陳燕銘, 王一娜, 鐘毅敏, 鄧 娟, 何圣清,唐喜香, 任琢琢, 張曉菲, 王曼曼, 曾龍?bào)A△
(中山大學(xué)附屬第三醫(yī)院1內(nèi)分泌科,2特診中心,4眼科,廣東廣州510630;3中山大學(xué)中山眼科中心,廣東廣州510060;5中山大學(xué)附屬第六醫(yī)院ICU,廣東廣州510655)
糖尿病視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy,DR)是糖尿病最常見的微血管并發(fā)癥之一,是成人致盲眼病的首要病因[1],但其發(fā)病機(jī)制至今尚未完全闡明。近年來有觀點(diǎn)認(rèn)為,2型糖尿病是一種慢性低度炎癥性疾病,炎癥因子及脂肪細(xì)胞因子參與了2型糖尿病及其并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展[2]。目前只有少數(shù)的有關(guān)炎癥因子在DR方面的臨床報(bào)道,但是尚未見系統(tǒng)的研究。我們以細(xì)胞間黏附分子-1(intercellular adhesion molecule-1,ICAM -1)、腫瘤壞死因子 - α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、高敏 C-反應(yīng)蛋白(high-sensitivity C -reactive protein,hs-CRP)及脂聯(lián)素(adiponectin,APN)等濃度的變化作為指標(biāo),旨在探討2型糖尿病合并視網(wǎng)膜病變患者上述炎癥相關(guān)因子濃度的變化,及其在糖尿病視網(wǎng)膜病變發(fā)病機(jī)制中的作用。
正常對照組(normal control,NC)為2010年9月至2011年2月于體檢中心健康體檢者,共40例,男20例,女20例,年齡(56.3±6.5)歲,無糖尿病、高血壓、血脂異常、動脈粥樣硬化、肝腎等慢性病史,葡萄糖耐量試驗(yàn)血糖正常,雙眼散瞳檢查眼底正常。
糖尿病組為同期本院和中山眼科中心的住院患者,診斷符合1999年世界衛(wèi)生組織(WHO)糖尿病診斷分型標(biāo)準(zhǔn)[3],共110例,男50例,女60例。所有病例均排除心腦血管病變,無肝、腎功能不全,無急性和慢性感染,近期未服用抗凝藥物。DR診斷按2003年9月糖尿病視網(wǎng)膜病變國際臨床分級標(biāo)準(zhǔn)[4],根據(jù)直接眼底鏡檢查或眼底熒光血管造影檢查將患者分為3組:(1)糖尿病無視網(wǎng)膜病變者為單純糖尿病組(diabetes mellitus,DM)35例,男18例,女17例,年齡(57.5±6.9)歲,病程 6個(gè)月-5年;(2)糖尿病合并非增殖期視網(wǎng)膜病變組(non-proliferative diabetic retinopathy,NPDR)45 例,男 21 例,女24例,年齡(58.3±5.4)歲,病程3-10年;(3)糖尿病合并增殖期視網(wǎng)膜病變組(proliferative diabetic retinopathy,PDR)30例,男 16例,女 14例,年齡(61.6±5.8)歲,病程6-12年。各組間年齡相比,差異無顯著(P>0.05)。
記錄調(diào)查對象的一般資料,如年齡、性別、身高、腰圍、臀圍、體重指數(shù)(body -mass index,BMI)=體重(kg)/身高(m2)、腰臀比(waist-h(huán)ip ratio,WHR)=腰圍(cm)/臀圍(cm),血壓測定采用汞柱式標(biāo)準(zhǔn)袖帶血壓計(jì)測量,專人詢問并表格登記:糖尿病病史、藥物使用史、既往史等。受檢者禁食8-10 h后,晨起空腹肘正中靜脈采血測定指標(biāo)。
生化指標(biāo)檢測:應(yīng)用全自動生化分析儀測定空腹血糖(fasting plasma glucose,F(xiàn)PG)、總膽固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)、低密度脂蛋白膽固醇(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL - C)、糖化血紅蛋白(glycation hemoglobin A1c,HbA1c),并于餐后2 h再次抽取靜脈血,檢測餐后2 h血糖(2 h postpradial plasma glucose,2hPG)??崭挂葝u素(fasting insulin,F(xiàn)INS)采用放射免疫法測定,試劑盒購于中國人民解放軍總醫(yī)院科技開發(fā)中心,穩(wěn)態(tài)模型評估的胰島素抵抗指數(shù)(homeostasis model assessment of insulin resistance index,HOMA-IR)=FPG(mmol/L)×FINS(mIU/L)/22.5[5]。
