王海燕 綜述，魏倩萍 審校

(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院老年科，重慶 400016)

近年來，糖尿病越來越成為一種常見慢性疾病。糖尿病患者早期死亡率顯著增加，且大多數(shù)與慢性微血管和大血管病變相關(guān)。糖尿病腎病(DN)是糖尿病眾多血管并發(fā)癥中的一種。在各種終末期腎臟病病因中DN占40%[1]。

C肽為31個氨基酸構(gòu)成的多肽結(jié)構(gòu)，其主要作用為協(xié)助胰島素在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)完成正確組裝、折疊和加工，大部分經(jīng)腎臟分解消除。C肽釋放入血后約30 min血清中將有一半被清除，而胰島素入血后3～4 min達到半衰期，因此，過去許多年，C肽僅用于評估胰島β細(xì)胞功能。隨著研究的深入，人們逐漸發(fā)現(xiàn)，C肽具有潛在生物活性，能減輕高糖對器官、組織的損害，甚至逆轉(zhuǎn)早期慢性血管并發(fā)癥，包括DN[2]。2012年KIM等[3]對韓國1 410例2型糖尿病患者進行了橫斷面研究，結(jié)果顯示，C肽水平越高，越不易患糖尿病微血管并發(fā)癥。2015年CHUNG等[4]在對2 062例2型糖尿病患者進行的研究中也得出，空腹C肽水平能延緩糖尿病微血管病變。那么，C肽是怎樣調(diào)控細(xì)胞內(nèi)信號通路的呢？相關(guān)基礎(chǔ)研究表明，C肽可能通過某特定受體與內(nèi)皮細(xì)胞、胰腺細(xì)胞、腎小管細(xì)胞等細(xì)胞膜結(jié)合，進而調(diào)控細(xì)胞內(nèi)信號通路，如調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞一氧化氮合酶(eNOS)活性，激活Na+、K+-ATP酶，抗炎、抗凋亡及纖維化等。因此，對C肽展開研究具有重要意義。現(xiàn)將C肽及其對DN的保護作用作綜述如下。

1 C肽的結(jié)構(gòu)及功能

C肽可能通過特定的活性部位“C端五肽”與細(xì)胞膜結(jié)合，已在許多研究中得以證實。用百日咳毒素預(yù)處理細(xì)胞后可消除C肽與細(xì)胞膜的聯(lián)絡(luò)，其他無序C肽、胰島素等均不競爭與細(xì)胞膜結(jié)合。一些基礎(chǔ)研究也提示，C肽調(diào)控細(xì)胞內(nèi)信號通路與G蛋白偶聯(lián)受體激活有關(guān)[5]。在生理水平持續(xù)補充C肽可觀察到DN大鼠尿蛋白的改善，顯微鏡下也發(fā)現(xiàn)腎小球硬化和基底膜厚度減輕。近年來，一些臨床研究也表明，C肽具有延緩糖尿病微血管病變的作用[5-7]。因此，C肽可能通過改善腎小球肥厚、系膜擴張、腎小管間質(zhì)炎癥、小管的重吸收及腎小球濾過等減少蛋白尿，改善腎臟功能，在DN腎臟保護中具有不可或缺的作用。

2 DN流行病學(xué)

當(dāng)今世界，慢性病在危害人類健康方面具有主導(dǎo)作用。糖尿病作為一種慢性高血糖疾病，在全球范圍內(nèi)急劇增加。據(jù)可靠數(shù)據(jù)顯示，到2030年全球糖尿病患病數(shù)將增加至2010年的1.5倍，達到4.39億[8]，并發(fā)癥數(shù)量也將大幅度增加。高糖環(huán)境可促使腎臟小動脈、腎臟上皮細(xì)胞、足細(xì)胞等損傷，出現(xiàn)大量蛋白尿，導(dǎo)致腎臟細(xì)胞壞死及凋亡，進而導(dǎo)致纖維組織增生，腎臟結(jié)構(gòu)硬化，最終致腎功能衰竭。

在日本和西方國家DN是終末期腎臟病的主要原因，在日本DN占新引起血液透析患者的44%[9]。我國人口眾多，自改革開放以來，人們逐漸步入小康社會，生活方式有了極大改變，糖尿病患病數(shù)隨之大幅度增加。以往許多研究表明，20%～30%的1型糖尿病患者15年后開始出現(xiàn)微量蛋白尿，其中大約一半的患者發(fā)展為大量蛋白尿，最終進展為終末期腎臟病。現(xiàn)今有許多針對DN的治療手段，但大多數(shù)只能延長腎臟損害進展時間，并未明顯減少其發(fā)病和死亡。

