2型糖尿病患者中色氨酸-犬尿氨酸通路尿液代谢物与CKD进展风险的关系
《American Journal of Kidney Diseases》:Urinary Metabolites in Tryptophan-Kynurenine Pathway and Risk of CKD Progression in Patients With Type 2 Diabetes
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时间:2026年10月28日
来源:American Journal of Kidney Diseases 9.4
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摘要
理由与目的
色氨酸-犬尿氨酸通路对于能量代谢和免疫炎症调节至关重要。我们旨在研究2型糖尿病患者尿液中色氨酸-犬尿氨酸通路代谢产物与慢性肾脏病(CKD)进展风险之间的关联。
研究设计
前瞻性队列研究。
研究场所与参与者
主要分析纳入来自东南亚的1,892名2型糖尿
摘要
理由与目的
色氨酸-犬尿氨酸通路对于能量代谢和免疫炎症调节至关重要。我们旨在研究2型糖尿病患者尿液中色氨酸-犬尿氨酸通路代谢产物与慢性肾脏病(CKD)进展风险之间的关联。
研究设计
前瞻性队列研究。
研究场所与参与者
主要分析纳入来自东南亚的1,892名2型糖尿病患者;验证研究纳入951名基线时患有糖尿病的慢性肾功能不全队列(CRIC)参与者。
暴露因素
尿色氨酸、犬尿氨酸、3-羟基犬尿氨酸、犬尿喹啉酸、黄尿酸以及犬尿氨酸/色氨酸比值(KTR)。
结局
CKD进展定义为终末期肾病(持续eGFR < 15 ml/min/1.73m2、维持性透析、肾脏死亡)或血清肌酐浓度翻倍的复合终点。
分析方法
病因特异性风险回归。
结果
在中位随访7.2年期间,共识别出224例CKD进展事件。在校正已知临床危险因素后,尿犬尿氨酸、3-羟基犬尿氨酸、犬尿喹啉酸和KTR浓度每增加一个标准差,分别与CKD进展风险增加1.60倍(95% CI 1.16-2.22)、1.64倍(1.17-2.31)、1.47倍(1.10-1.97)和1.97倍(1.43-2.71)相关。这些关联在已有CKD(eGFR <60 ml/min/1.73m2)的参与者中比eGFR保留的参与者更为显著。在CRIC队列的糖尿病参与者中,尿色氨酸和犬尿氨酸浓度每增加一个标准差,分别与CKD进展风险增加1.60倍(1.24-2.06)和1.35倍(1.05-1.73)独立相关。
局限性
观察性研究,存在未测量的混杂因素。
结论
2型糖尿病患者尿液中色氨酸-犬尿氨酸通路代谢产物浓度升高与CKD进展风险升高相关。未来需要进一步研究阐明色氨酸-犬尿氨酸通路与肾病进展之间的生物学机制。
引言
糖尿病肾病(DKD)是全球终末期肾病(ESKD)的主要病因。深入理解DKD进展的病理生理学可能为改善糖尿病患者临床结局提供新的治疗靶点。
色氨酸-犬尿氨酸通路占色氨酸降解的95%,在能量代谢和免疫调节中发挥重要作用。将色氨酸分解代谢进入犬尿氨酸通路的限速酶包括肝脏中的色氨酸2,3-双加氧酶(TDO)以及其他组织(包括肾脏)中的吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO)。犬尿氨酸下游的生化通路分为三个分支,即烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)分支、吡啶甲酸分支和犬尿喹啉酸分支(图1)。
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图1. 色氨酸-犬尿氨酸通路示意图(本研究中测定的五种代谢产物以圆圈标示)。ACMSD,氨基-β-羧基粘康酸半醛脱羧酶;IDO,吲哚胺2,3-双加氧酶;TDO,色氨酸2,3-双加氧酶;KAT,犬尿氨酸氨基转移酶;NAD,烟酰胺腺嘌呤二核苷酸
