缺氧诱导因子-1α和核因子E2相关因子2作为儿童先天性肾脏和尿路畸形肾瘢痕形成的生物标志物:一项前瞻性病例对照研究

Hypoxia-inducible factor-1 alpha and nuclear factor erythroid 2-related factor 2 as biomarkers of renal scarring in children with congenital anomalies of the kidney and urinary tract: a prospective case-control study.

作者信息Aylin Gençler, Hakim Çelik, Fatih Padalı, Abit Demir, Safiye Kafadar
PMID40468229
发布时间2025-06-04
DOI10.1186/s12882-025-04193-1

实验完整度

包含病例对照临床研究,测量血清生物标志物、肾脏弹性成像和DMSA扫描,但缺乏肾活检等金标准验证,属于观察性研究,证据层级有限。

主要模型

CAKUT患儿(肾瘢痕形成,n=44) 健康对照儿童(n=44)

重点核对

DMSA扫描用于评估肾瘢痕,按肾段损伤分级(Grade 1-4) 血清HIF-1α和NRF2水平使用ELISA试剂盒检测(货号E-EL-H6066和E-EL-H1564) 肾剪切波弹性成像使用Philips Epiq 7,凸阵探头1-6 MHz 样本量:每组44例,基于G*Power计算(最小每组8例,考虑20%脱落) 排除标准:正常DMSA、急性肾小球肾炎、其他慢性肾病、活动性感染等

摘要

背景:先天性肾脏和尿路畸形(CAKUT)是一组多样的结构畸形,可导致儿童肾纤维化和慢性肾脏病。尽管缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)和核因子E2相关因子2(NRF2)被怀疑参与肾脏疾病的纤维化过程,但它们在CAKUT相关肾纤维化中的作用仍不清楚。在此背景下,本研究旨在探讨与健康对照儿童相比,CAKUT相关肾瘢痕形成儿童的血清HIF-1α和NRF2水平与肾脏弹性成像结果(即剪切波速度,SWV)之间的关系。方法:本横断面研究的人群包括2023年1月至2024年4月期间在土耳其尚勒乌尔法一家三级转诊中心诊断为CAKUT的所有连续儿童,年龄在1个月至18岁之间。患者组包括44名二巯基丁二酸(DMSA)扫描显示CAKUT相关肾瘢痕形成的儿童,对照组包括44名与患者组年龄和性别匹配的健康儿童。结果:与对照组相比,CAKUT儿童的血清HIF-1α(p < 0.001)和NRF2水平(p < 0.001)显著升高。CAKUT组的SWV值也显著升高(p < 0.001),反映肾僵硬度增加。在CAKUT组中,HIF-1α水平与SWV值之间发现弱但显著的正相关(r = 0.314,p = 0.038)。然而,排除单侧肾缺如儿童后,未观察到这种相关性(p = 0.075)。结论:发现CAKUT儿童中HIF-1α和NRF2水平升高与肾瘢痕形成相关,凸显了它们作为肾纤维化生物标志物的潜在作用。HIF-1α水平与SWV值之间的相关性表明HIF-1α可能作为肾纤维化的预测因子。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
血清HIF-1α和NRF2水平是否与CAKUT相关肾瘢痕形成的肾弹性成像发现相关,以及它们是否可作为儿童肾纤维化的生物标志物?
核心机制
文献未明确验证机制,但提出HIF-1α可能参与肾纤维化,NRF2可能具有肾脏保护作用。
主要证据
病例对照研究显示,CAKUT组血清HIF-1α和NRF2水平显著高于对照组(p<0.001),且SWV值显著升高(p<0.001);弱正相关(r=0.314, p=0.038)仅在CAKUT组中观察到,排除单侧肾缺如后不显著。
研究意义
提示HIF-1α和NRF2可能作为肾纤维化的生物标志物,未来可能有助于CAKUT患儿的早期诊断和监测。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

样本与分组

确定研究人群,包括CAKUT患儿和匹配的健康对照。

招募44名DMSA证实肾瘢痕的CAKUT患儿和44名年龄性别匹配的健康对照。

2

临床数据收集

收集人口学、人体测量学和临床特征。

记录年龄、性别、体重、身高、BMI、CAKUT类型、遗传综合征等。

3

实验室检测

测定血清HIF-1α、NRF2、BUN、肌酐和eGFR。

在无感染期抽取早晨静脉血,离心分离血清,-80°C保存,用ELISA试剂盒检测HIF-1α和NRF2。

4

DMSA扫描评估肾瘢痕

诊断和分级肾瘢痕形成。

每例患儿进行DMSA肾皮质扫描,根据损伤分段分级。

5

肾弹性成像测量

测量肾僵硬度(SWV)。

使用剪切波弹性成像(SWE)测量双侧肾脏的SWV,取最大值。

6

统计分析

比较组间差异和相关性。

使用Mann-Whitney U检验比较连续变量,卡方检验比较分类变量,Spearman相关分析评估相关性。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
人HIF-1α ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-H6066
人NRF2 ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-H1564
飞利浦Epiq 7Koninklijke Philips N.V.--
凸阵探头(1-6 MHz)----
锝-99m二巯基丁二酸----
G*Power 3.1.9.6----
Jamovi 2.3.28----
JASP 0.19.0----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
样本与分组
患者组:CAKUT伴DMSA证实肾瘢痕(n=44);对照组:健康儿童(n=44),匹配年龄和性别;排除标准包括正常DMSA、近期感染、其他慢性肾病等
阅读提示:研究设计部分(Population and sample)
DMSA扫描
给药剂量:5 mCi/1.73 m²,最小1 mCi;图像获取时间:注射后2-4小时;分级标准:Grade 0-4
阅读提示:DMSA protocol
实验室检测
血清样本:3-4 mL;离心:2000 rpm,20分钟;储存:-80°C;ELISA试剂盒:Elabscience,货号E-EL-H6066和E-EL-H1564
阅读提示:Data collection部分
肾弹性成像
设备:Philips Epiq 7,凸阵探头1-6 MHz;患者位置:仰卧位,空膀胱;ROI:3x3 mm;测量:每肾三部分,取最大SWV
阅读提示:Renal elastography部分
统计设计
比较:Mann-Whitney U检验;相关性:Spearman秩相关;显著性:p≤0.05;效果量:rank-biserial correlation和Hodges-Lehmann估计
阅读提示:Statistical analysis部分