李杰玉,張靜,林玉玲,金文波
(鄭州大學(xué)附屬南陽(yáng)市中心醫(yī)院 1.內(nèi)分泌科,2.感染肝病科,河南 鄭州 473002)
糖尿病心肌?。╠iabetes cardiomyopathy, DCM)是一種特異性心肌病,其獨(dú)立于高血壓、冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟?。ㄒ韵潞?jiǎn)稱冠心?。黾犹悄虿『喜⑿牧λソ叩陌l(fā)病率和病死率[1]。目前,DCM 的發(fā)生機(jī)制尚不明確,可能與心肌細(xì)胞周圍微小血管病變/血管內(nèi)皮功能紊亂、細(xì)胞因子異常等心肌代謝紊亂因素有關(guān)[2-3]。過氧化物酶體增殖物激活受體家族(peroxisome proliferator-activated receptors, PPARs)是調(diào)節(jié)目標(biāo)基因的核內(nèi)受體轉(zhuǎn)錄因子超家族成員,具有促進(jìn)脂肪細(xì)胞分化和脂肪生成、增強(qiáng)機(jī)體胰島素敏感性、調(diào)節(jié)體內(nèi)糖平衡、保護(hù)心血管等多種生物學(xué)效應(yīng)[3]。PPARs受體家族主要包括PPARα、PPARβ/δ、PPARγ 3 種受體,PPARα 和PPARβ/δ 可通過氧化應(yīng)激、炎癥等多種方式參與心血管疾病進(jìn)程,而激活PPARγ 能增加肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子表達(dá)、保護(hù)血管內(nèi)皮功能[3]。目前,關(guān)于PPARs 受體家族與DCM 關(guān)系的研究仍較少,因此本研究通過觀察PPARα、PPARβ/δ、PPARγ 3 種受體在DCM 患者中的表達(dá)水平,探討3種受體對(duì)DCM 影響的可能機(jī)制。
選取2015年10月—2017年10月鄭州大學(xué)附屬南陽(yáng)市中心醫(yī)院收治的DCM 患者(DCM 組)74 例。其中,男性44 例,女性30 例;年齡43~75 歲,平均(59.75±10.00)歲,糖尿病病程6~25年,平均(15.50±5.50)年。單純糖尿病患者(T2DM 組)71例。其中,男性42 例,女性29 例;年齡44~74 歲,平均(59.00±9.80)歲;糖尿病病程5.5~24.0年,平均(15.00±5.00)年。另選取同期健康體檢者70 例 作為對(duì)照(NC)組。其中,男性35 例,女性35 例;年齡45~75 歲,平均(60.15±10.50)歲。糖尿病診斷符合1999年世界衛(wèi)生組織診斷標(biāo)準(zhǔn),DCM 診斷標(biāo)準(zhǔn)為[4]:①明確患2 型糖尿病(type 2 diabetes mellitus, T2DM),糖尿病病程在5年以上;②心臟彩超明確存在心臟擴(kuò)大伴收縮或存在舒張功能障礙;③除外冠心病、高血壓、心肌炎、風(fēng)濕性心臟病及其他類型心肌病引起的心力衰竭;④有心肌缺血或心力衰竭等癥狀;⑤冠狀動(dòng)脈造影顯示無冠狀動(dòng)脈病變,但有其他微血管病變表現(xiàn),如視網(wǎng)膜、腎血管病變。其中①②③為必要條件。排除標(biāo)準(zhǔn):冠心病、高血壓性心臟病、心肌炎、明顯收縮功能受損等;合并糖尿病急性并發(fā)癥、急性感染、嚴(yán)重肝腎功能異常、惡心腫瘤、皮質(zhì)醇增多癥,甲狀腺功能亢進(jìn)癥等;近2 周內(nèi)發(fā)生感染、服用胰島素增敏劑、β-受體阻滯劑、阿托品、洋地黃類藥物患者。經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核通過,并簽署知情同意書。
1.2.1 一般資料 收集入院后身高、體重、血壓(SBP、DBP)、既往病史(高血壓、高血脂),計(jì)算體重指數(shù)(body mass index, BMI)??崭?~10 h 于次日晨起抽取肘靜脈血檢測(cè)空腹血糖(fasting plasma glucose, FPG)、空腹胰島素(fasting insulin, FINS)、糖化血紅蛋白(hemoglobin A1c, HbA1c)、血脂[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)、甘油三酯(triglyceride, TG)、總膽固醇(total cholesterol, TC)]、C 肽(C-peptide, C-P)及高敏感C反應(yīng)蛋白(high sensitivity C-reactive protein, hs-CRP)。采用日立7170A 型全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定LDL-C、HDL-C、TG、TC 和hs-CRP;葡萄糖氧化酶法測(cè)定FPG;放射免疫法測(cè)定FINS;高效液相色譜法測(cè)定HbA1c;微粒子化學(xué)發(fā)光免疫分析法測(cè)定C-P。