血清ICAM-1、TNF-α和脂聯(lián)素檢測采用酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)法,試劑盒購自南京凱基生物科技公司和安迪生物技術(shù)上海有限公司,采用日本HTIR酶標(biāo)儀;血清 hs-CRP水平采用速率散射比濁法測定,試劑購自美國利德曼生化技術(shù)有限公司;以上測定均嚴(yán)格按照試劑盒說明書的要求步驟進(jìn)行操作。
采用統(tǒng)計(jì)軟件 SPSS 15.0對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,多組間計(jì)量資料的比較采用ANOVA分析,相關(guān)性采用Pearson相關(guān)分析,用多元逐步回歸分析影響因素的顯著性。
DM組、PDR和NPDR組的收縮壓均高于NC組(P<0.05),NPDR組和PDR組的收縮壓高于DM組(P<0.05)。DM組、NPDR組及 PDR組的 BMI和WHR高于NC組(P<0.05),見表1。
表1 各組一般臨床資料Table 1.Characteristics of patients in each group(±s)
表1 各組一般臨床資料Table 1.Characteristics of patients in each group(±s)
NC:normal control;DM:type 2 diabetes mellitus;NPDR:non-proliferative diabetic retinopathy;PDR:proliferative diabetic retinopathy;SBP:systolic blood pressure;DBP:diastolic blood pressure;BMI:body-mass index;WC:waist circumference;WHR:waist-h(huán)ip ratio.*P <0.05,**P <0.01 vs NC group;△P <0.05 vs DM group.
Group n Age(year) SBP(mmHg) DBP(mmHg) BMI(kg/m2) WC(cm)WHR NC 40 56.3 ±7.5 120.5 ±6.8 74.9 ±5.3 22.7 ±2.5 74.0 ±7.1 0.81 ±0.05 DM 35 57.5 ±6.9 124.5 ±7.5* 75.6 ±12.8 23.6 ±3.6* 83.3 ±8.7 0.94 ±0.08**NPDR 45 58.3 ±5.4 135.1 ±9.1*△ 75.1 ±8.8 24.9 ±2.6* 80.6 ±6.2 0.94 ±0.05**PDR 30 58.6 ±7.8 136.8 ±8.3**△ 76.4 ±12.8 24.2 ±3.6* 82.0 ±9.2 0.92 ±0.07**
DM組、NPDR組及PDR組的患者血清TG、LDL-C、FPG、2hPG、HbA1c水平均高于 NC 組(P <0.05),而前三者之間各指標(biāo)無顯著差異,見表2。
DM組、NPDR組及PDR組的患者血清ICAM-1、TNF-α、hs-CRP水平和HOMA-IR均高于NC組(P<0.05),而NPDR組和PDR組患者的血清ICAM-1、TNF-α、hs-CRP水平和 HOMA -IR 均高于DM組(P<0.05)。DM組、NPDR組及PDR組患者的血清脂聯(lián)素水平均低于NC組(P<0.05),而NPDR組和PDR組的患者血清脂聯(lián)素水平低于DM組患者(P<0.05),見表3。
表2 各組生化指標(biāo)Table 2.Biochemical parameters of patients in each group(±s)
表2 各組生化指標(biāo)Table 2.Biochemical parameters of patients in each group(±s)
TC:total cholesterol;TG:triglyceride;LDL-C:low-density lipoprotein cholesterol;HDL-C:high-density lipoprotein cholesterol;FPG:fasting plasma glucose;2hPG:2 h postprandial plasma glucose;HbA1c:glycated hemoglobin A1c.*P < 0.05,**P <0.01 vs NC group.
