王明利,馮琦,賈一松,馬武勃,劉亞民
糖尿病足(DF)是糖尿病的嚴(yán)重并發(fā)癥之一,在世界范圍內(nèi)有著極高發(fā)病率[1]。糖尿病足患者的皮膚傷口愈合緩慢,嚴(yán)重者可能需要截肢,給患者健康造成嚴(yán)重威脅[2]。糖尿病可改變患者的血管生成,白細(xì)胞浸潤,巨噬細(xì)胞功能,細(xì)胞外基質(zhì)沉積和成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化等生物學(xué)過程,對(duì)傷口愈合的各個(gè)階段(凝血,炎癥,再上皮化和重塑)都產(chǎn)生一定的影響[3,4]。盡管創(chuàng)面愈合的過程十分復(fù)雜,但是調(diào)控血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)等多種生長(zhǎng)因子,恢復(fù)血運(yùn)重建是目前糖尿病足治療的重要手段[5,6]。
糖尿病足患者創(chuàng)面肉芽組織愈合過程中,血管生成起著關(guān)鍵作用。多種信號(hào)通路被VEGF,血小板衍生生長(zhǎng)因子,血管生成素,Notch,Wnt和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β等細(xì)胞因子激活,其中又以VEGF作為主要參與者[7]。VEGF-A是血管生成的主要介質(zhì),主要激活酪氨酸激酶受體VEGF受體-2(VEGFR-2)。而非受體酪氨酸激酶SRC(一種膜結(jié)合的非受體酪氨酸激酶)則是上述幾種生長(zhǎng)因子受體的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的重要下游,其轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑包括磷脂酰肌醇-3-激酶,粘著斑激酶和促分裂原活化蛋白激酶(MAPK),對(duì)血管生成調(diào)控具有重要意義[8]。
經(jīng)皮血管腔內(nèi)球囊擴(kuò)張成形術(shù)聯(lián)合支架置入術(shù)是已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于糖尿病足大血管重建的治療方法,但其對(duì)VEGF等血管生長(zhǎng)因子的影響還不明確,為探究血管腔內(nèi)成形術(shù)對(duì)VEGF/VEGF-R2/SRC功能軸的影響,協(xié)助術(shù)后療效的預(yù)測(cè)和評(píng)估,我科自2015年1月~2017年12月采用經(jīng)皮血管腔內(nèi)球囊擴(kuò)張成形術(shù)聯(lián)合支架置入術(shù)治療糖尿病足患者,觀察其療效,血管腔內(nèi)成形術(shù)治療對(duì)糖尿病足患者創(chuàng)面肉芽組織VEGF/VEGF-R2/SRC表達(dá)的影響。
1.1 研究對(duì)象與分組選擇2015年1月~2017年12月于寶雞市中醫(yī)醫(yī)院確診為糖尿病足的患者137例,其中男性69例,女性68例,年齡38~75(42.3±6.1)歲。所有患者依據(jù)WHO制定的診斷標(biāo)準(zhǔn)[9]確診為2型糖尿病,患者均以足部感染或潰瘍不愈為主要癥狀來院就診,并伴不同程度的足部皮膚麻涼、疼痛、間歇性跛行等癥狀,各類檢查證實(shí)患肢動(dòng)脈有變形、狹窄或閉塞,血流速度減慢。本研究征得患者及其家屬同意,經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審批通過實(shí)施。將患者隨機(jī)分為手術(shù)組69例和對(duì)照組68例。手術(shù)組男性36例,女性33例;年齡43~74(53.1±11.2)歲;糖尿病病程3.4~22.6(16.8±3.9)年;糖尿病足病程23~248(52.6±15.3)d;Wagner分級(jí):Ⅰ級(jí)23例,Ⅱ級(jí)22例,Ⅲ級(jí)18例,Ⅳ級(jí)6例;對(duì)照組男性34例,女性34例;年齡45~74(53.7±11.3)歲;糖尿病病程2.9~23.1(16.1±5.1)年;糖尿病足病程32~254(51.6±14.2)d;Wagner分級(jí):Ⅰ級(jí)21例,Ⅱ級(jí)20例,Ⅲ級(jí)19例,Ⅳ級(jí)8例。兩組患者一般資料比較無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05),具有可比性。
