急性肾损伤新的标志物NGAL的临床检测意义

【摘要】 急性肾损伤(AKI)以往的诊断标准通常使用血清肌酐浓度和尿量两个指标，其诊断的敏感度不高。中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(NGAL)作为急性肾损伤更具敏感性和特异性的新型生物学标志物正越来越受到关注。

【关键词】

急性肾损伤；NGAL；新型生物学标志物

作者单位：473058南阳医学高等专科学校第一附属医院检验科

1 急性肾损伤

急性肾损伤(acute kidney injury， AKI)是由各种原因引起的肾功能在短时间(几小时至几天)内突然下降而出现的临床综合征。肾功能下降可发生在原来无肾功能不全的患者，也可发生在原已稳定的慢性肾病(chronic kidney disease， CKD)患者。据报道大概有5％～30％的疾病在不同时期都会出现，给临床的治疗工作带来巨大的影响。其主要发病原因就是肾灌注量减少导致血流动力学介导的肾小球滤过率降低引起。肾脏局部缺血和再灌注损伤，但不存在肾实质损伤。如果能及时纠正肾灌注量减少，则能逆转血流动力学损害，使肾功能迅速恢复。否则可发生细胞明显损伤而导致急性肾小管坏死(acute tubular necrosis， ATN)[1]。随着科技的发展，临床的治疗及监护水平均有了很大提高，但AKI及其由此引发的并发症发病率仍居高不下，主要原因就是缺乏早期特异性生物指标[2]。

在现有的医学模式中，对AKI的主要诊断依据是监测氮质废物血肌酐的含量，但血肌酐在急性肾功能改变期间却往往并不可靠，因为它常常要等到肾功能下降50％以后才会发生改变[3]。另有研究显示，肾脏受损因子(kidney injury molecule-1，KIM-1)在肾功能受损后24～48 h期间，其在血液中的表达会明显升高，并且在因急性肾小管坏死而引起肾脏供血不足的患者的尿液中也能被检测到。但进一步研究发现，这种指标在患者处于稳定的缺血性肾损害时改变却并不明显[4]。理想的AKI的诊断标志物要求能及时反映肾损伤的严重程度和实时监测肾损伤的变化，对肾损伤有高特异性、高灵敏性，检测方法简便快捷等；过去常用的标记物在评估肾功能上缺乏特异性或不准确、不可靠，促使全球的专家、学者不断的探索、研究，以寻求新的更加可靠、简便、快捷的标志物。

2 NGAL-新型急性肾损伤诊断标志物

中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(Neutrophil Gelatinase-Associated Lipocalin.NGAL)是lipocalin家族的新成员，是1993年在人中性粒细胞中被发现的，现已证实是细胞化学趋化物N一甲基蛋异亮苯丙肽的受体之[5]。NGAL为一种分泌性糖蛋白，正常表达于中性粒细胞、肾小管上皮细胞、肝实质细胞、血管内皮细胞等。研究显示，NGAL的表达是由活性氧化剂诱导的，因此，NGAL也被作为一种鉴别机体内氧化强度的一种生物指标[6，7]。

NGAL蛋白的分子量为25kD，在中性粒细胞的一些特殊颗粒中NGAL蛋白与明胶酶(MMP-9)共价结合，形成1351kD的异二聚体，而在中性粒细胞另一些特殊颗粒中NGAL与明胶酶无关。以往的研究显示NGAL可能参与多样的生化过程，涉及胚胎发育、细胞分化、炎症免疫应答、细胞凋亡、脂质代谢、肿瘤的发生发展等[8]。人们观察到它通过结合细菌分泌的一种铁离子配合物，扣留铁离子以干扰细菌能量代谢，因此，可以认为NGAL是免疫系统中参与干扰细菌代谢的一个抗菌蛋白。

大量研究表明NGAL与肾损伤密切相关，现已成为研究的热点和重点。肾脏的发育因受输尿管芽分泌因子的控制，是由间质细胞向上皮细胞转化。研究发现NGAL就是诱导上皮细胞形成输尿管芽分泌因子之一。NGAL生物学作用多样，近期研究显示NGAL具有类似于转铁蛋白的铁转运功能，主要被早期的原始肾上皮细胞摄取，通过介导铁的转运促进原始肾上皮细胞的成熟[9]。