Goup n TC(mmol/L)TG(mmol/L)LDL-C(mmol/L)HDL-C(mmol/L)FPG(mmol/L)2hPG(mmol/L)HbA1c(%)NC 40 5.0 ±1.5 1.3 ±0.2 2.1 ±0.2 1.2 ±0.3 4.7 ±0.46.2 ±1.8 5.1 ±0.5 DM 35 5.2 ±1.1 2.9 ±0.5* 3.6 ±0.4* 1.1 ±0.3 8.5 ±0.6** 11.8 ±2.6** 10.5 ±3.6**NPDR 45 5.6 ±2.3 3.5 ±0.4* 3.8 ±0.5* 1.5 ±1.9 8.6 ±0.7** 10.5 ±3.2** 11.0 ±3.2**PDR 30 5.7 ±3.6 3.7 ±0.8* 3.9 ±0.7* 1.6 ±0.3 8.9 ±0.9** 12.7 ±3.8** 10.1 ±2.7**
表3 各組間血清炎癥因子、脂聯(lián)素水平和胰島素抵抗的變化Table 3.Changes in serum inflammatory factors,adiponectin and insulin resistance index of patients in each group(±s)
表3 各組間血清炎癥因子、脂聯(lián)素水平和胰島素抵抗的變化Table 3.Changes in serum inflammatory factors,adiponectin and insulin resistance index of patients in each group(±s)
ICAM-1:intercellular adhesion molecule-1;TNF-α:tumor necrosis factor-α;hs-CRP:high-sensitivity C-reactive protein;FINS:fasting insulin;HOMA - IR:homeostasis model assessment of insulin resistance index.*P < 0.05,**P < 0.01 vs NC group;△P <0.05 vs DM group.
Group n ICAM-1(μg/L)HOMA-IR NC 40 82.9 ±12.4 35.3 ±7.5 36.9 ±5.7 2.1 ±0.4 8.8 TNF-α(ng/L)Adiponectin(μg/L)hs-CRP(mg/L)FINS(mU/L)±1.1 1.8 ±0.3 DM 35 136.7 ±21.7* 89.5 ±10.5** 28.3 ±7.4* 3.9 ±0.5* 17.8 ±1.7* 6.7 ±0.8*NPDR 45 174.6 ±24.6**△ 115.3 ±20.1**△ 22.9 ±4.5*△ 5.6 ±0.8*△ 21.3 ±2.4* 8.2 ±1.2*△PDR 30 213.1 ±27.6**△ 197.5 ±13.8**△ 17.0 ±3.2*△ 8.1 ±0.7**△ 28.6 ±3.5* 11.3 ±1.7**△
患者血清脂聯(lián)素水平與ICAM-1、TNF-α、hs-CRP和 HOMA-IR之間呈負(fù)相關(guān)(r值分別為-0.735、-0.781、-0.768、-0.752,均 P <0.01),HOMA-IR與ICAM-1、TNF-α和hs-CRP之間呈正相關(guān)(r值分別為 0.857、0.906、0.888,均 P <0.01)。
DR是糖尿病最常見的微血管并發(fā)癥之一,其基本的病理改變包括:毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞增生、基底膜增厚,周細(xì)胞選擇性的丟失,導(dǎo)致毛細(xì)血管閉鎖或阻塞,微血管瘤的形成,微血管通透性增加及新生血管形成[6]。持續(xù)的高血糖狀態(tài)引起的一系列生理生化改變造成血管內(nèi)皮細(xì)胞的損傷,炎癥反應(yīng)與DR的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[7]。