色氨酸-犬尿氨酸通路的失调与肾脏疾病的发生和进展相关。例如,既往研究表明犬尿氨酸衍生代谢产物在肾脏中的蓄积可能导致氧化应激并加重细胞损伤,而犬尿氨酸的过表达可能通过激活芳烃受体(AhR)通路驱动纤维化。在我们之前的工作中,我们对色氨酸-犬尿氨酸通路中的几种血浆代谢产物进行了分析,发现色氨酸向犬尿氨酸的加速分解代谢可能导致肾功能进行性丧失,而分流至犬尿喹啉酸分支则与2型糖尿病患者慢性肾脏病(CKD)进展风险降低相关。然而,血浆中色氨酸-犬尿氨酸通路代谢产物的浓度取决于身体各器官(尤其是肌肉和肝脏)中色氨酸的分解代谢。相比之下,尿液中代谢产物的丰度是肾脏滤过、重吸收、细胞内代谢和排泄的综合结果。因此,尿液代谢产物分析可能更好地阐明色氨酸-犬尿氨酸通路在肾脏疾病病理生理学中的作用。
在这项前瞻性研究中,我们旨在评估2型糖尿病患者尿液中色氨酸-犬尿氨酸通路代谢产物(色氨酸、犬尿氨酸、3-羟基犬尿氨酸、犬尿喹啉酸和黄尿酸)与CKD进展风险之间的关联。
方法与材料
参与者
新加坡2型糖尿病大血管病变与微血管反应性研究(SMART2D)队列旨在表征东南亚2型糖尿病患者血管及非血管并发症的危险因素。队列详情已在别处描述。简言之,2011年至2014年间,从一家区域医院及相邻的一家基层医疗机构连续招募了2,057名21至90岁的2型糖尿病门诊患者。2型糖尿病由主治医生根据当时的美国糖尿病协会标准诊断。排除了患有自身免疫性疾病、癌症和正在接受活动性治疗的活动性感染的患者。其他排除标准包括妊娠、血糖控制不佳(即时检测HbA1c > 12%)、特定病因导致的肾病以及无法提供知情同意者。入组时收集临床变量、尿液和血浆样本,本研究将其视为基线访视。
队列随访已在别处描述。简言之,参与者每三年被邀请到医院进行面对面研究访视。同时通过每两年审查其电子健康记录进行被动随访。研究访视和常规临床护理的数据相结合以确定临床结局。本研究的随访截至2019年11月30日。
排除44名基线时CKD G5期的参与者、43名无可用尿液样本者以及78名不同意参与本研究者后,最终分析共纳入1,892名参与者。
本研究获得新加坡国家医疗保健集团领域特定审查委员会批准(2017/00662)。每位参与者均签署书面知情同意书。
临床结局
将发生ESKD或血清肌酐浓度翻倍的复合终点定义为CKD进展,并作为时间至事件结局进行分析。风险时间从尿液样本采集日期开始,至肾脏事件、非肾脏死亡或行政审查截止日期(以先发生者为准)。ESKD定义为进展至eGFR < 15 ml/min/1.73m2且间隔三个月至少有一次确认性测量、维持性透析至少持续三个月或归因于肾脏原因的死亡(以先发生者为准)。肾脏死亡根据死亡证明上的主要死亡原因确定。死亡事件通过电子病历和与国家死亡登记处的数据关联确定。血清肌酐浓度翻倍即eGFR下降57%,由线性混合模型得出的eGFR斜率外推而得。
通过液相色谱-质谱联用(LC-MS)测定基线尿液代谢产物
尿液样本在队列入组时过夜空腹采集,分装后储存于-80°C。在代谢产物提取前,将尿液代谢产物浓度标准化至肌酐水平,以部分校正尿液稀释并消除基质干扰。具体而言,对于肌酐浓度高于4 mM的样本,用水稀释至4 mM水平。对于低于4 mM(约20%的样本)者,采用原尿样本进行代谢产物提取,最终各代谢产物浓度按比例标准化至4 mM肌酐水平。通过LC-MS定量五种尿液代谢产物(色氨酸、犬尿氨酸、3-羟基犬尿氨酸、犬尿喹啉酸和黄尿酸)。简言之,将内标加入50 μl尿液样本中,然后进行提取和衍生化。使用与Agilent 1290 LC系统(Agilent Technologies, CA, USA)联用的ABSciex 5500三重四极杆QTrap MS对化合物进行定量。质量控制(QC)方面,随机选择10%的研究样本,各取50 μl尿液混合成混合样本(QC样本)。每分析10个研究样本后运行一次QC样本。五种代谢产物的板间变异系数(CV)介于8.6%至11.2%之间。测量中无缺失值。LC-MS技术详情已在Item S1中描述。我们使用相同的LC-MS方法测定血浆代谢产物。代谢产物的分数排泄(FE)使用同时采集的血液和尿液样本计算:FE(%)= [(尿代谢产物 × 血清肌酐)/(血清代谢产物 × 尿肌酐)] × 100。
