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中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白（neutro⁃ phil gelatinase⁃associated lipocalin，NGAL）是丹麦科学家Kjeldsen等[1] 利用免疫沉淀法及免疫印迹法在中性粒细胞中发现的，其与明胶酶B即基质金属蛋白酶9（matrix metalloproteinase⁃9，MMP⁃9）功能密切相关。由于它是脂质运载蛋白lipocalin家族的2号成员，因此也被称为lipocatin⁃2。NGAL广泛分布于人体各种组织，包括肺、肝脏、胸腺、肾脏、小肠、中性粒细胞、巨噬细胞以及脂肪细胞，是新发现的一类脂肪细胞因子。既往研究主要围绕其与感染性疾病、肿瘤和肾功能损害间的关系，近年来的研究发现其与代谢综合征（metabolic syndrome，MS）相关的肥胖、胰岛素抵抗密切相关，研究显示MS患者血清NGAL水平上升，血清NGAL可预测MS的发生风险[2-3]。
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中性粒细胞⁃淋巴细胞比值（neutrophil⁃lympho⁃ cyte ratio，NLR）反映了中性粒细胞与淋巴细胞计数的相对变化。近年来作为新兴的炎症标志物，因其检测简便、非侵入性和低成本在多领域受到国内外学者关注，已被广泛应用于肿瘤、心血管系统、呼吸系统等领域[4]。
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慢性炎症状态是MS主要的病理生理机制[5]，有研究显示NLR水平在MS患者中升高，其与MS的发生及严重程度密切相关[6]。综合上述研究结果表明，NAGL与NLR均是MS的危险因素，两者通过不同的机制促进MS的发生发展。然而目前国内外尚未见有关NGAL联合NLR预测MS的报道。基于此，本研究旨在探讨NGAL及NLR在MS风险预测中的价值，为MS的早期临床防治提供依据。
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1 对象和方法
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1.1 对象
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选取2016年1月—2018年12月于苏州大学附属第三医院体检或就诊的汉族患者共120例，根据2005年国际糖尿病联盟（International Diabetes Fed⁃ eration，IDF）诊断标准分为MS组及非MS（Non⁃MS） 组各60例，其中，男79例，女41例，平均年龄 （46.29±11.41）岁。MS诊断标准参考2005年IDF全球共识定义，即必须具备中心型肥胖[腰围（waist circumference，WC）切点男≥90cm，女≥80cm]及下列4个因素中的任意2项：①甘油三酯（triglyceride，TG）水平升高（>1.7mmol/L）；②高密度脂蛋白胆固醇（high density lipoprotein cholesterin，HDL⁃C）水平降低（男<1.03mmol/L或女<1.29mmol/L）；③空腹血糖（fasting plasma glucose，FPG）升高（≥5.6mmol/L） 或已被诊断为2型糖尿病；④血压升高[收缩压（sys⁃ tolic blood pressure，SBP）≥130mmHg或舒张压（dia⁃ stolic blood pressure，DBP）≥85mmHg]或已被诊断为高血压病。排除标准：近期服用降糖或降脂或降压药物者；肝肾功能异常者；甲状腺功能异常及其他自身免疫性疾病和肿瘤等病史者；女性妊娠期及哺乳期者。本研究经伦理委员会批准并知情同意。
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1.2 方法
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1.2.1 人体测量
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由专人测定身高、体重、WC、臀围（hip circum⁃ ference，HC）及血压，计算体重指数（body mass in⁃ dex，BMI）及腰臀比（waist⁃to⁃hip ratio，WHR）。
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1.2.2 实验室检查
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研究对象于试验前晚禁食8~12h，次日行75g口服葡萄糖耐量试验（oral glucose tolerance test， OGTT），采静脉血测定FPG、OGTT2h血糖（2h post⁃ OGTT glucose，2hPG）（葡萄糖氧化酶法）及空腹胰岛素（fasting insulin，FIns）、OGTT2h胰岛素（2h post⁃ OGTT insulin，2hIns）（放免法）。采用高效液相层析法测定糖化血红蛋白（glycosylated hemoglobin， HbA1c），采用酶法测定TG、总胆固醇（total choles⁃ terol，TC）、HDL⁃C、低密度脂蛋白胆固醇（lowdensity lipoprotein cholesterol，LDL⁃C）。NGAL水平采用胶乳增强免疫比浊法测定（浙江达美生物技术有限公司）。