1.2 方法
1.2.1 治療方法對(duì)照組患者嚴(yán)格執(zhí)行糖尿病飲食和胰島素降血糖、采集病變部位分泌物病原菌培養(yǎng),根據(jù)藥敏結(jié)果選擇有效抗生素控制感染,局部清創(chuàng)及換藥等常規(guī)治療;手術(shù)組在對(duì)照組治療方法的基礎(chǔ)上,采取經(jīng)皮腔內(nèi)球囊擴(kuò)張形成術(shù)聯(lián)合支架置入術(shù)的治療方法,局麻成功后,經(jīng)股動(dòng)脈順行或脛后動(dòng)脈逆行穿刺,成功后造影顯示病變動(dòng)脈,注入肝素鈉3000 u,導(dǎo)絲穿過閉塞或狹窄動(dòng)脈,以球囊進(jìn)行擴(kuò)張,若擴(kuò)張后血管開通率<70%,則置入金屬支架。膝關(guān)節(jié)以下病變動(dòng)脈只采取球囊擴(kuò)張,不進(jìn)行支架置入治療。
1.2.2 創(chuàng)面愈合率測(cè)定患者于入組時(shí)、治療第2、4周,對(duì)足背創(chuàng)面拍照,測(cè)定創(chuàng)面面積,計(jì)算創(chuàng)面愈合率。愈合率(%)=(1-目前創(chuàng)面面積/入組時(shí)創(chuàng)面面積)×100%。
1.2.3 患肢血管功能測(cè)定患者于入組時(shí)及治療第4周后,以彩色多普勒超聲診斷儀檢測(cè)治療前后內(nèi)膜中層厚度、收縮期血管峰值血流速度、靜息狀態(tài)下血管管徑(D0)、充盈狀態(tài)下血管管徑(D1),并計(jì)算彈性程度(D1-D0)/D0。
1.2.4 創(chuàng)面肉芽組織VEGF、VEGF-R2、SRC含量測(cè)定兩組患者于治療4周后采用免疫組織化學(xué)染色檢測(cè)創(chuàng)面肉芽組織VEGF、VEGF-R2、SRC含量,石蠟包埋、切片、脫蠟、脫水、PBS洗涂(1 min×3次)、滴加VEGF/VEGF-R2/SRC(1:25)過夜,孵育,PBS清洗等操作均按照試劑盒說明書進(jìn)行。鏡下棕黃色和棕褐色顆粒即為陽性細(xì)胞。采用Image-Pro Plus 5.0進(jìn)行測(cè)量,分析圖中累計(jì)光密度值(IOD)。
1.2.5 創(chuàng)面肉芽組織VEGF、VEGF-R2、SRC基因表達(dá)采用Real-time PCR檢測(cè),于治療4周后提取兩組患者創(chuàng)面肉芽組織細(xì)胞總RNA、逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA后行Real-time PCR監(jiān)測(cè),嚴(yán)格按試劑盒說明進(jìn)行操作。引物序列VEGF: 上游5’-ATG AACTTTCTGCTGTCTTGGGT-3’,下游5’-AT CATTCTGCCCTCCTCCTTCT-3’;VEGFR-2: 上游5’-TACACGCAGTTGCAGTACATCG-3’,下游5’-CGCAGGATCTGGTAGAGGAAGT-3’;Src:上游5’-GAGCGGCTCCAGATTGTAA-3’,下游5’-CTGGGGATGTAGCCTGTCTGT-3’;以GAPDH為內(nèi)參,引物序列:5’-CAATGACCCCT TCATTGACC-3’,5’-TGGAAGATGGTGATGG GATT-3’。反應(yīng)條件:95℃,30s;95℃,5s;60℃,30s,40個(gè)PCR循環(huán);繪制熔解曲線。以2-△△CT值法進(jìn)行相對(duì)定量分析,以目的基因初始模板相對(duì)量與GAPDH初始模板相對(duì)量的比值表示VEGF、VEGF-R2、SRC的表達(dá)水平。