張蕊 鄭嵐 施畢旻

2型糖尿病及合并大血管病變患者體內(nèi)細(xì)胞因子的變化

張蕊 鄭嵐 施畢旻

目的探討2型糖尿病患者及大血管病變患者血清腫瘤壞死因子(TNF)-α、干擾素(IFN)-γ的變化。方法用雙抗夾心酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)36例初診2型糖尿病(DM組)患者和28例糖尿病并頸動(dòng)脈斑塊患者、20例健康對(duì)照者的血清IFN-γ、TNF-α的水平。結(jié)果T2DM并大血管病變組、T2DM組的血清TNF-α、IFN-γ水平高于健康對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)論機(jī)體免疫功能異常與促炎因子的啟動(dòng)在2型糖尿病及大血管病變的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮著一定的作用。

2型糖尿病;大血管病變;腫瘤壞死因子-α;干擾素-γ

胰島素抵抗與胰島β細(xì)胞功能缺陷一直被認(rèn)為是2型糖尿病(T2DM) 根本的發(fā)病機(jī)制，研究表明，免疫調(diào)節(jié)異?？赡茉赥2DM及其并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展中起了核心的作用。腫瘤壞死因子-α(TNF-α) 和干擾素-γ(IFN-γ) 都是與炎癥反應(yīng)相關(guān)的細(xì)胞因子，它們都參與炎癥的發(fā)生和發(fā)展。本文通過測(cè)定2 型糖尿病患者血清TNF-α、IFN-γ,以探討其在糖尿病的預(yù)防、診治、預(yù)后判斷中的作用。

1 資料與方法

1.1一般資料 64例來自蘇州大學(xué)第一附屬醫(yī)院住院糖尿病患者。其中2型糖尿病患者36例，男19例，女17例，平均年齡53歲，病程1～6個(gè)月，符合1999年WHO糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)，且抗谷氨酸脫羧酶(GAD)抗體陰性，2型糖尿病并大血管病變患者28例，頸動(dòng)脈彩超示頸動(dòng)脈斑塊形成，均無明顯的心、肝、腎等疾病，無過敏性疾病及其他變態(tài)反應(yīng)性疾病，未服用過任何糖皮質(zhì)激素及其他免疫抑制劑。健康對(duì)照組來自蘇州大學(xué)第一附屬醫(yī)院健康體檢者20例，男11例，女9例，平均年齡50歲，空腹血糖<6.1 mmol/L且餐后2 h血糖<7.8 mmol/L，無急慢性感染、心腦血管疾病、自身免疫性疾病史及長(zhǎng)期口服藥物史。

1.2方法 清晨抽取患者及健康對(duì)照者外周血5～6 ml，肝素抗凝，經(jīng)離心分離出血漿分裝置于-80℃冰箱保存，采用ELISA 法測(cè)定血漿中的TNF-α、IFN-γ 水平，實(shí)驗(yàn)操作嚴(yán)格按說明書進(jìn)行。