黏附分子是指由細(xì)胞產(chǎn)生介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞間、細(xì)胞與基質(zhì)間相互識別、相互黏著及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的一類分子,內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)數(shù)種蛋白質(zhì)介導(dǎo)細(xì)胞間黏附,如ICAM-1等[8],視網(wǎng)膜中細(xì)胞的異常聚集可損傷血管內(nèi)皮細(xì)胞,造成組織水腫、滲漏以及無灌注區(qū)的形成[9]。研究顯示,糖尿病視網(wǎng)膜病變患者血清可溶性細(xì)胞間黏附分子-1(sICAM-1)、可溶性血管細(xì)胞間黏附分子 -1(sVCAM -1)水平升高[10]。本研究結(jié)果也顯示,糖尿病患者血清ICAM-1水平明顯高于健康對照組和NPDR組和PDR組患者血清ICAM-1水平明顯高于單純糖尿病患者,并且隨著糖尿病視網(wǎng)膜病變程度加重其血清ICAM-1濃度明顯增高。
TNF-α是一重要炎癥介質(zhì),在血管內(nèi)皮細(xì)胞表面廣泛分布,可增加視網(wǎng)膜血管通透性,刺激血管外基質(zhì)過量產(chǎn)生和血管細(xì)胞的增殖,導(dǎo)致眼內(nèi)新生血管形成[11]。Sfikakis等[12]研究發(fā)現(xiàn),DR 患者應(yīng)用抗TNF-α抗體治療后,黃斑水腫明顯減輕,本研究結(jié)果顯示,糖尿病患者血清TNF-α水平明顯高于健康對照組,NPDR組和PDR組患者血清TNF-α濃度明顯高于單純糖尿病患者,并且隨著糖尿病視網(wǎng)膜病變程度加重其血清TNF-α的水平明顯升高。
脂聯(lián)素是脂肪細(xì)胞特異性分泌的一種血漿激素蛋白,在脂肪組織中高度表達(dá)并進(jìn)入血液循環(huán),在血漿中有相對較高的濃度,具有抗炎、抗動脈粥樣硬化和增加胰島素敏感性的作用。近期研究發(fā)現(xiàn),脂聯(lián)素在糖尿病視網(wǎng)膜病變的發(fā)生發(fā)展中可能起保護(hù)作用[13,14]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),糖尿病患者血清脂聯(lián)素水平明顯低于健康對照組,NPDR組和PDR組患者血清脂聯(lián)素濃度低于單純糖尿病患者,隨著糖尿病視網(wǎng)膜病變程度加重其血清脂聯(lián)素的濃度更低;并且還發(fā)現(xiàn)糖尿病視網(wǎng)膜病變患者血清脂聯(lián)素濃度與血清ICAM-1、TNF-α和hs-CRP水平存在顯著負(fù)相關(guān),血清脂聯(lián)素濃度下降,伴隨著血清ICAM-1、TNF-α和hs-CRP濃度的升高,且與糖尿病視網(wǎng)膜病變的嚴(yán)重程度相關(guān)。提示血清脂聯(lián)素水平的下降,視網(wǎng)膜血管內(nèi)皮的炎癥反應(yīng)加重,兩者存在密切關(guān)系。
有研究顯示,人動脈內(nèi)皮細(xì)胞經(jīng)脂聯(lián)素處理后,脂聯(lián)素以劑量依賴方式抑制TNF-α誘導(dǎo)的血管細(xì)胞黏附分子-1(VCAM-1)、E-選擇素及ICAM-l等在內(nèi)皮細(xì)胞表面的表達(dá),從而抑制TNF-α誘導(dǎo)的單核細(xì)胞黏附于內(nèi)皮細(xì)胞[15,16]。糖代謝紊亂時(shí),視網(wǎng)膜局部代謝及微循環(huán)的改變可以損傷血-視網(wǎng)膜屏障,血循環(huán)中高水平的TNF-α可穿過已破壞的血-視網(wǎng)膜屏障作用于視網(wǎng)膜血管,誘導(dǎo)ICAM-1的表達(dá)。而ICAM-l可使白細(xì)胞黏附于血管內(nèi)皮細(xì)胞,導(dǎo)致血-視網(wǎng)膜屏障的破壞、白細(xì)胞黏附堆積于毛細(xì)血管內(nèi),形成小栓子,阻塞毛細(xì)血管并釋放多種活性物質(zhì),加重微循環(huán)障礙,血流阻滯、血栓栓塞、毛細(xì)血管無灌注,加重糖尿病視網(wǎng)膜病變的病理改變[12,17]。而脂聯(lián)素可能通過抑制TNF-α誘導(dǎo)的黏附分子表達(dá)抑制糖尿病視網(wǎng)膜病變的發(fā)生發(fā)展。
本研究結(jié)果表明,脂聯(lián)素參與了糖尿病視網(wǎng)膜病變的發(fā)生和發(fā)展,其保護(hù)作用可能是通過拮抗炎癥反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的,本研究為糖尿病視網(wǎng)膜病變的機(jī)制探討提供了新的臨床依據(jù)。
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