錢 瑤,薛君力,曾姣娥

糖尿病(diabetes mellitus,DM)已達(dá)到全球流行水平，2010年有2.85億人受到影響，預(yù)計到2030年將影響到4.4億成年人[1]。在所有糖尿病病例中，2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)占近90%。T2DM的特征是胰腺β細(xì)胞功能失調(diào)和胰島素抵抗，除了肥胖、高血壓和血脂異常等傳統(tǒng)的危險因素外，慢性低度炎性反應(yīng)也是T2DM發(fā)病的主要機(jī)制[2-3]。白細(xì)胞介素-22(interleukin-22,IL-22)是IL-10家族中的一員，近年來，IL-22被認(rèn)為是具有促炎及抗炎雙重作用的細(xì)胞因子，它與2型糖尿病及其并發(fā)癥的發(fā)生密切相關(guān)[4]。白細(xì)胞介素-22結(jié)合蛋白(interleukin-22 binding protein,IL-22BP)是Dumoutier et al[5]在2000年新發(fā)現(xiàn)并命名的一種受體蛋白, 它屬于II型細(xì)胞因子受體，與IL-22的表達(dá)緊密相關(guān), 但I(xiàn)L-22BP在T2DM中表達(dá)和作用情況以及與IL-22的表達(dá)變化是否相關(guān)等仍不清楚。該研究通過觀察T2DM患者外周血中IL-22、IL-22BP水平的變化，探討其在T2DM發(fā)生發(fā)展中的臨床意義。

1 材料與方法

1.1 研究對象選取2017年9月～2018年9月在華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬荊州醫(yī)院內(nèi)分泌科住院部收治的T2DM患者90例作為T2DM組研究對象，年齡26～70(52.58±9.13)歲，其中男52例，女38例，病程1～20 年，糖化血紅蛋白7%～11%，治療方案為口服藥物、經(jīng)皮胰島素注射或者口服藥物聯(lián)合經(jīng)皮胰島素注射治療。T2DM組患者納入標(biāo)準(zhǔn)為符合1999 年世界衛(wèi)生組織(WHO)糖尿病診斷及分型標(biāo)準(zhǔn)，糖尿病慢性并發(fā)癥的診斷標(biāo)準(zhǔn)參照《2017 年版中國2型糖尿病防治指南》。排除標(biāo)準(zhǔn)：1型糖尿病及特殊類型糖尿??；糖尿病急性并發(fā)癥；孕婦及兒童；高血壓及其他心腦血管疾??；自身免疫性疾??；腫瘤；肝炎、肝硬化、肺結(jié)核病史；心肝腎功能不全；各種急、慢性感染，最近1個月接受過抗炎藥物，3個月內(nèi)接受過免疫抑制或免疫調(diào)節(jié)藥物。另選取來醫(yī)院體檢中心體檢者40例作為對照組，年齡30～69(49.05±11.61)歲，其中男22例，女18例，血糖及尿糖正常，均無糖尿病、高血壓病等慢性病史，兩組年齡、性別匹配，差異無統(tǒng)計學(xué)意義。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，所有受試者均簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1標(biāo)本采集 研究對象禁食8～12 h，于次日清晨用EDTA抗凝管抽肘靜脈血3 ml 2支，其中1支靜置1 h，1 500 r/min離心5 min后取上層血清1 ml，分裝入EP管中，-80 ℃冰箱保存待檢(檢測IL-22、IL-22BP水平)。另一支抽血后送華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬荊州醫(yī)院檢驗科應(yīng)用全自動生化分析儀測定一般指標(biāo)。

1.2.2一般指標(biāo)檢測 測量所有參與者的身高、體重、腰圍和臀圍，計算體重指數(shù)(BMI=體重/身高2)及腰臀比(WHR=腰圍/臀圍)。全自動生化分析儀檢測空腹血糖(fasting plasma-glucose，F(xiàn)PG)、總膽固醇(total cholesterols，TC)、三酰甘油(triglycerides，TG)、低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol，LDL-C)、糖化血紅蛋白(glycated hemoglobin，HbA1C)、空腹血胰島素(fasting insulin，F(xiàn)INS)。其中TC、TG、LDL-C采用酶法測定，F(xiàn)BG采用己糖激酶法，HbA1C采用高壓液相法測定，F(xiàn)INS采用免疫放射測定法測定，全自動蛋白分析儀測定尿白蛋白及肌酐，計算二者比值(urine albumin to creatinine ratio，UACR)。用穩(wěn)態(tài)模型(homeostasic model assessment，HOMA)計算胰島素抵抗指數(shù)(homeostasic model assessment of insulin resistance, HOMA-IR)評估胰島素敏感性情況。計算公式：HOMA-IR=(FBG×FINS)/22.5 (胰島素單位為mU/L；血糖單位為mmol/L)。