1.2.2 PPARs 受體水平檢測(cè) 抽取空腹肘靜脈血2 ml 置于EDTA 抗凝管中,3 000 r/min 離心10 min 后取上清液,分裝置于EP 管中,采用ELISA 檢測(cè)受體水平,操作步驟嚴(yán)格按照說明書進(jìn)行,試劑盒購(gòu)自北京鼎國(guó)生物技術(shù)有限責(zé)任公司,批內(nèi)、批間變異系數(shù)均<10.0%。
數(shù)據(jù)分析采用SPSS 19.0 統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,兩組比較用t檢驗(yàn),多組比較采用單因素方差分析,進(jìn)一步兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料以構(gòu)成比(%)表示,比較采用 χ2檢驗(yàn),P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
各組性別、年齡、糖尿病病程、BMI、血壓、FINS、LDL-C、HDL-C、TC、C-P 及高血壓、高脂血癥 患者比例比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。各組FPG、HbA1c、TG 及hs-CRP 水平,經(jīng)單因素方差分析,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);進(jìn)一步兩兩比較顯示,與T2DM 組和NC 組比較,DCM 組FPG、HbA1c、TG及hs-CRP 均升高(P<0.05);與NC 組比較,T2DM組FPG、HbA1c 及TG 均升高(P<0.05)。見表1。
各組PPARα、PPARβ/δ 及PPARγ 水平比較,經(jīng)單因素方差分析,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。進(jìn)一步兩兩比較顯示,經(jīng)LSD-t檢驗(yàn),與T2DM 組和NC組比較,DCM組PPARα和PPARγ升高(P<0.05),PPARβ/δ 降低(P<0.05);與NC 組比較,T2DM 組PPARα 和PPARγ 升高(P<0.05),PPARβ/δ 降低(P<0.05)。見表2。
表1 各組一般資料比較
表2 各組PPARs 水平的比較 (ng/L,±s)
表2 各組PPARs 水平的比較 (ng/L,±s)
注:①與NC 組比較,P <0.05;②與T2DM 組比較,P <0.05。
組別 n PPARα PPARβ/δ PPARγ NC 組 70 229.86±60.28 285.68±51.17 150.11±33.20 T2DM 組 71 274.39±67.65① 233.16±46.22① 179.24±37.64①DCM 組 74 308.49±70.30①② 207.40±40.00①② 221.86±44.95①②F 值 25.391 53.975 61.761 P 值 0.000 0.000 0.000
本研究發(fā)現(xiàn),DCM 組患者FPG、HbA1c、TG 及hs-CRP 高于T2DM 組和NC 組。T2DM 患者心臟中的糖基化終產(chǎn)物主要堆積于動(dòng)脈中,其通過改變細(xì)胞外基質(zhì),參與動(dòng)脈硬化、心肌細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙及動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成[5],該情況在合并心血管疾病的T2DM 患者中尤為明顯。脂代謝異常是DCM 患者心肌結(jié)構(gòu)和功能改變的重要危險(xiǎn)因素,馮然等[6]亦發(fā)現(xiàn),TG 水平升高會(huì)增加DCM 發(fā)生的危險(xiǎn)性。作為急性反應(yīng)時(shí)相蛋白,hs-CRP 水平可作為心衰的預(yù)警信號(hào)之一,對(duì)心血管疾病的發(fā)生、發(fā)展具有促進(jìn)作用。
