二甲双胍干扰酶法尿肌酐测量：机制解析与临床实验室应对策略

　　本刊推荐：为解决糖尿病患者使用二甲双胍后尿肌酐检测异常问题，东京大学医院研究团队通过反应曲线分析发现二甲双胍通过非竞争性抑制肌酸酶活性干扰酶法肌酐检测，导致测定值假性降低（AUC=0.84）。该研究揭示的干扰机制对糖尿病肾病评估中尿 albumin/creatinine ratio (ACR) 的准确性保障具有重要临床意义。

　　

在全球糖尿病患病率持续攀升的背景下，二甲双胍作为世界卫生组织推荐的一线降糖药物，其临床应用已超越糖尿病治疗领域，在肿瘤、心血管疾病和神经退行性疾病等领域展现出潜在价值。然而，临床实验室在日常检测中发现了一个令人困惑的现象：接受二甲双胍治疗的糖尿病患者尿肌酐检测结果出现异常反应曲线。这一发现引发了研究人员的深度关注，因为尿肌酐测量的准确性直接关系到糖尿病肾病的关键指标——尿白蛋白肌酐比（ACR）的评估精度，进而影响慢性肾脏病分期诊断和治疗决策。

肌酐检测方法经历了从传统Jaffe法到酶法的技术演进。现代酶法肌酐测定涉及复杂的多酶级联反应：肌酐在肌酐酶（creatininase）作用下转化为肌酸，肌酸经肌酸酶（creatinase）水解产生肌氨酸和尿素，肌氨酸通过肌氨酸氧化酶生成过氧化氢，最终通过Trinder反应形成可测量的醌亚胺色素。虽然酶法具有更高的特异性和灵敏度，但已知多巴胺、利多卡因等物质会干扰测定结果。二甲双胍与肌酸在结构上的相似性提示其可能成为新的干扰物质，这种潜在干扰在既往研究中尚未被系统揭示。

为深入探究这一现象，东京大学医院临床检验部的研究团队开展了一项创新性研究。研究人员首先对328例患者的尿肌酐检测反应曲线进行回溯性分析，通过比较84例二甲双胍使用者和244例非使用者的动力学参数（最大反应速度、最终反应速度及其比值），发现药物治疗组呈现特征性的动力学改变。随后通过体外实验验证，使用不同浓度的二甲双胍（100、200、500 mg/dL）处理肌酐溶液（50、100、200 mg/dL），系统分析干扰程度和模式。为阐明作用机制，研究团队创新性地建立"混合测定法"，分别考察二甲双胍对肌酐、肌酸、肌氨酸和过氧化氢测定环节的影响，并通过Lineweaver-Burk和Dixon绘图分析抑制类型。最后通过紫外分光光度法直接监测肌酐酶活性变化，确证二甲双胍的具体作用靶点。

3.1. 研究人群特征分析

研究纳入2020年7-9月期间接受全面实验室检查的328例患者，其中213例为2型糖尿病患者（84例使用二甲双胍）。两组患者年龄分布相似，但二甲双胍使用者血清肌酐水平较低，肾功能分期相对较好，而非使用者中包含更多G4-G5期肾功能不全患者。

3.2. 二甲双胍使用者尿肌酐反应曲线特征

动力学分析显示，虽然两组尿肌酐浓度无显著差异（88.4 vs 80.6 mg/dL, p=0.661），但二甲双胍使用者最大反应速度显著降低（0.003705 vs 0.003877 ΔABS/min, p<0.001），最终反应速度显著升高（0.000047 vs 0.000022 ΔABS/min, p<0.001）。两者比值在用药组明显增高，受试者工作特征（ROC）曲线分析显示该比值区分二甲双胍使用的曲线下面积（AUC）达0.84（95%CI: 0.78-0.89），最佳截断值0.87%时敏感度为71%，特异度为87%。

3.3. 二甲双胍干扰作用的体外验证

浓度梯度实验证实二甲双胍以剂量依赖方式延迟反应动力学：500 mg/dL二甲双胍使100 mg/dL肌酐溶液的最大反应速度从0.4025降至0.1435 ΔABS/min（p<0.001），最终反应速度从0.0046升至0.0590 ΔABS/min（p<0.001），测定值从105.7降至71.7 mg/dL。干扰程度与二甲双胍浓度而非肌酐浓度相关。

3.4. 干扰机制深度解析

混合测定法揭示二甲双胍显著抑制肌酐和肌酸转化反应（p<0.001），但不影响肌氨酸氧化和过氧化氢生成环节。紫外光谱分析显示二甲双胍不直接抑制肌酐酶活性（分解速度0.024 vs 0.025/min, p=0.233）。酶动力学分析表明二甲双胍通过非竞争性抑制方式作用于肌酸酶。标准测定法（两步骤）较混合测定法（一步骤）表现出更强的抑制效应，提示预孵育步骤增强二甲双胍-酶复合物形成。

本研究首次系统揭示二甲双胍对酶法尿肌酐测定的干扰现象及其分子机制。二甲双胍通过非竞争性抑制肌酸酶活性，延迟酶促反应进程，导致测定值假性降低。这种干扰作用具有浓度依赖性，且与临床常用剂量范围内的尿药浓度（0-600 mg/dL）高度相关。研究发现的意义在于：其一，为临床实验室提供识别干扰的有效方法——反应动力学参数（特别是最终/最大反应速度比值）可作为可靠的甄别指标；其二，提示糖尿病患者肾功能评估可能存在的系统性误差，尤其是尿ACR比值可能因肌酐低估而假性升高；其三，为体外诊断试剂改进提供方向，包括优化酶配方或建立数学校正模型。

值得注意的是，这种干扰效应可能影响大量临床研究数据的解读，特别是在以二甲双胍为对照药的临床试验中，基于尿生物标志物的终点评估需要重新审视。研究建议临床实验室科学家通过监测反应曲线识别可疑样本，并通过稀释重测提高测定准确性。未来研究需进一步量化实际尿样中二甲双胍浓度与干扰程度的关联，并比较不同厂家试剂盒的抗干扰能力，推动检测方法的标准化改进。

该研究成果发表于《Biochemistry and Biophysics Reports》，为糖尿病管理中的实验室质量控制提供了重要科学依据，对提升慢性肾脏病筛查准确性具有直接临床价值。随着精准医疗时代对检验数据质量要求的不断提升，此类关于药物-检测方法相互作用的基础研究将日益显现其关键价值。