尿路結石是一種多因素疾病,會同時受到環境、荷爾蒙及基因影響。其中新興環境汙染物質「三聚氰胺」對於尿路結石的影響便是近年來熱門的研究議題。 本團隊先前的研究發現,環境中三聚氰胺暴露會增加氧化壓力並引起早期腎損傷。人體正常代謝過程中會產生化學活性高的活性氧物質,如自由基與過氧化物,雖可以做為細胞內訊息傳遞分子來調節基因表現與細胞週期,但同時也容易與其他物質產生氧化反應而可能造成細胞損傷。當自由基與體內抗氧化物間失衡進而引發活性氧物質過剩的情況就稱做氧化壓力。腎臟對氧化壓力特別敏感,而錳超氧化物歧化酶 (MnSOD)、穀胱甘肽過氧化物酶 (GPX1) 和過氧化氫酶(CAT)等抗氧化酶為人體重要的內源性抗氧化系統,可以協助保護腎臟免受氧化壓力以維持正常功能。因此我們推論這些抗氧化酶的基因多型性可能可以調節環境中三聚氰胺暴露對含鈣尿路結石患者引發的氧化壓力與早期腎損傷之影響

本研究總共收案302位含鈣尿路結石患者,並分析錳超氧化物歧化酶(rs4880rs5746136)、穀胱甘肽過氧化酶(rs1800668)與過氧化氫酶(rs1001179rs769217)等五個過去已證實與腎臟疾病相關的基因多型性,來探討其與尿液中氧化壓力指標(丙二醛與8-羥基去氧鳥苷)與腎小管損傷指標(N-乙醯葡萄糖胺)的關聯性。研究顯示在含錳超氧歧化酵素基因的rs4880基因多型性,攜帶T等位基因受試者相較C等位基因受試者,其產生較高氧化壓力風險(丙二醛值>50%)會增加1.80倍;而在含錳超氧歧化酵素基因另一個rs5746136基因多型性,攜帶G等位基因的受試者相較A等位基因的受試者,其產生較高腎小管損傷風險(N-乙醯葡萄糖胺>50%)會增加1.36倍。在進一步的多變項校正模型結果更顯示,上述兩個含錳超氧歧化酵素基因的基因多型性對氧化壓力與腎小管損傷指標的影響在較高三聚氰胺暴露的受試者會顯著增加

綜合上述,本研究發現錳超氧化物歧化酶基因的兩種基因多型性(rs4880rs5746136),會分別影響含鈣尿路結石患者的氧化壓力與腎小管損傷的風險。而這樣的影響在較高三聚氰胺暴露的族群會更加顯著此結果證實抗氧化酶基因的基因多型性可以調節環境中三聚氰胺暴露所引發的氧化壓力傷害與早期腎臟損傷的風險,因此未來在建立三聚氰胺的每日耐受攝取量時,也須進一步考慮這些抗氧化酶的基因多型性,特別是針對易感性族群如含鈣尿路結石患者。

2022 Kumar

出處: 
Liu CC(劉家駒)Wu CF(吳佳芳), Lee YC, Huang TY, Huang ST(黃詩婷), Wang HS, Jhan JH, Huang SP, Li CC, Juan YS, Hsieh TJ(謝翠娟)Tsai YC(蔡宜純)Chen CC(陳主智)Wu MT*(吳明蒼). Genetic Polymorphisms of MnSOD Modify the Impacts of Environmental Melamine on Oxidative Stress and Early Kidney Injury in Calcium Urolithiasis Patients. Antioxidants (Basel). 2022 Jan 13;11(1):152. doi: 10.3390/antiox11010152. (SCIE, IF2021: 7.675, 4/63=6.35% in CHEMISTRY, MEDICINAL)

應用及亮點:

  • 本研究發現抗氧化酶中的錳超氧化物歧化酶基因多型性可以調節環境中三聚氰胺暴露對成人含鈣尿路結石患者引發的氧化壓力與早期腎損傷之影響。
  • 本研究結果有助於為未來進行環境三聚氰胺暴露對人體健康影響的易感性基因研究與相關調控路徑建立基礎。
  • 針對三聚氰胺對高風險及易感性族群的早期腎臟傷害及其他人體影響仍需持續關注與研究,不可輕忽。

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