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尿钠素放免测定及其与临床的关系

2022-07-29
来源:求医网
尿钠素(urodilatin,URO)是 Forssmann等人1988年从人尿中分离出的一种含有32个氨基酸的多肽,分子量3506。URO是近年来发现的又一种重要的促尿钠排泄生物活性肽,属于促尿钠排泄肽家族,但有关人体URO生理病理作用尚不清楚。本文仅就URO放免测定及其与临床的联系作一简要介绍。

1URO特性

过去十年在生物医学领域中,对利钠多肽家族成员特性的研究取得了新的进展。许多学者对于利钠肽在维持体内电解质平衡方面做了大量的研究工作,但所得结果并不完全一致。

八十年代,一种利尿、利钠、对血管平滑肌具有松弛效应的肽被发现[1],这种肽被命名为利钠肽。随之分析了其氨基酸序列,并通过基因克隆合成了这种肽,识别鉴定了特异受体,同时制备抗体获得成功,并迅速建立了放免分析法,这就是众所周知的心房利钠肽(atrial natriuretic peptide,ANP)。利钠激素的原形是由心脏产生,它被作为一种前体分子合成(ANP1-126),是贮存在心房细胞中的一种特殊的颗粒,前体激素在受某种条件的作用降解时释放。后来又相继发现了脑钠素(brain natruretic peptide,BNP),C-型利钠肽(C-type natriuretic peptide,CNP),这些肽与ANP具有共同的结构特征,就是17位氨基酸是由一个二硫键联接的环桥。

最近又发现了URO,它是肾动脉型利钠肽的新成员,同属于促尿钠排泄肽家族,由32个氨基酸组成,分子量为3506,氨基酸排列序除N末端四个氨基酸外,其余与循环血中人心钠素(ANP99-126)的28个氨基酸完全相同。所有利钠肽家族成员都具有共同的特征[2],包括基因表达,生物合成途径,组织分布及在靶器官中的药理学效应。这些激素的主要生物学效应是促钠排泄、利尿、舒张血管。但这些作用在个别肽类还是有所差异,如肾小球滤过增加,抑制醛固酮的产生和分泌等。促钠排泄效应可直接抑制小管中钠吸收。

ANP存在于循环血浆中,并不直接分泌入尿,而URO仅在人尿中可以测出,在人的外周血浆中测不到。现已确认URO是由肾脏合成分泌的一种肽类。URO在肾皮质末端合成,在肾髓内收集管起旁激素作用,从肾脏末梢小管细胞分泌后与局限在收集管的受体相互作用,导致尿钠增加。结果证实,URO在维持液体及体内钠稳定中起重要生理调节作用。药理学研究揭示,当静脉注射URO和ANP时有明显区别。URO呈现的利钠利尿作用较ANP强的多。

2URO放免测定法

建立高灵敏度的测定人尿中URO的方法,对评价这种促尿钠排泄肽的生理和病理作用非常重要。国外学者在这方面做了大量的工作,但由于URO与ANP在结构方面仅仅只有四个氨基酸的差别,故抗血清的交叉反应一直是建立放免方法中难以解决的问题。Cartens等人[3]1997年报告了采用戊二醛将URO与牛甲状腺球蛋白(BTG)共价键联接,在得到抗URO抗血清后,采用溴化氰(CNBr)活化Sepharose 4B亲和层析法纯化。首先将抗血清过CNBr Sepharose 4B-BSA柱,收集流出的抗血清,再加至CNBr Sepharose 4B-ANP柱,然后将柱上流下的液体再过CNBr Sepharose 4B-URO柱,最后用0.1mol/L pH2.5的甘氨酸缓冲液洗柱,洗脱部份收集在含有少量1mol/L pH8.0 Tris 缓冲液试管中。这种纯化后的抗血清与ANP类似物的交叉反应小于0.1%,并应用此抗体建立了URO非平衡竞争法RIA,可用于人尿标本URO的测定。

本法测定尿标本需经预处理:1mL尿加1.5mL无水乙醇提取,离心,将上清液移至青霉素瓶中蒸发干燥。测定前用缓冲液复溶,用于RIA。测量步骤:取100μL标准或尿提取物,再加100μL稀释的抗URO抗体,4℃温育24h,再加100μL125I-URO混合,4℃温育24h,加分离剂,离心,弃上清,测沉淀物cpm数。

3URO检测的临床意义

3.1 URO与器官移植后并发的急性肾功能衰竭

急性肾功能衰竭是心脏、肝脏移植后发生的一种常见的严重并发症,虽然许多治疗方法得到应用,但到目前为止,所获得的成功有限。URO是心房利钠肽家族成员之一,且URO具有很强的利尿利钠效应,故有学者[4]为肝脏移植后并发肾功能衰竭患者静脉滴注URO,观察是否可以改善肾功能。采用随机双盲法,安慰剂对照,5例患者静脉输入URO(20ng/kg/min),4例患者采用安慰剂。结果发现:用URO治疗的患者与用安慰剂患者相比,血液透析/血过滤次数明显减少。URO组血清肌酐水平一直比较低,而且URO利尿作用比较突出。由此推断,URO可以作为治疗肝脏移植术后肾功能衰竭的一种新药。