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1.2.3 计算各指数
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采用稳态模式评估法来评估胰岛素抵抗（ho⁃ meostasis model of insulin resistance，HOMA⁃IR）指数和胰岛β细胞功能（homeostasis model of β⁃cell func⁃ tion，HOMA ⁃β）指数：HOMA ⁃ IR=FPG × FINS/22.5， HOMA⁃β=FINS×20（/FPG-3.5）。
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1.3 统计学方法
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所有数据统计分析均运用软件SPSS16.0。正态分布的数据用均数±标准差（ ± s）表示。非正态分布数据以中位数（四分位数）[M（P25，P75）]表示，对非正态分布数据予对数转换，符合正态分布后行统计分析。计量资料两组间比较采用独立样本 t 检验，计数资料比较采用χ2 检验。血清NGAL与各指标的相关性采用Pearson简单相关。使用Logistic回归分析相关危险因素预测MS发生风险。使用Med⁃ calc软件绘制和分析ROC曲线，判别血清NGAL及NLR在MS诊断中的价值。P< 0.05为差异有统计学意义。
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2 结果
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2.1 一般资料及生化指标比较
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两组间性别构成比、年龄差异无统计学意义 （P ＞0.05）。 MS组BMI、WC、WHR、FPG、2hPG、 SBP、DBP、FIns、2hIns、HbA1c、TG、TC、LDL ⁃ C、 HOMA⁃IR、NLR及NGAL水平高于Non⁃MS组，HDL⁃C、 HOMA⁃β水平低于Non⁃MS组，差异有统计学意义 （P ＜0.05或P ＜0.01，表1）。
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2.2 NGAL与各临床指标的相关性分析
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简单相关提示NGAL与BMI、WC、WHR、SBP、 DBP、FPG、2hPG、HbA1c、TG、HOMA ⁃ IR、NLR呈正相关（r=0.228、0.278、0.252、0.239、0.209、0.230、 0.200、0.232、0.325、0.199、0.770，P ＜0.05或P ＜ 0.01），与HDL ⁃C及HOMA ⁃β呈负相关（r=-0.340、-0.193，P ＜0.05）。
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2.3 血清NGAL、NLR与MS发病风险
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将NGAL、NLR进行四分位分组，以是否发生MS作为因变量，分别以NGAL、NLR作为自变量，以最低分位组（Q1组）为对照，进行Logistic回归分析，校正年龄、性别后，NGAL、NLR最高分位组（Q4组） 优势比（OR）分别为11.667（3.222~42.241）、3.889 （1.083~13.964），P均＜0.05（表2）。
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2.4 NGAL及NLR对MS发病风险的预测价值
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NGAL联合NLR预测MS的ROC曲线下面积 （AUC）为0.683，95%CI：0.592~0.765，显著高于NGAL（AUC=0.664，95%CI：0.573~0.748）、NLR （AUC=0.598，95%CI：0.505~0.687）（P 均＜0.01，表3，图1）。
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3 讨论
