問題。
1 董劍.血清胱抑素C測定的臨床意義.實驗與檢驗醫(yī)學,2011,29:76.
2 徐菲,包進,趙昕亞,等.胱抑素C的臨床應用研究進展.檢驗醫(yī)學與臨床,2012,9:1482-1484.
3 武艷,耿玉蘭,閆國超,等.中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染中胱抑素C水平變化的臨床意義.山東醫(yī)藥,2012,52:89-90.
4 楊世峰,尹愛萍.血清胱抑素C評價腎小球濾過率應用價值研究.陜西醫(yī)學雜志,2011,40:1481-1482,1485.
5 樊曉艷,陳燕華.新生兒窒息中胱抑素C的變化及臨床意義.浙江臨床醫(yī)學,2013,15:1543-1544.
6 林佩環(huán),黃永翔,曾偉雄等.冠心病患者胱抑素C的水平變化及臨床意義.遼寧醫(yī)學院學報,2013,34:34-36.
7 陳丹.妊娠期高血壓疾病血清胱抑素C檢測的臨床意義.蚌埠醫(yī)學院學報,2011,36:1006-1008.
8 劉欣,王彤.血清胱抑素C測定及臨床意義.國際檢驗醫(yī)學雜志,2010,31:473-474,477.