基线临床和生化变量
基线临床和生化变量由经过培训的研究人员在队列入组时采用标准化表格收集。年龄、性别、种族和吸烟状况为自我报告。心血管疾病(CVD,非致死性心肌梗死和卒中)病史为自我报告并经病历审查确认。用药情况来自药物配发数据库。无参与者接受钠-葡萄糖协同转运蛋白2抑制剂治疗,仅四名参与者接受胰高血糖素样肽-1受体激动剂治疗。平均血压计算为(收缩压 + 2 × 舒张压)/3。HbA1c通过即时检测免疫分析仪(DCA Vantage Analyzer, Siemens, Germany)定量。血清肌酐采用可溯源至同位素稀释质谱参考的酶法测定。eGFR基于血清肌酐采用2009年CKD-EPI方程计算。尿白蛋白通过免疫比浊法(Roche Cobas c, Roche Diagnostics, Mannheim, Germany)定量。
统计分析
临床和生化变量以均值 ± 标准差(SD)、中位数(四分位距,IQR)或百分比表示。色氨酸-犬尿氨酸通路尿液代谢产物与临床变量之间的双变量相关性通过Spearman相关分析评估,95%置信区间(CI)通过1000次自助法估计。临床变量的缺失值采用列表删除法处理,因为缺失率较低(表1)。尿白蛋白标准化至尿肌酐浓度(白蛋白/肌酐比值,ACR)。由于分布偏态,尿ACR和五种代谢产物的分数排泄经自然对数转换并按SD标准化。
表1. 基线临床和生化变量(SMART2D队列)
| | N | 所有参与者(N=1892) | 有肾脏事件者(N=224) | 无肾脏事件者(N=1668) |
|---|---|---|---|---|
| 年龄(岁) | 1892 | 57.4 ± 10.8 | 59.6 ± 10.4 | 57.1 ± 10.8 |
| 男性(%) | 1892 | 51.2 | 53.3 | 50.8 |
| 种族 | 1892 | | | |
| 华人 | | 52.0 | 49.6 | 52.3 |
| 马来人 | | 21.5 | 36.4 | 19.3 |
| 亚裔印度人 | | 26.5 | 14.0 | 28.4 |
| CVD病史(%) | 1892 | 8.2 | 10.7 | 7.9 |
| 当前吸烟者(%) | 1889 | 8.7 | 9.1 | 8.6 |
| 体重指数(kg/m2) | 1890 | 27.7 ± 5.2 | 28.7 ± 5.7 | 27.6 ± 5.2 |
| 糖尿病病程(年) | 1884 | 10(4-16) | 13(7-20) | 9(4-15) |
| HbA1c(%) | 1892 | 7.8 ± 1.3 | 8.3 ± 1.5 | 7.7 ± 1.3 |
| 血压(mmHg) | | | | |
| 收缩压 | 1892 | 140 ± 19 | 152 ± 21 | 139 ± 18 |
| 舒张压 | 1892 | 79 ± 9 | 81 ± 10 | 79 ± 9 |
| 平均血压 | 1892 | 100 ± 11 | 105 ± 12 | 99 ± 10 |
| eGFR(ml/min/1.73m2) | 1892 | 86 ± 25 | 64 ± 31 | 90 ± 23 |
| 尿ACR(mg/g) | 1890 | 22(7-94) | 480(91-1688) | 9(4-15) |
| 用药情况(%) | | | | |
| 二甲双胍 | 1884 | 83.1 | 70.3 | 84.9 |
| 磺脲类 | 1883 | 49.5 | 43.0 | 50.4 |
| 胰岛素 | 1881 | 28.0 | 53.6 | 24.3 |
| RAS阻断剂 | 1878 | 60.2 | 82.2 | 57.0 |