新興研究對DN的分子機制進行了探索，但至今仍未完全明確?？赡艿臋C制為多元醇通路、腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)的激活，晚期糖基化產(chǎn)物增加，活性氧(ROS)的產(chǎn)生等。找到一種有效的能延緩甚至減弱DN腎臟損害的方式成為亟待解決的問題。

3 C肽對DN的作用

3.1C肽通過調(diào)節(jié)一氧化氮合酶(NOS)活性改善DN DN原因之一可能為高糖抑制內(nèi)皮型一氧化氮合酶(eNOS)活性所致。一氧化氮是由NOS在四氫生物喋呤輔助下氧化精氨酸合成，在維持DN的內(nèi)皮功能中具有關(guān)鍵作用。在誘發(fā)慢性腎病的大鼠中阻斷一氧化氮的產(chǎn)生可增加微血管病變。當(dāng)體內(nèi)NOS與四氫生物喋呤解偶聯(lián)時過氧化物亞硝酸鹽和ROS生成增加，引起蛋白質(zhì)、脂類、DNA氧化損傷及硝化等，從而導(dǎo)致細(xì)胞損傷。早有研究發(fā)現(xiàn)，蛋白尿程度較輕的DN患者腎臟傳入小動脈和腎小球內(nèi)皮細(xì)胞可檢測到大量表達的eNOS[10]。在1型糖尿病腎病的人和動物模型中均可同時檢測到增加的eNOS和C肽[11]。當(dāng)肺和主動脈細(xì)胞同時暴露于C肽環(huán)境中均可觀察到eNOS mRNA及eNOS蛋白表達增加[12]。生理濃度下的C肽也可增加Ca2+流入內(nèi)皮細(xì)胞，激活eNOS，從而舒張血管。這些觀察結(jié)果支持了C肽可能由于eNOS的激活而導(dǎo)致血管平滑肌松弛和各種組織血流量增加，從而減少高糖對腎臟細(xì)胞及微循環(huán)的損害，減少腎臟的纖維化及硬化的假設(shè)。與eNOS不同，人體內(nèi)同樣存在誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)。iNOS在高糖環(huán)境下極易受到有害誘導(dǎo)，導(dǎo)致腎臟細(xì)胞損傷，腎小球硬化和小管間質(zhì)纖維化。當(dāng)暴露于C肽環(huán)境中也可發(fā)現(xiàn)iNOS表達明顯減少。因此，推斷C肽也可能通過抑制iNOS的表達減輕糖尿病腎損傷。

3.2C肽通過調(diào)節(jié)核因子κB(NF-κB)保護DN NF-κB是一種DNA結(jié)合蛋白轉(zhuǎn)錄因子，各種細(xì)胞因子及炎癥介質(zhì)均通過調(diào)節(jié)不同NF-κB通路在糖尿病及其血管并發(fā)癥扮演著重要角色。NF-κB在近端小管、腎小球內(nèi)皮細(xì)胞和足細(xì)胞中高表達。高糖刺激時NF-κB磷酸化，激活促炎基因和炎癥因子，如單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)等，損傷腎臟細(xì)胞。NF-κB還可激活細(xì)胞黏附分子如細(xì)胞間黏附分子(ICAM)、血管細(xì)胞黏附分子(VCAM)等，導(dǎo)致系膜細(xì)胞纖維化[13]。MEZZANO等[14]對11例2型糖尿病合并明顯腎病患者的活檢標(biāo)本進行原位檢測，結(jié)果顯示，MCP-1和趨化因子明顯上調(diào)，其表達與同一細(xì)胞NF-κB激活有關(guān)。2018年LI等[15]進行的基礎(chǔ)研究表明，C肽可通過抑制NF-κB的活動拮抗DN。AL-RASHEED等[16]也發(fā)現(xiàn)，C肽通過調(diào)節(jié)NF-κB抑制腎臟細(xì)胞凋亡。提示C肽通過調(diào)控NF-κB通路可能減少炎癥因子對DN的影響，降低DN發(fā)生率。NF-κB可能作為C肽保護DN的一種極其重要的途徑。