2 結(jié)果

2.1單純2型糖尿病患者血漿TNF-α、IFN-γ的水平高于健康對(duì)照組(單位pg/ml,下同)。

糖尿病患者血漿TNF-α(14.27±1.91)水平高于健康對(duì)照組(8.98±5.38)(P<0.05)。

糖尿病患者血漿IFN-γ(2.19±0.66)的水平高于健康對(duì)照組(1.87±0.60)(P<0.05)。

2.22型糖尿病大血管病變患者血漿TNF-α、IFN-γ的水平高于健康對(duì)照組。

糖尿病大血管病變患者血漿TNF-α(22.12±10.10)水平高于健康對(duì)照組(8.98±5.38)(P<0.05)。

糖尿病大血管病變患者血漿IFN-γ(4.08±2.21)的水平高于健康對(duì)照組(1.87±0.60)(P<0.05)。

2.32型糖尿病大血管病變患者血漿TNF-α、IFN-γ的水平高于單純糖尿病患者。

糖尿病大血管病變患者血漿TNF-α(22.12±10.10)水平高于糖尿病患者血漿TNF-α(14.27±1.91)(P<0.05)。

糖尿病大血管病變患者血漿IFN-γ(4.08±2.21)的水平高于糖尿病患者血漿IFN-γ(2.19±0.66)(P<0.05)。

3 討論

2 型糖尿病是一組由遺傳和環(huán)境等因素相互作用而引起的臨床綜合征, 機(jī)體存在明顯的免疫功能紊亂和炎癥介質(zhì)增加，胰島素抵抗由始至終貫穿糖尿病全過程，常并發(fā)各種血管病變。免疫系統(tǒng)激活產(chǎn)生的各種炎癥因子(如IFN-γ、TNF-α和CRP等)均能誘導(dǎo)胰島素抵抗的發(fā)生[1]。

TNF-α是體內(nèi)炎癥反應(yīng)和一系列病理生理過程的重要介質(zhì)，它主要由單核巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，是具有多項(xiàng)生物學(xué)效應(yīng)的細(xì)胞因子，在許多疾病的發(fā)病機(jī)制中起著重要的作用[2]。研究顯示，給大鼠輸注TNF-α可產(chǎn)生胰島素抵抗，且不同肥胖大鼠模型的肥胖程度、胰島素抵抗程度與其脂肪組織中TNF-αmRNA表達(dá)水平相平行，而TNF-α信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制物如可溶性TNFR和抗TNF抗體能夠中和循環(huán)中的TTNF-α，改善肥胖和胰島素抵抗嚙齒類動(dòng)物的胰島素敏感性及胰島素轉(zhuǎn)導(dǎo)的效應(yīng)[3]。研究發(fā)現(xiàn)，TNF-α在致胰島素抵抗中的作用機(jī)制一方面是直接作用于胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)，干擾胰島素受體后信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)而改變胰島素的敏感性；另一方面通過刺激其他細(xì)胞或組織產(chǎn)生代謝效應(yīng)間接作用于胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)。TNF-α可直接作用于β細(xì)胞，使胰島生成cGMP，損傷細(xì)胞DNA。TNF-α還與其他細(xì)胞因子協(xié)同作用，加速β細(xì)胞的功能損傷和破壞。將鼠胰島β細(xì)胞與細(xì)胞因子TNF-α、IL-1β和IFN-γ的組合預(yù)處理，可誘導(dǎo)NO 的形成，并抑制葡萄糖誘導(dǎo)的胰島素分泌[4]。TNF-α通過損傷胰島素信號(hào)通路，影響β細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖，對(duì)2 型糖尿病的發(fā)展起重要作用。TNF-α可通過促進(jìn)IL-1導(dǎo)致的葡萄糖代謝抑制，加速IL-1誘發(fā)的β細(xì)胞損傷，還可直接抑制胰島分泌功能，使胰島β細(xì)胞對(duì)葡萄糖刺激的敏感性下降，胰島素分泌減少，從而導(dǎo)致空腹血糖升高和外周組織對(duì)糖的利用減少。本組研究中，2型糖尿病組TNF-α水平顯著高于正常對(duì)照組，表明TNF-α在糖尿病早期即參與胰島素抵抗的形成，并可能持續(xù)對(duì)胰島β細(xì)胞產(chǎn)生損害，在糖尿病的發(fā)生、發(fā)展中起一定的作用。