数据以均值 ± SD、中位数(四分位距,IQR)或百分比表示。CVD,心血管疾病;eGFR,估算肾小球滤过率;ACR,白蛋白/肌酐比值;RAS,肾素-血管紧张素系统。肾脏事件指ESKD或血清肌酐浓度翻倍的复合终点。
我们拟合病因特异性风险回归模型,以研究主要分析中每种尿液代谢产物浓度与复合肾脏结局之间的关联。我们基于生物学合理性先验确定协变量。多变量模型中调整了年龄、性别、种族(以华人为参照)、当前吸烟(是/否)、CVD病史(是/否)、肾素-血管紧张素系统(RAS)阻断剂使用(是/否)、体重指数(BMI)、糖尿病病程、HbA1c、平均血压、基线eGFR和尿ACR(对数转换)。这些变量的方差膨胀因子均<2.0,表明多重共线性较弱。比例风险(PH)假设通过将代谢产物浓度与时间的乘积作为线性时间交互项建模来评估。尿犬尿氨酸、犬尿氨酸/色氨酸比值(KTR)、3-羟基犬尿氨酸和犬尿喹啉酸浓度与复合肾脏结局之间的关联违反了PH假设(交互项p<0.05)。因此,我们将这四个变量建模为具有时变系数的暴露,将线性时间交互项作为协变量纳入模型。因此,我们同时报告了时间不变风险比和相应的线性时间交互项系数。时间不变风险比被视为解释关联的主要结果。我们还报告了时变风险比,显示四种代谢产物各自与复合肾脏结局的关联随时间的变化。尿色氨酸、黄尿酸与复合肾脏结局之间的关联满足比例风险假设。因此,我们仅报告时间不变风险比。
鉴于血清肌酐翻倍事件被定义为由线性模型得出的eGFR斜率外推的57% eGFR下降,而糖尿病患者常经历非线性的eGFR下降,我们同时使用ESKD作为研究终点以评估发现的稳健性。我们还采用竞争风险回归(Fine-Gray子分布)研究尿液代谢产物与复合肾脏结局之间的关联,将非肾脏死亡视为竞争事件。相比之下,病因特异性风险回归模型将非肾脏死亡视为复合肾脏结局的删失事件。我们拟合多变量病因特异性风险回归模型,以在二次分析中研究每种代谢物的排泄分数与复合肾脏结局之间的关联。我们在病因特异性风险回归模型中将尿代谢物浓度与亚组类别的乘积作为乘法交互项,以评估CKD状态(eGFR ≥ 60 与 < 60 ml/min/1.73m2)、性别或白蛋白尿严重程度(尿ACR ≥ 300 与 < 300 mg/g)是否调节尿代谢物与复合肾脏结局之间的关联。在二次分析和亚组分析中未发现比例风险假设的违背。
数据分析使用SPSS(版本27)和Stata(版本18)进行。在关于尿代谢物与复合肾脏结局的初步分析中,双侧p < 0.008(Bonferroni校正阈值0.05/6)被视为具有统计学显著性。对于其他分析,双侧名义p < 0.05被视为具有统计学显著性。
慢性肾功能不全队列(CRIC)中的验证研究
CRIC研究的设计和方法已在其他地方详细描述。12 我们纳入了951名入组时患有糖尿病的参与者,以验证尿色氨酸、犬尿氨酸、KTR与复合肾脏结局之间的关联。使用Q Exactive四极杆-轨道阱质谱系统(ZipChip 908 Devices, Thermo-Fisher Scientific, Boston, MA)测量非空腹尿液中的尿色氨酸和犬尿氨酸浓度。13 肾脏结局定义为ESKD或eGFR下降50%的复合终点。由于SMART2D参与者的最长随访时间为8.7年,我们在此子研究中也删失随访至8.7年。已在每个CRIC研究地点获得IRB批准。所有参与者均提供了书面知情同意。
结果
参与者特征
参与者的平均(SD)年龄为57(SD 11)岁,51%为男性,糖尿病中位病程为10(IQR 4-16)年。在中位随访7.2(IQR 6.2-7.6)年期间(12,578人年,粗发病率每100人年1.78),我们识别出224例肾脏事件(133例进展为ESKD,91例经历血清肌酐翻倍)。参与者基线特征见表1。
尿代谢物与临床变量之间的横断面相关性