有作者报告[5],一个18个月的男婴,在进行组织非相容性骨髓移植后的20天内并发严重的急性肾功能衰竭,采用URO治疗,URO输入最初24h,尿量增加,呋塞米输入量从5mg/h降低到2.5mg/h,URO治疗7天后,尿量正常,血清肌酐水平明显降低。呋塞米输入量从12mg/kg/d降到1.8mg/kg/d,在URO治疗期间和治疗后均未观察到副作用。

3.2 URO与充血性心力衰竭

为评价URO对充血性心力衰竭患者的治疗作用[6],对几例心力衰竭患者延长输入URO(15ng/kg/min),结果发现,URO可以提高血浆环磷酸鸟甙(CGMP)浓度,尿中CGMP的排泄增加,收缩压(121~111mmHg)、中枢静脉压(7.5~5.2mmHg)明显降低,舒张压和心率无变化,尿量(0.7~1.5mL/min)和尿钠排泄(48~16nmol/min)明显增加,血浆去甲肾上腺素、高血压蛋白酶原、醛固酮和加压素未改变。因此,延长URO输入,可利尿、利钠无副作用,说明尿钠素的应用对充血性心力衰竭患者是有利的。但也有学者提出另一种见解,即充血性心力衰竭患者在连续静脉注入URO后出现严重的血压过低和心律缓慢[7]。当心力衰竭患者在连续注入URO(剂量为30ng/kg/min)30min后,URO对血浆CGMP浓度有一个明显刺激,与之平行的血细胞比容性增加,无明显的利尿作用,无血液动力学的改变。2h后患者大量排汗,80min后,由于血压过低(血压80/40mmHg)和突发心动过缓,患者出现头晕目眩,停止使用URO后,将床铺置头低位,并迅速输入生理盐水,症状缓解。上述现象的出现可能是由于输入URO产生交感抑制所致。

3.3 URO与肝硬化

肝硬化腹水的患者,从心脏分泌的利钠肽(ANP和BNP)释放至血,血浆水平升高。URO是唯一由肾脏合成的旁激素,调节体内钠分泌。为研究肝硬化患者肾URO的合成和释放及URO与其它利钠肽的相互关系,Salo等人[8]采用特异、灵敏的URO RIA测定了21名健康人,13例无腹水的肝硬化患者,23例肝硬化腹水患者尿中URO浓度及血浆中ANP的浓度。肝硬化腹水患者与肝硬化无腹水患者及健康人比较有明显的钠潴留。从测定结果来看,肝硬化腹水患者、肝硬化无腹水患者及健康人尿中URO分泌比较接近,肝硬化伴有腹水患者与健康人URO免疫层析图相似,相比之下,肝硬化腹水患者血浆ANP水平与肝硬化无腹水患者或健康人相比有明显升高,ANP升高与URO分泌正常共存的情况提示在肝硬化的情况下,这两种利钠肽是各自独立调节的。

4URO与体内钠平衡

生理学实验发现URO分泌和尿钠排泄有相关性。8名男性志愿者参与了URO调节体内钠平衡的研究[9],7天内进行了3次连续时相研究,即志愿者52、172.6和347.8mmol/d钠饮食,每次钠饮食结束时,钠分泌从54.7增加至322.5mmol/d,尿中URO从24.8~35.5增加至49mmol/min,每次钠饮食结束时,灌注URO 20ng/kg/min 2h,利尿作用分别从74增至709,359增至1026,266增至1399mL/h。根据目前研究表明,内源性URO起一种重要的钠平衡作用。

有作者[10]观察了人饭后尿钠的排泄情况,选取12名健康男性观察其在高盐(100mmol)和低盐(5mmol)饮食时,肾脏钠和氯的排泄情况,同时还测定了尿中URO的排泄及血清或血浆中ANP、醛固酮、肾素的浓度。高盐饮食后,钠和氯的排泄在45min时,从59达到一个峰值204.6nmol/min,尿中URO的排泄从35.7达到105fmol/min,高盐摄取的效应在尿钠、氯和URO的排泄方面是明显的,URO和钠排泄密切相关(r=0.702)。同样,URO和氯排泄也是非常相关的(r=0.776)。比较而言,血浆ANP在高盐吸收后15min呈现急速升高,1h后回到低盐水平,血浆ANP与尿排泄不是正相关,与饭后利钠曲线不平行,这些结果的代谢机理有待进一步证实。

综上所述,来自ANP前体肽的URO,不仅在体内以独立的形式存在,而且还具有强大的生物活性。,在机体正常生理或病理状态时发挥的重要作用,与临床某些疾病的发生、发展关系密切,尤其是在处理心脏、肝脏移植后抗急性肾功能衰竭方面有重要意义,但其作用机制尚不完全清楚。因此,深入开展这方面的研究,对基础研究和临床医学具有非常现实意义。

参考文献

1,Meyer M,Schulz Knappe P,Kuse E R et al.Urodilatin,use of new peptide in intensive care.Anaesthetist,1995;44(2):81~91

2,Meyer M,Stief C G,Becker A J et al.The renal paracrine peptide system-possible urologic implications of urodilatin.World J Urol,1996;14(6):375~379

3,Carstens J,Jensen K T,lvarsen P et al.Development of a urodilatin specific antibody and radioimmunoassay for urodilatin in humam urine.Clin Chem,1997;43(4):638~643

4,Kuse E R,Meyer M,Constantin R et al.Urodilatin(INN:ularitide).A new peptid