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理所有數(shù)據(jù)應(yīng)用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件分析,計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,兩組間比較采用單因素方差分析,計(jì)數(shù)資料采用例數(shù)(構(gòu)成比)表示,組間比較采用χ2檢驗(yàn)。相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)檢驗(yàn),以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 兩組患者創(chuàng)面愈合率比較與對(duì)照組相比,手術(shù)組治療后第2、4周時(shí)創(chuàng)面愈合率明顯高于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,表1)。
2.2 兩組患者治療前后下肢血管功能比較手術(shù)組與對(duì)照組患者治療前內(nèi)膜中層厚度、收縮期血管峰值血流速度、(D1-D0)/D0等指標(biāo)無明顯差異(P>0.05)。治療后兩組患肢血管功能均較治療前明顯改善(P<0.05),手術(shù)組較對(duì)照組療效更為明顯,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,表2)。
表1 兩組患者創(chuàng)面愈合率比較
表2 兩組患者治療前后下肢血管功能比較(x±s)
2.3 兩組患者創(chuàng)面肉芽組織VEGF、VEGF-R2、SRC含量比較治療4周后手術(shù)組創(chuàng)面肉芽組織VEGF、VEGF-R2、SRC含量(IOD值)較對(duì)照組明顯升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,圖1)。
圖1 兩組患者創(chuàng)面肉芽組織VEGF、VEGF-R2、SRC含量比較
2.4 兩組患者創(chuàng)面肉芽組織VEGF、VEGF-R2、SRC基因表達(dá)比較治療4周后手術(shù)組創(chuàng)面肉芽組織VEGF、VEGF-R2、SRC表達(dá)較對(duì)照組明顯升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,圖2),基因表達(dá)結(jié)果與免疫組化相一致。Pearson相關(guān)分析發(fā)現(xiàn),SRC基因表達(dá)與VEGF-R2表達(dá)正相關(guān)(r=0.541,P<0.05)。
圖2 兩組患者創(chuàng)面肉芽組織VEGF、VEGF-R2、SRC基因表達(dá)對(duì)比
糖尿病周圍神經(jīng)病變是糖尿病最隱匿,它影響著超過50%的糖尿病患者。糖尿病足在糖尿病患者中的發(fā)病率約為10%,糖尿病血管病變包括動(dòng)脈炎和小血管血栓形成;缺血引起的神經(jīng)病變和大血管動(dòng)脈粥樣硬化,三者疊加極易造成承重部位受累,引發(fā)糖尿病足潰瘍[10]。改善患足局部缺血對(duì)于促進(jìn)糖尿病足潰瘍恢復(fù)具有重要意義,經(jīng)皮腔內(nèi)球囊擴(kuò)張形成術(shù)聯(lián)合支架置入術(shù)是常用的改善下肢動(dòng)脈血運(yùn)的血管性介入治療手段。本研究發(fā)現(xiàn),血管腔內(nèi)成形術(shù)治療較對(duì)照組患者創(chuàng)面愈合率明顯提高,下肢血運(yùn)功能明顯改善,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。說明血管腔內(nèi)成形術(shù)對(duì)于促進(jìn)創(chuàng)面組織愈合,擴(kuò)張血管,改善局部血液循環(huán)有重要意義。
