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中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(NGAL)的临床意义

中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(NGAL)是属于脂质运载家族的25 kDa蛋白质,是肾损伤早期诊断的生物标志物。它通常在人体组织中以非常低的浓度表达,但是在急性肾脏损伤后,NGAL水平在迅速升高,在急性肾损伤诊断具有重要的临床价值。

NGAL基本概述

NGAL是由8个反向平行β折叠形成的桶状封闭的花萼结构,花萼可以结合并运输小分子,如维生素A、脂肪酸等。NGAL在肾,肝和上皮细胞中表达,以响应各种病理状态,如炎症,感染,中毒,缺血,急性肾损伤和肿瘤转化等。NGAL有三种存在形式: 25kDa单体,45kDa同二聚体,与明胶酶缀合为135kDa异二聚体形式。单体形式和异二聚体形式是由管状上皮细胞产生的,而同源二聚体形式是中性粒细胞是特有的。NGAL可以诱导抑菌,抗细胞凋亡作用和肾小管增强等活动,这些就构成了在急性损伤中NGAL介导的肾保护途径。在肾脏中,NGAL在肾小球中被过滤,并且腔内NGAL很容易地被近端小管中重吸收。急性肾脏损伤后,NGAL在肾单位上皮细胞的顶端和基底外侧大量分泌,导致尿和血浆NGAL水平增加。在近端肾小管损伤环境中受损的近端肾小管重吸收可能进一步增加尿液中NGAL水平。这些特征可能使NGAL在急性肾损伤的诊断中优于或补充肌酐。
NGAL在AKI早期的变化情况
NGAL在AKI早期的变化情况

NGAL与AKI

急性肾损伤(AKI)是住院患者常见且严重的并发症,伴有严重的发病率和死亡率。在临床实践中,血清肌酐水平和尿量是肾功能障碍最常用的指标,但它们有一定的局限性。首先,他们没有区分结构性肾损伤和GFR降低的纯功能性血流动力学触发因素。其次,诊断延迟导致肌酐累积,这不可避免地延误了治疗。由于肌酐的反应延迟和缺乏特异性症状,在诊断时可能已是AKI晚期,经常无法获得内源性急性肾损伤的早期特异性治疗。另一方面,肌酐通常反映慢性肾病而非急性肾损伤。它们具有有限的敏感性和特异性,肌酐水平变化缓慢,因此限制了它们在AKI的早期检测中的应用。
那么,急性肾损伤的诊断就需要更可靠的生物标志物。基因组学,转录组学和蛋白质组学技术已经确定中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(NGAL)作为AKI的早期标志物。正常情况下,NGAL在肾组织中表达量很低,但在肾缺血损伤早期,NGAL的表达量明显升高;在对进行过心脏手术患者的NGAL表达研究中,发现在心脏术后2h内NGAL的颔联显著升高。NGAL对术后急性肾功能衰竭发生的预测敏感度为90%,特异度为99%,且NGAL先于血清肌酐、胱抑素C(CysC)、α1-微球蛋白(α1-MG)等肾损伤标志物。
2011年Barasch等人报道了:在细胞毒性和缺血性AKI情况下,NGAL基因表达活性在肾组织集合管的上皮细胞和Henles管呈剂量依赖性的显著变化;AKI时,尿中NGAL主要来自肾组织,并且尿NGAL的检测笔血、尿肌酐更能特异性地代表AKI的损伤程度。Gaspari F等用顺铂治疗实体肿瘤患者的研究中发现,NGAL在AKI发生的前4.5天就已经升高,治疗后第2天NGAL就可以独立预测AKI的发生。因此,NGAL是预测AKI的早期诊断标志物。
另外,NGAL可以更有效地将AKI患者群体细分为高风险和低风险人群,如,肌酐阴性、NGAL阳性的患者群体,按常规标准是没有AKI的,但可能代表一组新的亚临床AKI患者。
参考文献
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