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MS是肥胖、高血压、高血糖、血脂异常聚集的一种代谢异常状态。肥胖特别是中心性肥胖作为MS诊断的必备条件，可能是MS的基本病因之一[7]。 Wang等[8] 研究发现肥胖糖尿病小鼠肝脏和脂肪组织中的NGAL mRNA表达水平明显高于对照组。 Auguet等[9] 分别对正常体重和肥胖女性内脏及皮下脂肪组织中的NGAL mRNA及蛋白进行检测，发现后者NGAL的表达水平显著高于前者。多项人群研究[8，10] 也发现肥胖患者血清NGAL水平明显升高，其与血脂水平呈正相关，上述实验结果均提示，体脂增加者NGAL水平升高，并且可能与肥胖相关的代谢异常有关。本研究显示血清NGAL水平与BMI、 WC、WHR及TG等指标呈正相关，提示脂肪组织可能是肥胖状态下循环过多的NGAL的主要来源。
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图1 NGAL、NLR及NGAL联合NLR预测MS的ROC曲线
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胰岛素抵抗目前被认为是MS发生、发展的中心环节。动物研究显示敲除NGAL基因的小鼠空腹血糖及胰岛素水平显著降低，胰岛素敏感性增强，同时高血压的发病风险降低[11-12]。细胞实验也证实，在3T3⁃L1脂肪细胞中降低NGAL的表达，有利于脂肪细胞摄取葡萄糖，改善胰岛素敏感性[13]。临床研究发现肥胖及2型糖尿病患者血清NGAL水平显著升高，而罗格列酮治疗显著降低了NGAL的水平[14]。目前认为NGAL通过上调12⁃脂氧合酶的活性来诱导肿瘤坏死因子⁃α（TNF⁃atumor necrosis fac⁃tor⁃α，TNF⁃α）的表达[15]，以增强TNF⁃α介导的胰岛素受体底物⁃1的丝氨酸磷酸化，从而影响胰岛素受体后信号转导通路并导致胰岛素抵抗。本研究发现NGAL与血糖代谢指标及HOMA⁃IR水平正相关，与上述研究结果基本一致。此外，NGAL与血压呈正相关，目前研究提示代谢紊乱所致的高血压伴随机体内NGAL水平的升高可能与全身慢性炎症状态引起的肾损害有关[16]。以上研究结果显示，NGAL与MS密切相关。本研究中MS组血清NGAL水平高于Non⁃MS组；随着血清NGAL水平升高，MS发病风险呈上升趋势。
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本课题组前期研究已证实，MS的发生发展与机体慢性亚临床低度炎症状态有关[17]。慢性炎症状态的产生与免疫系统的改变有关，慢性炎症导致的白细胞数目增加，主要为非淋巴细胞如中性粒细胞等水平升高，到达炎症或感染的部位激活后续免疫细胞的招募，淋巴细胞存在消耗及增殖不足而水平下降。因此，血细胞的变化可以作为炎症指标来评价疾病的严重程度[18]。本研究结果发现，MS患者NLR水平明显升高，随着NLR水平的上升，MS的发病风险随之升高，与上述研究结果一致。此外， NGAL水平与NLR显著正相关。动物实验发现NGAL缺陷鼠脂肪组织中的12⁃脂氧合酶活性降低， TNF⁃α及白介素⁃6（interleukin⁃6，IL⁃6）显著低表达[19]，人群研究也显示肥胖患者皮下脂肪组织NGAL mRNA及蛋白表达增加，其表达水平与某些炎症因子如TNF⁃α及IL⁃6正相关[9，20]。提示NGAL与慢性低度炎症相关，炎症可能是NGAL与MS之间联系的“桥梁”。
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综合NGAL、NLR与MS的密切相关性，我们推测在预测MS发生风险上，联合应用NGAL与NLR比单独应用更有优势。该研究结果表明，NGAL联合NLR预测MS的AUC为0.683，显著大于NGAL （AUC=0.664）、NLR（AUC=0.598）二者单独使用。证实两者联合预测MS的能力强于单独应用，NGAL和NLR联合使用可以作为一个识别MS高危人群的生物学指标。
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MS和2型糖尿病、心血管及肾脏疾病的发生，以及心血管疾病病死率、全死因死亡率密切相关[21]，且随着MS发病率的快速增加，带来了越来越多的社会、经济问题及家庭负担。因此，MS的早期预测、诊断具有重要意义。综上所述，本研究发现MS患者与Non⁃MS患者比较，血清NGAL及NLR水平显著上升，NGAL与NLR水平呈正相关。NGAL联合NLR作为预测MS的生物学指标优于单独使用NGAL、 NLR，为MS的临床诊断及治疗提供新依据。但也存在不足的地方，本研究为横断面研究，样本数量有限，且人群种族、地域较局限。因此，未来需要更大样本、更广泛人群及地域的前瞻性研究进一步明确血清NGAL联合NLR对评估MS的价值。
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参考文献
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[1] KJELDSEN L，JOHNSEN A H，SENGELOV H，et al.Iso⁃ lation and primary structure of NGAL，a novel protein as⁃ sociated with human neutrophil gelatinase［J］.J Biol Chem，1993，268（14）：10425-10432