PPARα 是由配體激活的核轉(zhuǎn)錄因子受體,屬于核受體超家族成員之一,主要表達(dá)于心臟、肝臟及骨骼肌等,負(fù)責(zé)調(diào)控脂質(zhì)氧化代謝,廣泛參與多種生物活動(dòng)。本研究發(fā)現(xiàn),DCM 組PPARα 高于T2DM 組和NC 組,提示在DCM 患者中PPARα 水平升高。維持心功能正常的重要因素是能量代謝的穩(wěn)態(tài),單一的PPARα 降低和過表達(dá),脂肪酸氧化增加或減少均會(huì)打破心臟的代謝穩(wěn)態(tài),產(chǎn)生不良影響。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)[7]發(fā)現(xiàn),心肌組織PPARα 過表達(dá)后會(huì)導(dǎo)致脂肪酸代謝基因的轉(zhuǎn)錄增加,而敲除后其表達(dá)增加,同時(shí)PPARα 特異性氧化基因下調(diào)。由此可見,PPARα 可以調(diào)節(jié)心臟能量代謝底物由脂肪酸向葡萄糖的轉(zhuǎn)變,進(jìn)而參與DCM 的發(fā)生、發(fā)展。另外,心臟組織特異性PPARα 過表達(dá)會(huì)導(dǎo)致心肌發(fā)生脂質(zhì)過氧化,心臟脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)加強(qiáng),過多的脂質(zhì)產(chǎn)生脂毒性加重惡化心肌重構(gòu),導(dǎo)致類似DCM病變。
PPARβ/δ 廣泛分布于心臟、血管、脂肪等組織,參與炎癥、氧化應(yīng)激、胰島素抵抗等過程。既往研究[8]發(fā)現(xiàn),PPARβ 血管特異性過表達(dá)誘導(dǎo)心肌血管快速生成,可發(fā)揮急性舒張血管的作用。本研究發(fā)現(xiàn),DCM組PPARβ/δ 低于T2DM 組和NC 組,提示DCM 患者PPARβ/δ 水平降低。筆者考慮PPARβ/δ 對(duì)DCM 的 影響可能與多種因素有關(guān)。心肌細(xì)胞的損傷和凋亡是導(dǎo)致DCM 的根本原因,ZHANG 等[9]研究發(fā)現(xiàn),PPARβ 表達(dá)升高可以抑制心肌細(xì)胞凋亡、心肌纖維化及心肌肥厚。實(shí)驗(yàn)研究[10]證明,PPARβ 可能是通過抑制炎癥因子表達(dá),降低氧化應(yīng)激水平,抑制基質(zhì)金屬蛋白酶表達(dá),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)防止心肌細(xì)胞的損傷及凋亡的目的。
本研究發(fā)現(xiàn),DCM 組PPARγ 高于T2DM 組和NC組,且T2DM 組高于NC 組,提示DCM 患者和單純糖尿病患者PPARγ 水平升高。從僅有的研究[11]發(fā)現(xiàn),PPARγ 能夠發(fā)揮良好的代謝保護(hù)作用,通過抑制NFκB、AP-1、蛋白激酶C 信號(hào)通路和氧化應(yīng)激反應(yīng)抑制促炎癥細(xì)胞因子和趨化因子的表達(dá),從而降低內(nèi)皮細(xì)胞的活性和炎癥反應(yīng)。心肌線粒體損傷是DCM 的病例特點(diǎn)之一,也是可能的發(fā)病機(jī)制之一。線粒體是活性氧簇產(chǎn)生的重要場(chǎng)所,線粒體損傷會(huì)加重氧化應(yīng)激反應(yīng)。王兆君等[12]以臨床常用的PPARγ 激動(dòng)劑吡格列酮實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),應(yīng)用吡格列酮后,高糖介導(dǎo)的血管內(nèi)皮細(xì)胞的氧化應(yīng)激受到拮抗作用,活性氧簇?zé)晒鈴?qiáng)度低于未應(yīng)用吡格列酮細(xì)胞,提示PPARγ 對(duì)高糖介導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞活性氧簇產(chǎn)生了抑制作用。鑒于此,筆者考慮PPARγ 水平升高可能是機(jī)體的一種保護(hù)機(jī)制,使其易于被內(nèi)源性配體活化,但具體過程仍有待進(jìn)一步研究。
綜上所述,DCM 患者PPARα 和PPARγ 水平升高,PPARβ/δ 水平降低,PPARs 可能在DCM 的發(fā)生發(fā)展中起到重要作用,但目前生理機(jī)制仍不完善,需進(jìn)一步研究加以證實(shí)。