在正常生理情况下，NGAL含量较低，但能刺激肾祖细胞向肾小管上皮细胞分化，以保障肾脏正常的生长发育。当肾缺血或毒素急性损伤肾小管时，在开始的两个小时内，受损的肾小管上皮细胞能高表达NGAL，从而诱导肾小管一间质中浸润的中性粒细胞发生凋亡，以保护肾组织免受攻击；另一方面高水平的NGAL能促进肾小管上皮细胞再生修复，使肾脏功能得以恢复。通过转录筛选早期缺血性肾脏肾基因表达状况，发现NGAL基因表达超过正常对照组lO倍，同时在急性肾损伤的人类肾脏皮质小管、血液和尿液均发现有大量的NGAL堆积[10]。有研究结果显示，当肾脏发生急性损伤时，NGAL水平明显升高，而当治疗后，血清NGAL水平明显下降；随后进一步发现，患者病情越严重，其血清NGAL水平越高，预后效果欠佳。最新研究发现，通过与其他相关指标进行对比分析，NGAL可作为急性肾损伤病情监测及预后判断的敏感指标。

由于NGAL是一种小型多肽，因此能赢接从尿液中检测出来，且作为近似纯洁的免疫反应肽，其所需的标本量非常少。有研究表明，小鼠在被诱导肾脏受损后所排出的小便中，仅仅1 uL的尿液就能检测到NGAL的变化，而且改变非常明显，即使是处于很轻微的“亚临床”型肾缺血[11，12]。NGAL不仅存在于尿液中，同样也存在于血浆中，已有实验证明血浆中NGAL的浓度正常值为1～1000 μg／L。血浆中NGAL浓度的测定AKI的早期诊断将更加有利，因为它既能避免因极度少尿带来的麻烦，又能减轻因治疗而使用利尿药等带来的干扰。

急性肾功能损伤过程中NGAL水平偏高，预后将发展成为急性肾功能衰竭。急性肾功能衰竭(ARF)是心脏手术、肾毒性、肾移植常见的并发症。NGAL在以下情况下可以作为早期监测AKI的指标：儿童和成人心肺搭桥手术；冠心病介入治疗(PCI)；在急诊科或加护病房的重症患者(心脏衰竭，败血症，多器官功能衰竭)；肾移植；慢性肾病患者。

NGAL在造影剂对肾损伤方面的监测也得到研究者的证实，在小儿心导管插入手术后部分患者2 h后就能在血液和尿液中检测到有NGAL升高，与之后2～3 d血肌酐的升高密切相关。在成人患者中，造影剂后4 h可以在患者尿液中检测到有NGAL异常升高，而在血液中2 h就可发现NGAL异常升高。另外一个AKI标志物胱抑素C的含量却是在8～24 h后才能检测到异常升高。因此，在早期预测诊断方面，NGAL要优于胱抑素C[13]。

3 相关的临床检测方法

目前临床上多采用酶联免疫吸附法(ELISA)定量检测人血清、血浆及尿液中NGAI含量。该法将已知NGAL浓度的标准品、未知浓度的样品加入微孔酶标板内进行检测。先将NGAL和生物素标记的抗体同时温育。洗涤后，加入亲和素标记过的HRP。再经过温育和洗涤，去除未结合的酶结合物，然后加入底物，和酶结合物同时作用，产生颜色。颜色的深浅和样品中NGAL的浓度呈正比例关系。

美国知名企业研发的尿中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋(NGAL)测定试剂盒运用化学发光微粒子免疫检测法(CMIA)定量测定人尿液中的NGAL。该试剂盒线性范围可达到1500 ng／ml。该产品已获得我国SFDA批准注册。此外，欧州知名公司2005年首次采用颗粒增强免疫比浊法开发出NGAL试剂盒，该产品于2006年获得欧盟CE认证。该试剂盒可应用于全自动生化分析仪上，仅需数滴血浆或者尿液，就能在10 min内得到NGAL的测定结果，广泛应用于NGAL批量及急诊的检测诊断。

综上所述，NGAL是一种应用急性肾损伤新型的特异性、敏感性生物标志物。这对于今后在临床工作中，对肾脏的早期损害做出正确的早期判断、提高急性肾损伤的治疗效果具有非常重要的临床意义。

参 考 文 献

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