-
[2] NA G Y，YOON S R，AN J，et al.The relationship be⁃ tween circulating neutrophil gelatinase ⁃ associated lipo⁃ calin and early alteration of metabolic parameters is asso⁃ ciated with dietary saturated fat intake in non⁃diabetic Ko⁃ rean women［J］.Endocr J，2017，64（3）：303-314
-
[3] BHUSAL A，RAHMAN M H，LEE W H，et al.Paradoxi⁃ cal role of lipocalin⁃2 in metabolic disorders and neurolog⁃ ical complications［J］.Biochem Pharmacol，2019，169：113626
-
[4] 梁利民，徐鹤翔，郑吉顺，等.RDW、NLR联合MELD评分评估失代偿期肝硬化患者预后的临床价值［J］.南京医科大学学报（自然科学版），2020，40（2）：217-222
-
[5] CHEN Y，YU C Y，DENG W M.The role of pro⁃inflamma⁃ tory cytokines in lipid metabolism of metabolic diseases ［J］.Int Rev Immunol，2019，38（6）：249-266
-
[6] SYAUQY A，HSU C Y，RAU H H，et al.Association of di⁃ etary patterns，anthropometric measurements，and meta⁃ bolic parameters with C⁃reactive protein and neutrophil⁃to ⁃ lymphocyte ratio in middle ⁃ aged and older adults with metabolic syndrome in Taiwan：a cross ⁃ sectional study ［J］.Nutr J，2018，17（1）：106
-
[7] ENGIN A.The definition and prevalence of obesity and metabolic syndrome［J］.Adv Exp Med Biol，2017，960：1-17
-
[8] WANG Y，LAM K S，KRAEGEN E W，et al.Lipocalin⁃2 is an inflammatory marker closely associated with obesity，insulin resistance，and hyperglycemia in humans［J］.Clin Chem，2007，53（1）：34-41
-
[9] AUGUET T，QUINTERO Y，TERRA X，et a1.Upregula⁃ tion of lipocalin 2 in adipose tissues of severely obese women：positive relationship with proinflammatory cyto⁃ kines［J］.Obesity（Silver Spring），2011，19（12）：2295-2300
-
[10] PRADEEP A R，NAGPAL K，KARVEKAR S，et al.Lev⁃ els of lipocalin ⁃ 2 in crevicular fluid and tear fluid in chronic periodontitis and obesity subjects［J］.J Investig Clin Dent，2016，7（4）：376-382
-
[11] MOSIALOU I，SHIKHEL S，LUO N，et al.Lipocalin ⁃ 2 counteracts metabolic dysregulation in obesity and diabe⁃ tes［J］.J Exp Med，2020，217（10）：e20191261
-
[12] SONG E，FAN P，HUANG B，et al.Deamidated lipocalin⁃ 2 induces endothelial dysfunction and hypertension in di⁃ etary obese mice［J］.J Am Heart Assoc，2014，3（2）：e000837
-
[13] ABELLA V，SCOTECE M，CONDE J，et al.The potential of lipocalin ⁃ 2/NGAL as biomarker for inflammatory and metabolic diseases［J］.Biomarkers，2015，20（8）：565-571
-