尿色氨酸、犬尿氨酸和3-羟基犬尿氨酸彼此呈正相关(Spearman rho 0.52至0.63)。尿犬尿喹啉酸和黄尿酸彼此高度相关(Spearman rho 0.81)。五种尿代谢物和KTR与年龄、BMI、糖尿病病程、HbA1c、血压和尿ACR呈中度相关(所有Spearman rho < 0.25)。尿色氨酸与eGFR呈正相关,而KTR与eGFR呈负相关(Spearman rho分别为0.52和-0.45,表S1)。
尿代谢物与复合肾脏结局的前瞻性关联
病因特异性风险回归模型表明,在单变量分析中,尿色氨酸浓度与复合肾脏结局呈负相关(未调整HR [95% CI],每增加一个SD为0.82 [0.72-0.94])。然而,在校正临床危险因素后,尿色氨酸浓度与肾脏结局呈正相关,但该关联无统计学显著性(校正HR 1.18 [1.00-1.39],p=0.054)。在Bonferroni校正后的单变量分析中,较高水平的尿犬尿氨酸、KTR、3-羟基犬尿氨酸和犬尿喹啉酸与肾脏结局风险增加显著相关(p<0.008)。校正临床危险因素减弱了风险比的大小,但犬尿氨酸、KTR、3-羟基犬尿氨酸与复合肾脏结局之间的关联仍保持统计学显著性(每增加一个SD,校正HR分别为1.60 [1.16-2.22]、1.97 [1.43-2.71]、1.64 [1.17-2.31],所有p<0.008)。尿犬尿喹啉酸与复合肾脏结局之间的关联在Bonferroni校正后无统计学显著性(校正HR 1.47 [1.10-1.97],p=0.009)。尿黄尿酸在单变量或多变量分析中均与肾脏结局无关(图2)。犬尿氨酸、KTR、3-羟基犬尿氨酸、犬尿喹啉酸与复合肾脏结局之间关联的时变风险比见表S2。在单变量分析中,风险比的大小随时间降低,并在随访6或7年后变得不显著。在多变量分析中,风险比的大小也随时间降低,并在随访4或5年后变得不显著。
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图2. 森林图显示色氨酸-犬尿氨酸通路中尿代谢物与复合肾脏结局风险之间的关联。多变量病因特异性风险回归模型校正了年龄、性别、种族、心血管疾病史、吸烟、BMI、糖尿病病程、HbA1c、平均血压、RAS阻滞剂使用、基线eGFR和尿ACR(对数转换)。由于违背比例风险假设,尿犬尿氨酸、KTR、3-羟基犬尿氨酸、犬尿喹啉酸浓度分别作为具有时变系数的暴露进行分析。报告了它们的时间不变风险比和线性时间交互项的系数。时变风险比见表S2。尿色氨酸、黄尿酸与复合肾脏结局之间的关联未违背比例风险假设。因此,仅报告时间不变风险比。
当我们定义研究终点为进展为ESKD时,我们获得了类似的结果(表S3)。我们在任何肾脏结局发生前识别出111例死亡事件。在考虑非肾脏死亡作为竞争风险后,高水平的尿犬尿氨酸、KTR、3-羟基犬尿氨酸和犬尿喹啉酸与肾脏结局风险增加相关(表S4)。
病因特异性风险回归模型显示,在校正或不校正临床危险因素的情况下,五种代谢物中每一种的高排泄分数均与复合肾脏结局风险增加显著相关(图S1)。
色氨酸-犬尿氨酸通路中的尿代谢物在其与复合肾脏结局的关联中与CKD状态存在交互作用(交互作用p < 0.05)。与eGFR保留的参与者相比,尿代谢物与肾脏结局之间的关联在患有CKD的参与者中更强(表2)。值得注意的是,在CKD亚组中,较高水平的尿色氨酸与肾脏结局风险增加独立相关(校正HR 1.44 [1.13-1.82])。尿代谢物在其与复合肾脏结局的关联中不与性别或白蛋白尿严重程度存在交互作用(所有交互项p > 0.05)。
表2. 色氨酸-犬尿氨酸通路中尿代谢物(每增加一个SD)与复合肾脏结局的关联,按基线CKD状态分层
| | eGFR ≥60 ml/min/1.73m2 | | eGFR <60 ml/min/1.73m2 | |
| :--- | :--- | :--- | :--- | :--- |
| | HR (95% CI) | P值 | HR (95% CI) | P值 | P for interaction |
| 色氨酸 | | | | | |