3.3C肽通過激活Na+、K+-ATP酶保護DN C肽改善DN的另一機制可能為激活Na+、K+-ATP酶。Na+、K+-ATP酶水解ATP釋放能量，調(diào)控Na+、K+跨膜轉(zhuǎn)運及許多重要細(xì)胞功能，如紅細(xì)胞體積、膜電位等。高糖可抑制Na+、K+-ATP酶，影響離子的跨膜運輸，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)Ca2+水平及血管張力增加，出現(xiàn)血管并發(fā)癥。OHTOMO等[17]研究表明，C肽可增加糖尿病大鼠腎小管細(xì)胞的Na+、K+-ATP酶活性。MEYER等[18]研究表明，C肽通過激活Na+、K+-ATP酶恢復(fù)紅細(xì)胞變形能力，增加ATP合成，改善血管張力。Na+、K+-ATP酶水解ATP釋放的能量也可促進血小板和內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生一氧化氮，舒張腎血管，改善腎臟循環(huán)功能障礙，減少自由基、活性氧、炎癥因子等，減弱高糖對DN的損害。也有研究表明，C肽通過Ca2+水平升高激活Ca2+依賴性蛋白激酶C，從而磷酸化Na+、K+-ATP酶的α亞基，激活Na+、K+-ATP。這些均支持C肽通過與特定G蛋白偶聯(lián)受體結(jié)合，激活Na+、K+-ATP活性，減少糖尿病微血管并發(fā)癥這一假設(shè)。

3.4C肽通過抗炎作用保護DN 炎性反應(yīng)也在DN中具有重要作用。已知數(shù)據(jù)表明，IL-1β、IL-6、IL-8、MCP-1、腫瘤壞死因子α、ICAM-1、VCAM-1、E-選擇素、內(nèi)皮選擇性黏附分子等與DN密切相關(guān)[19]。腎臟細(xì)胞可表達并釋放這些炎癥因子，導(dǎo)致腎臟損傷。MCP-1由腎臟足突、系膜細(xì)胞等產(chǎn)生，其釋放增加可促進單核和巨噬細(xì)胞活化，與細(xì)胞及炎癥因子共同促成腎小球損傷[20]。有學(xué)者提出，C肽可抑制內(nèi)皮和單核細(xì)胞，下調(diào)P-選擇素、ICAM-1、VCAM-1等黏附分子，減少白細(xì)胞募集，降低全身或局部炎性反應(yīng)[21]。SCALIA等[22]發(fā)現(xiàn)，C肽通過減少MCP-1、VCAM-1表達，降低白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞黏附。C肽也可通過抑制NF-κB，減少炎癥介質(zhì)活動[14]。由此可見，C肽可通過抗炎，減少炎癥因子釋放而減輕高糖對靶器官的損害，保護腎臟及其他靶器官。

3.5C肽通過抗氧化、凋亡和纖維化保護DN 高糖誘使自由基、活性氧增多，各種并發(fā)癥隨之產(chǎn)生。YARIBEYGI 等[23]喂養(yǎng)鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的DM大鼠模型8周后檢測其組織、尿液等發(fā)現(xiàn)，糖尿病小鼠體內(nèi)氮氧化合物及自由基產(chǎn)生增加，顯著加重了DM大鼠的蛋白尿程度。C肽具有抗氧化性。一項動物研究表明，C肽可誘導(dǎo)腺苷酸活化蛋白激酶α激活，減少ROS生成，抑制高糖引起的細(xì)胞凋亡，改善血管通透性[2]。RAGY等[24]發(fā)現(xiàn)，C肽可改善TIDM胰腺組織的氧化應(yīng)激。ELBASSUONI等[25]通過對T1DM大鼠進行4周的C肽治療后發(fā)現(xiàn)，C肽可減少氧化應(yīng)激的產(chǎn)生，減輕大鼠腎臟損害，保護腎功能。凋亡和纖維化作為DN的另一潛在機制，在較大程度上促進了DN的發(fā)生。受到高糖刺激時活性氧、各種細(xì)胞因子及黏附因子活性增強，誘導(dǎo)腎臟細(xì)胞凋亡、纖維化[23]。DN嚴(yán)重影響了患者的生活質(zhì)量，許多專家學(xué)者也因此進行了許多研究發(fā)現(xiàn)C肽具有抗凋亡及纖維化作用，能延緩DN進展。LI等[26]提出，C肽可降低動物海馬組織的細(xì)胞凋亡。C肽也通過抑制還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸而保護細(xì)胞免受氧化誘導(dǎo)凋亡。表明C肽具有抗凋亡作用，能降低DN發(fā)生率。

4 小 結(jié)

C肽是胰島素原裂解后的產(chǎn)物，最初被認(rèn)為不具有生物活性，直到近年來才逐漸認(rèn)識到其潛在價值。本文綜述了C肽的結(jié)構(gòu)及功能，能特異地與細(xì)胞膜結(jié)合，調(diào)控信號通路，并通過不同的機制及途徑保護糖尿病患者腎臟功能，因此C肽可能作為一個新的預(yù)防及治療DN的方法。目前，大量研究為C肽對1型糖尿病相關(guān)腎病的研究，在2型糖尿病中的研究目前較少，且仍存在爭議，未來仍需更多的臨床及動物研究評估C肽在DN中的作用。