糖尿病足具有慢性創(chuàng)傷的所有特征,傷口愈合是一個(gè)復(fù)雜,動(dòng)態(tài)和有序的控制過程,其中血管生成或新血管形成通過滋養(yǎng)新形成的組織來起到關(guān)鍵的病理生理學(xué)作用[11]。傷口愈合過程始于炎癥反應(yīng),然后是新的組織和肉芽生成,募集和血管生成的內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)。 PDGF,VEGF及其受體和TGF-β在這些過程中起關(guān)鍵作用,其中VEGF是血管生成的關(guān)鍵刺激因子,可誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞的有絲分裂和遷移,并且其受體具有酪氨酸激酶活性,直接調(diào)控內(nèi)皮細(xì)胞膜中的Ca2+通道開放[12]。有證據(jù)表明,糖尿病患者組織中VEGF的濃度降低,而VEGF在激活和指導(dǎo)傷口愈合的各個(gè)階段都是不可或缺的,具體而言,VEGF可誘導(dǎo)生產(chǎn)性細(xì)胞向受傷區(qū)域遷移;引導(dǎo)細(xì)胞外基質(zhì)積聚,促進(jìn)起始血管的生成和成熟,刺激肉芽組織生長(zhǎng);還可促進(jìn)成纖維細(xì)胞活化和增殖,刺激傷口收縮[13]。本研究中發(fā)現(xiàn),創(chuàng)面肉芽組織VEGF含量在腔內(nèi)血管成形術(shù)后顯著提高,明顯高于對(duì)照組。說明血管腔內(nèi)成形術(shù)可以有效的恢復(fù)創(chuàng)面VEGF表達(dá),改善傷口愈合的各階段的VEGF不足,這可能是術(shù)后創(chuàng)面愈合速率較快的機(jī)制之一。
VEGF通過結(jié)合跨膜受體(如VEGFR1和VEGFR2)發(fā)揮其生物學(xué)功能,兩者都在內(nèi)皮細(xì)胞表面特異性表達(dá),并含有胞質(zhì)酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域。VEGF通過與其兩種受體酪氨酸激酶VEGF-R1和VEGF-R2在血管內(nèi)皮細(xì)胞上相結(jié)合,發(fā)揮調(diào)控血管生成的作用[14]。目前的研究表明,VEGF-R2似乎介導(dǎo)大多數(shù)已知的對(duì)VEGF-A的細(xì)胞應(yīng)答,在腫瘤血管生成過程中,VEGF介導(dǎo)的血管生成作用可能是SRC依賴的[15]。因此我們研究了血管腔內(nèi)成形術(shù)對(duì)SRC的影響,結(jié)果表明SRC在血管腔內(nèi)成形術(shù)后的表達(dá)亦明顯增加,而其對(duì)血管生成的具體機(jī)制還需進(jìn)一步研究,SRC的調(diào)控作用可能與MAPK信號(hào)通路有關(guān),在SRC作用下Ras/Raf/MEK/ERK信號(hào)通路激活可能是術(shù)后肉芽組織愈合加快的重要原因[16]。另外,VEGF-R2與SRC的表達(dá)正相關(guān),作為VEGF的下游信號(hào)分子,VEGF-R2與SRC在對(duì)血管腔內(nèi)成形術(shù)的療效評(píng)價(jià)方面可能有其獨(dú)特的意義,但具體相關(guān)性有待大樣本多中心數(shù)據(jù)進(jìn)一步證實(shí)。
綜上所述,經(jīng)皮血管腔內(nèi)球囊擴(kuò)張成形術(shù)聯(lián)合支架置入術(shù)治療可有效的促進(jìn)糖尿病足患者創(chuàng)面愈合,改善患肢血運(yùn)功能。而其對(duì)創(chuàng)面愈合的促進(jìn)作用可能是因?yàn)閯?chuàng)面肉芽組織VEGF/VEGF-R2/SRC軸的表達(dá)增加。術(shù)后VEGF及其下游VEGF-R2/SRC在創(chuàng)面肉芽組織乃至血清中的表達(dá)變化檢測(cè),可能為糖尿病足患者經(jīng)皮血管腔內(nèi)球囊擴(kuò)張成形術(shù)聯(lián)合支架置入術(shù)的療效評(píng)估以及預(yù)后分析提供依據(jù)。