| 单变量 | 0.84 (0.68-1.02) | 0.08 | 1.93 (1.53-2.42) | <0.001 | <0.001 |
| 多变量 | 0.84 (0.66-1.06) | 0.1 | 1.44 (1.13-1.82) | 0.003 | |
| 犬尿氨酸 | | | | | |
| 单变量 | 1.03 (0.85-1.25) | 0.8 | 1.71 (1.41-2.07) | <0.001 | <0.001 |
| 多变量 | 0.97 (0.78-1.20) | 0.8 | 1.41 (1.14-1.75) | 0.002 | |
| KTR | | | | | |
| 单变量 | 0.94 (0.44-1.98) | 0.9 | 1.80 (1.26-2.58) | 0.001 | <0.001 |
| 多变量 | 0.83 (0.36-1.90) | 0.7 | 1.69 (1.12-2.55) | 0.01 | |
| 3-羟基犬尿氨酸 | | | | | |
| 单变量 | 1.08 (0.89-1.32) | 0.4 | 1.54 (1.33-1.79) | <0.001 | <0.001 |
| 多变量 | 0.86 (0.89-1.06) | 0.2 | 1.41 (1.12-1.79) | 0.004 | |
| 犬尿喹啉酸 | | | | | |
| 单变量 | 0.84 (0.41-1.73) | 0.6 | 2.27 (1.62-3.17) | <0.001 | <0.001 |
| 多变量 | 0.79 (0.39-1.63) | 0.5 | 1.37 (0.97-1.94) | 0.07 | |
| 黄尿酸 | | | | | |
| 单变量 | 0.95 (0.78-1.15) | 0.6 | 1.32 (1.11-1.57) | 0.001 | <0.001 |
| 多变量 | 0.88 (0.71-1.09) | 0.2 | 1.01 (0.83-1.24) | 0.9 | |
病因特异性风险回归模型:结果为至ESKD或血清肌酐翻倍的复合终点的时间。尿代谢物浓度为暴露(每增加一个SD)。多变量模型校正了年龄、性别、种族(以中国人为参照)、当前吸烟(是或否)、心血管疾病史(是或否)、体重指数、糖尿病病程、HbA1c、平均血压、使用肾素-血管紧张素系统(RAS)阻滞剂(是或否)、基线eGFR和尿ACR(自然对数转换)。KTR,犬尿氨酸与色氨酸比值。在此亚组分析中未发现比例风险假设的违背。
CRIC中患有糖尿病的参与者中,高水平的尿色氨酸和犬尿氨酸与CKD进展风险增加相关
在CRIC患有糖尿病的参与者中,中位随访6.5(IQR 3.5-8.7)年期间共识别出375例肾脏事件(表S5)。与SMART2D中患有CKD的参与者的观察结果一致,在校正临床危险因素后,较高水平的尿色氨酸和犬尿氨酸与复合肾脏结局风险增加相关(每增加一个SD,校正HR分别为1.60 [1.24-2.06]和1.35 [1.05-1.73])。然而,KTR在单变量或多变量分析中均与肾脏结局无显著相关(表S6)。
讨论
在这项针对2型糖尿病患者的基于人群的前瞻性队列研究中,我们发现尿中代谢物(包括犬尿氨酸、3-羟基犬尿氨酸和犬尿喹啉酸)浓度较高与CKD进展风险较高相关,尤其是在患有CKD的患者中。
犬尿氨酸可能通过激活AhR信号通路来调节免疫炎症,1? 也可能激活转化生长因子-β信号通路,这是纤维化的主要调节因子。1? 犬尿氨酸和3-羟基犬尿氨酸对肾脏的有害作用已在临床前研究中得到证实。例如,Yoshimura等人报道高水平的犬尿氨酸驱动系膜细胞增殖。1? Wang等人表明3-羟基犬尿氨酸的积累通过促进氧化应激导致内皮功能障碍。1? 在缺血再灌注诱导的急性肾损伤小鼠模型中,阻断3-羟基犬尿氨酸的产生可提供肾脏保护。1? 因此,尿中犬尿氨酸和3-羟基犬尿氨酸排泄增加可能通过促进氧化应激、炎症和纤维化(导致2型糖尿病患者肾脏疾病进展的常见途径)而加剧肾损伤。1?