IFN-γ是由活化T 細(xì)胞產(chǎn)生，具有抗病毒、抑細(xì)胞生長(zhǎng)及誘導(dǎo)Ⅰ類主要組織相容性復(fù)合體(MHC) 抗原分子表達(dá)的作用。糖尿病患者的胰島β細(xì)胞Ⅰ類主要組織相容性復(fù)合體抗原分子(HLA-A，B，C) 的表達(dá)明顯增加，有些β細(xì)胞可表達(dá)Ⅱ類HLA 抗原(HLA-DR)。而正常的胰島β細(xì)胞表面是不表達(dá)該抗原，這說明胰島β細(xì)胞炎性反應(yīng)時(shí)，其Ⅰ類和Ⅱ類MHC 抗原的表達(dá)異常。MHC 抗原的異常表達(dá)使β細(xì)胞具有抗原傳遞功能，對(duì)TC 細(xì)胞的細(xì)胞毒作用更敏感，易發(fā)生自身免疫性損傷而導(dǎo)致β細(xì)胞的破壞。由此可見,IFN-γ通過誘導(dǎo)β細(xì)胞MHC 抗原分子的異常表達(dá)而參與了糖尿病的發(fā)病。此外，IFN-γ對(duì)β細(xì)胞也有直接影響。體外培養(yǎng)的β細(xì)胞經(jīng)IFN-γ處理后，胰島素原的合成下降，細(xì)胞生長(zhǎng)受抑制，細(xì)胞形態(tài)也發(fā)生改變，如細(xì)胞變大、偽足增多等， IFN-γ還具有明顯的溶細(xì)胞效應(yīng)，因此IFN-γ直接或間接地參與了胰島細(xì)胞損傷。本組研究中，單純2型糖尿病組IFN-γ水平顯著高于正常對(duì)照組，表明IFN-γ在糖尿病的發(fā)生、發(fā)展中起到一定的作用。

糖尿病大血管病變主要是指動(dòng)脈粥樣硬化, IFN-γ、TNF-α可作用于內(nèi)皮細(xì)胞表面相應(yīng)的受體，激活NF-KB引起白細(xì)胞粘附分子血管細(xì)胞間粘附分子-l(VCAM-1)、細(xì)胞間粘附分子-l(ICAM-1)等表達(dá)增加，使單核細(xì)胞聚集、粘附于內(nèi)皮，并遷入內(nèi)皮下間隙，攝取已進(jìn)入內(nèi)膜發(fā)生氧化的脂質(zhì)，形成單核細(xì)胞源性泡沫細(xì)胞，導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生。IFN-γ可刺激巨噬細(xì)胞產(chǎn)生炎性細(xì)胞因子損傷血管壁，同時(shí)還可通過脂質(zhì)過氧化作用直接導(dǎo)致血管壁的氧化損傷。本組研究中，2型糖尿病組大血管病變組血清TNF-α、IFN-γ水平均顯著高于正常對(duì)照組，表明TNF-α、IFN-γ在糖尿病大血管病變的發(fā)生、發(fā)展中也起到一定的作用。

綜上所述，由細(xì)胞因子獨(dú)立或介導(dǎo)的炎癥過程是2 型糖尿病及大血管病變發(fā)生的重要原因，深入研究針對(duì)由多種細(xì)胞因子介導(dǎo)的β細(xì)胞及大血管損傷的干預(yù)將對(duì)2 型糖尿病及大血管并發(fā)癥的防治提供新的途徑。

[1] HrnciarJ, GaborD, HinciarovaM,et al. Relation between cytokines(TNF-α, IL-1 and 6) and homocysteine in android obesity and the phenomenon of insulin resistance syndromes. Vnitr Lek,1999,45(1): 11-16.

[2] WoLF AM， woLF D， RuMPOLD H. et al. The kinase inhibitor imatimib misylate inhibits production in vitro and prevents dependent acute hepatic inflammation. Proc Natl Acad Sci USA，2005，102(38)：13622-13627.

[3] Kushibiki S， Hodate K， Shingu H， et al. Effects of long-term administration of recombinant bovine tumor necrosis factor-alpha on glucose metabolism and growth hormone secretion in steers. Am J Vet Res，2001，62：794-798.

[4] Wachlin G, Augstein P， Schroder D，et al. IL-1beta， IFN-gamma and TNF-alpha increase vulnerability of pancreatic beta cells to autoimmune destruction. J Autoimmun，2003，20:303-312.

277100 山東省棗莊市市中區(qū)人民醫(yī)院(張蕊);山東省棗莊礦業(yè)集團(tuán)棗莊醫(yī)院(鄭嵐);蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院(施畢旻)

張蕊