背景和目的:尿调蛋白,即Tamm-Horsfall蛋白,是正常人尿液中含量最多的糖蛋白。在肾小管髓攀升支粗段(TAL)与远曲小管(DCT)起始部特异性表达。尿调蛋白UMOD基因编码区内的突变会导致一组常染色体显性遗传性进行性肾病(统称为尿调蛋白相关性肾病(UAKD)),在临床上主要表现为家族性高尿酸血症、痛风和慢性高血压并最终进展为终末期肾病。遗传学研究发现,尿调蛋白上游调控区的单核苷酸多态性(SNPs)与高血压和慢性肾脏病(CKD)的不同风险相关。而尿调蛋白表达的改变与尿路感染、肾结石、高血压、高尿酸血症以及急性和慢性肾脏疾病的风险增加有关。我们前期研究发现,在IgA肾病患者中,尿中尿调蛋白水平的降低与eGFR下降相关,并且与肾小管间质损伤及肾小管萎缩有关。此外,尿调蛋白基因敲除的小鼠在缺血再灌注损伤后比野生型小鼠表现出更严重的组织损伤。既往研究表明尿调蛋白在肾脏疾病的发生发展中发挥着重要的作用。补体系统是由30多种普遍存在于循环、组织液和细胞膜表面的蛋白质组成的具有一套精密调控机制的反应系统。补体系统可以通过以下三种不同的途径被激活:即经典途径、替代途径和甘露聚糖结合凝集素(MBL)途径。激活的补体系统可产生多种具有酶活性的蛋白片段,包括补体C3a、补体C5a及膜攻击复合物(MAC)等,从而介导机体炎症反应和免疫应答等多种生物学效应。研究表明,不同类型的肾脏固有细胞能产生多种补体成分和(或)补体受体,如C2、C3、C4、B因子、H因子、CR1、CR3和C3aR等。肾脏是补体异常活化最敏感的器官之一。许多研究证实,多种肾脏疾病均存在不同程度的补体活化,我们前期研究结果发现尿中补体H因子水平与肾小管间质损伤有关。Braun等人研究发现补体H因子基因敲除的小鼠因为补体过度活化而造成肾组织损伤。这些研究表明补体活化在肾脏疾病的病理生理过程中发挥了重要的作用。尿调蛋白作为一种特异性表达于肾小管上皮细胞的蛋白质,其表达和分泌水平的变化与多种肾脏疾病的发生发展密切相关,具体的生理作用及机制受到越来越多研究者的关注。以往研究表明,尿调蛋白在调节水盐转运、参与尿液浓缩、以及保护肾结石形成和预防尿路感染等方面具有重要的作用。近年来随着研究的深入,尿调蛋白在免疫调节方面的作用也逐渐被大家认识。研究发现,尿调蛋白可以结合IgG、IL-1、IL-2、IL-8和TNF-α等炎症因子和免疫分子而发挥免疫调节作用。此外,尿调蛋白也可以与补体C1q结合,抑制补体经典途径的活化。已有研究发现补体H因子基因敲除的小鼠,尿中尿调蛋白的分泌减少,同时也观察到肾组织中mRNA的表达水平降低。我们之前的研究表明,尿调蛋白可显著增强补体H因子裂解C3b的能力,从而发挥抑制补体过度活化的作用。既往研究及我们的研究结果均提示尿调蛋白可能与补体活化介导的肾脏疾病间有一定的联系,然而,关于尿调蛋白与补体活化的关系的相关研究甚少,特别是血浆尿调蛋白对肾脏疾病患者中补体活化的影响还尚未有文献报道。因此,本研究的目的皆在评估肾脏病患者血浆中尿调蛋白水平与补体活化的关系,并通过体外实验验证尿调蛋白对肾小管上皮细胞局部合成补体成分及补体活化的功能影响。方法:我们纳入在山东大学齐鲁医院泌尿内科住院并行肾穿刺活检,病理诊断证实为IgA肾病和狼疮性肾炎的患者作为疾病组,同时选取本院健康体检者30例作为正常对照组。采用酶联免疫吸附(elisa)和免疫浑浊法的检测方法检测了 IgA肾病(IgAN,n=58)与狼疮性肾炎(LN,n=36)疾病组患者和对照组健康人(n=30)血浆中的尿调蛋白、补体成分C3a、mac和C1q、C3、C4的表达情况,采用SPSS23.0统计软件对所有数据进行统计学分析,使用Kruskal-Wallis非参数检验的统计分析方法比较了组间同一指标的差异。采用spearman相关性分析的统计方法分析了疾病组血浆尿调蛋白水平与血浆补体成分、肾功能指标以及肾脏病理特征间的关联性,以此探讨肾脏病患者血浆尿调蛋白水平变化及其与补体活化和肾功能的关系。P<0.05表示差异存在统计学意义。此外,我们使用小鼠肾脏内髓集合管上皮细胞(mIMCD3)在矿物油覆盖模拟的缺氧复氧(H/R)模型条件下分别缺氧1h、6h、12h再复氧24h培养细胞以刺激尿调蛋白的表达,用免疫印迹(Western Blot)检测尿调蛋白在蛋白水平上的变化,并观察补体C1q表达水平的改变,以及用细胞免疫荧光检测细胞表面补体活化产物C3d表达水平的变化。结果:Elisa检测结果发现,与健康对照组相比,IgAN和LN患者的血浆尿调蛋白浓度均明显低于健康对照组(P均<0.0001);与健康对照组相比,血浆中补体C3a和mac水平在IgAN和LN患者血浆中均升高(P均<0.05)。与健康对照组相比,血浆中补体C1q,C3和C4的水平在LN患者中均明显降低,差异有统计学意义(P值分别为P<0.05;P<0.0001;P<0.0001),然而,血浆中补体C1q,C3和C4的水平在健康对照组与IgAN组间无明显差异(P均>0.05)。spearman相关性分析结果显示,血浆尿调蛋白水平与血浆补体C3a、mac浓度呈负相关(相关系数r分别为r=-0.410;p<0.001;r=-0.301;p=0.003),与补体 C1q(r=0.258,p=0.016)呈正相关,而血浆尿调蛋白水平与补体C3(r=0.147,p=0.157)和补体C4(r=0.195,p=0.06)无明显相关性。此外,体外实验表明,与对照组相比,尿调蛋白的表达在缺氧复氧(H/R)1 h后开始增加,并在6h和12h时持续增加;Western blot结果显示补体C1q表达在H/R 1h降低,H/R 6h达到最高,H/R 12h开始下降;免疫荧光结果显示活化产物C3d在H/R 1h后表达增加,H/R 6h后表达降低。最后,我们通过分析疾病组血浆尿调蛋白含量与肾功能指标的相关性发现血浆尿调蛋白含量与eGFR呈正相关,与血肌酐、血尿素氮、胱抑素C呈负相关。我们还分析了疾病组血浆尿调蛋白含量与肾脏病理特征的相关性,发现IgA肾病患者体内低水平的血浆尿调蛋白浓度与肾小管间质纤维化有关,LN患者中低水平的血浆尿调蛋白浓度与疾病的活动性有关。结论:1.IgAN和LN患者的血浆尿调蛋白浓度均降低,且与补体活化存在相关性,提示尿调蛋白可能对肾脏疾病中的补体活化有一定影响。2.体外实验结果表明尿调蛋白在缺氧复氧刺激条件下持续增加,增加的尿调蛋白可能对肾小管上皮细胞局部合成补体能力有一定影响。3.IgAN和LN患者中低水平的血浆尿调蛋白浓度与肾功能的下降有关。