[14] EILENBERG W，STOJKOVIC S，PIECHOTA ⁃ POLANC⁃ ZYK A，et al.Neutrophil gelatinase associated lipocalin（NGAL）is elevated in type 2 diabetics with carotid artery stenosis and reduced under metformin treatment［J］.Car⁃ diovasc Diabetol，2017，16（1）：98
-
[15] ZHANG D，YE S，PAN T.The role of serum and urinary biomarkers in the diagnosis of early diabetic nephropathy in patients with type 2 diabetes［J］.PeerJ，2019，7：e7079
-
[16] SEIBERT F S，SITZ M，PASSFALL J，et al.Prognostic val⁃ ue of urinary calprotectin，NGAL and KIM ⁃ 1 in chronic kidney disease［J］.Kidney Blood Press Res，2018，43（4）：1255-1262
-
[17] YUAN G，QIAN W，PAN R，et al.Reduced circulating oxytocin and high ⁃molecular ⁃weight adiponectin are risk factors for metabolic syndrome［J］.Endocr J，2016，63（7）：655-662
-
[18] LIU C C，KO H J，LIU W S，et al.Neutrophil⁃to⁃lympho⁃ cyte ratio as a predictive marker of metabolic syndrome ［J］.Medicine（Baltimore），2019，98（43）：e17537
-
[19] VICHAYA E G，GROSS P S，ESTRADA D J，et al.Lipo⁃ calin ⁃2 is dispensable in inflammation ⁃induced sickness and depression ⁃ like behavior［J］.Psychopharmacology（Berl），2019，236（10）：2975-2982
-
[20] SINGH R G，NGUYEN N N，CERVANTES A，et al.Cir⁃ culating levels of lipocalin⁃2 are associated with fatty pan⁃ creas but not fatty liver［J］.Peptides，2019，119：170117
-
[21] JAHANGIRY L，FARHANGI M A，REZAEI F.Framing⁃ ham risk score for estimation of 10⁃years of cardiovascu⁃ lar diseases risk in patients with metabolic syndrome［J］.J Health Popul Nutr，2017，36（1）：36
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摘要
目的：观察血清中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白（neutrophil gelatinase⁃associated lipocalin，NGAL）水平与中性粒细胞⁃淋巴细胞比值（neutrophil⁃lymphocyte ratio，NLR）的相关性，探讨 NGAL 联合 NLR 对代谢综合征（metabolic syndrome， MS）诊断的预测价值。方法：选取本院非MS（Non⁃MS）组及MS组各60例，所有研究对象行口服葡萄糖耐量试验（oral glucose tolerance test，OGTT）和胰岛素释放试验，检测NGAL、NLR、血糖、血脂等相关生化指标。结果：MS组血清NGAL水平高于Non⁃ MS组（P < 0.01）。NGAL与体重指数（BMI）、腰围（WC）、腰臀比（WHR）、收缩压（SBP）、舒张压（DBP）、空腹血糖（FPG）、OGTT 2 h血糖（2hPG）、糖化血红蛋白（HbA1c）、甘油三酯（TG）、HOMA⁃IR、NLR呈正相关，与高密度脂蛋白胆固醇（high density lipop⁃ mtein cholesterin，HDL⁃C）及胰岛β细胞功能（HOMA⁃β）呈负相关（P＜0.05或P＜0.01）。Logistic回归分析显示，随着血清NGAL 及NLR水平升高，MS的发病风险呈上升趋势（P＜0.05）。ROC曲线分析提示，NGAL联合NLR预测MS的曲线下面积（AUC）为 0.683（95%CI：0.592~0.765），优于单用NGAL（AUC=0.664，95%CI：0.573~0.748）］NLR（AUC=0.598，95%CI：0.505～0.687）（P＜ 0.01）。结论：MS患者NGAL水平与NLR呈正相关，NGAL联合NLR预测MS优于单独使用NGAL及NLR。