尿犬尿喹啉酸和黄尿酸彼此高度相关,因为它们分别由犬尿氨酸和3-羟基犬尿氨酸通过同一种酶犬尿氨酸氨基转移酶转化而来(图1)。我们发现只有尿犬尿喹啉酸浓度与不良肾脏结局显著相关,这表明这两种代谢物可能对糖尿病肾病(DKD)产生不同的影响。很少有临床研究探讨尿犬尿喹啉酸与肾脏结局之间的关系。Aregger等人观察到,在患有急性肾损伤(AKI)的重症患者中,较高的尿犬尿喹啉酸排泄与肾功能不恢复和需要肾脏替代治疗的风险增加相关。2? 一项体外研究发现犬尿喹啉酸可能促进单核细胞粘附于纤维连接蛋白,并引起中性粒细胞表面L-选择素脱落,表明犬尿喹啉酸可能是白细胞募集的介质。21 这些数据和本研究的结果促使我们推测,肾脏中犬尿喹啉酸的积累可能招募免疫细胞并促进肾损伤。然而,在临床前研究中,犬尿喹啉酸也被认为具有抗炎和抗氧化特性。22, 23 我们应强调,本研究仅检查了尿代谢物与肾脏结局之间的关联。未来需要研究来阐明我们发现的生物学意义。
经过肾小球滤过的大部分色氨酸和犬尿氨酸被肾小管重吸收。2? 因此,我们假设高DKD风险患者中尿犬尿氨酸增加可能是由于肾内色氨酸分解代谢加速所致。这可能部分解释了血浆和尿犬尿氨酸与肾脏结局的差异关联。? 尿和血浆犬尿喹啉酸也与不良肾脏结局有差异关联。我们的数据强化了这样一种观点:组织中的代谢物变化通常难以通过循环水平捕捉,尤其是在肾脏疾病的情况下。?, 2?
本研究的优势包括相对较大的样本量和长期随访。我们在一个具有不同种族背景的独立队列中验证了部分主要发现。然而,我们的研究结果应在重要局限性的背景下解读。首先,这是一项观察性研究,残余混杂不可避免。由于研究的性质,我们无法推断因果关系或阐明犬尿氨酸相关代谢物与不良肾脏事件之间关联的生物学机制。其次,我们没有分析色氨酸-犬尿氨酸通路中代谢物的完整谱系。其他代谢物包括邻氨基苯甲酸、吡啶甲酸和喹啉酸也可能在进展性DKD中发挥重要作用。此外,我们没有对外部验证我们的尿犬尿喹啉酸和黄尿酸数据。第三,验证队列中复合肾脏结局的定义与主要队列略有不同。此外,主要队列中的尿液样本为空腹样本,而验证队列中的为非空腹样本。这些差异可能导致两个队列之间的数据可比性潜在问题。最后,我们的研究是在两个糖尿病队列中进行的。未来需要研究来评估我们的发现是否可以推广到非糖尿病人群。
总之,我们发现2型糖尿病患者尿中色氨酸-犬尿氨酸通路代谢物排泄增加与肾功能进行性丧失相关。这项临床研究的数据为进一步阐明肾内色氨酸分解代谢在慢性肾脏病进展病理生理学中的作用奠定了基础。
作者贡献:研究设计:JJL、PB;实验室分析:LSL、JC、SD、NR;数据分析计划:JJL、HZ、LP、HW;统计分析:HZ、SL、YJC、JJL;队列管理与临床数据整理:SL、RLG、JL、KA;经费获取:SCL、JJL、KS;监督:JJL、KS、SCL。每位作者在稿件起草或修订过程中均贡献了重要的学术内容,并同意对各自的贡献承担个人责任,同时确保对工作中任何部分(包括作者未直接参与的部分)的准确性或完整性问题进行适当调查和解决,必要时以文献记录形式加以处理。
资助:本工作得到邱德拔医院STAR基金(23201、24102、25203)和新加坡国家医学研究理事会基金(MOH-001327-02、001704-00、001688-00)的支持。资助方在研究设计、数据分析、稿件撰写或投稿决定中没有任何作用。
刘建军|刘思慧|郑慧莉|Gurung Resham L.|Lee Janus|Lee Lye Siang|Ching Jianhong|Ang Keven|Debnath Subrata|Ragi Nagarjunachary|Pyle Laura|Choi Ye Ji|Wu Huijuan|Bjornstad Petter|Sharma Kumar|Lim Su Chi
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