1.2.3踝/臂血壓比值 (ankle brachial index，ABI)、頸動脈內(nèi)膜中層厚度(intima media thickness，IMT)測定 ABI[6]測定：受檢者在安靜環(huán)境中休息10 min后取平臥位，由專人使用BIO-THESIOMETER-4729LP多普勒血管探測儀測量雙側(cè)肱動脈、脛后及足背動脈收縮壓(systolic blood pressure，SBP)。下肢與上肢SBP最大值的比值讀數(shù)即為ABI, 測定2次取平均值。IMT測定：受檢者在安靜環(huán)境中休息10 min后取仰臥位，頸部向后彎曲，由專人使用美國西門子S2000型彩色多普勒超聲儀，測量兩側(cè)頸總動脈、頸內(nèi)動脈、頸外動脈厚度的平均值作為IMT，連續(xù)測量3次取平均值。

1.2.4IL-22、IL-22BP測定 按照ELISA試劑盒步驟檢測所有參與者血清中的IL-22、IL-22BP水平，利用試劑盒提供的標(biāo)準(zhǔn)品梯度稀釋后檢測獲得標(biāo)準(zhǔn)曲線來計算血清IL-22、IL-22BP濃度。ELISA檢測試劑盒購自武漢ELK Biotechnology公司，IL-22所用試劑盒為ELK2748，IL-22BP所用試劑盒為ELK3403。

2 結(jié)果

2.1 參與者的一般臨床特征、IL-22及IL-22BP水平比較與對照組相比，T2DM組參與者的BMI、WHR均較高(P<0.01)，T2DM組LDL-C、FBG、HbA1C均高于對照組(P<0.005)。T2DM組較對照組IL-22表達(dá)水平降低(P<0.001)，而IL-22BP水平升高(P<0.01)，見表1、圖1。

表1 參與者的一般臨床特征

圖1 參與者的IL-22及IL-22BP水平比較與對照組比較：*P<0. 05

2.2 2型糖尿病患者血漿IL-22、IL-22BP水平與一般指標(biāo)的相關(guān)性分析Spearman相關(guān)分析顯示，T2DM患者外周血清中IL-22表達(dá)水平與ABI、IL-22BP呈負(fù)相關(guān)(ρ=-0.312、-0.273，P<0.01)，與WHR、FPG、HbA1C、HOMA-IR呈正相關(guān)(ρ=0.209、0.282、0.243、0.241，P<0.05)，IL-22BP與HbA1C、LDL-C呈負(fù)相關(guān)(ρ=-0.290，-0.208，P<0.05)，見表2。

表2 2型糖尿病組IL-22及IL-22BP與臨床特征的Spearman相關(guān)分析

2.3 血漿IL-22、IL-22BP水平與2型糖尿病發(fā)病的Logistic回歸分析以是否患有糖尿病作為因變量，以IL-22、IL-22BP、FPG、WHR、BMI、LDL-C、性別等指標(biāo)作為自變量，行Logistic回歸分析，結(jié)果顯示，IL-22、IL-22BP、FPG是T2DM患者的危險因素(P<0.05)，見表3。

表3 血漿IL-22、IL-22BP表達(dá)水平與2型糖尿病發(fā)病的Logistic回歸分析

2.4 2型糖尿病患者血漿IL-22、IL-22BP水平與慢性并發(fā)癥的關(guān)系對T2DM組參與者根據(jù)有無合并糖尿病慢性并發(fā)癥(糖尿病腎臟病變、糖尿病視網(wǎng)膜病變、糖尿病周圍神經(jīng)病變及糖尿病大血管病變)進(jìn)行分組, 分析T2DM組患者IL-22及IL-22BP表達(dá)水平在各組別間有無差異。結(jié)果顯示在合并糖尿病腎臟病變較無糖尿病腎臟病變患者血清IL-22表達(dá)水平降低而IL-22BP表達(dá)水平升高(P<0.05)，IL-22及IL-22BP表達(dá)水平在是否合并糖尿病視網(wǎng)膜病變、糖尿病周圍神經(jīng)病變及糖尿病大血管病變的患者中表達(dá)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表4、表5。

表4 2型糖尿病患者血漿IL-22表達(dá)水平與慢性并發(fā)癥的關(guān)系[M(P75,P25)]

表5 2型糖尿病患者血漿IL-22BP表達(dá)水平與慢性并發(fā)癥的關(guān)系[M(P25,P75]

3 討論

IL-22是IL-10家族的成員之一，主要是由活化的T細(xì)胞分泌，在銀屑病，類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等由T淋巴細(xì)胞引起的疾病中可以看到該細(xì)胞因子水平的升高[7]。IL-22BP是IL-22的可溶性拮抗劑，是由Dumoutier et al[5]在篩選Ⅱ型細(xì)胞因子受體家族基因組DNA數(shù)據(jù)庫時發(fā)現(xiàn)的該受體家族新成員，基于其結(jié)合IL-22的能力，故將該蛋白命名為IL-22BP。大多數(shù)研究證實在T2DM患者外周血清中IL-22表達(dá)的水平低于正常對照組[4,8-9]，Gong et al[3]則發(fā)現(xiàn)相反的研究結(jié)果，Wang et al[10]發(fā)現(xiàn)實驗組與對照組患者外周血清中IL-22的水平無明顯差異，考慮原因可能與種族、診斷標(biāo)準(zhǔn)、疾病進(jìn)展情況等有關(guān)，本研究與大多數(shù)結(jié)果一致。本研究在證實IL-22在T2DM患者外周血清中表達(dá)的水平低于正常對照組的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)與IL-22匹配的IL-22BP表達(dá)水平高于正常對照組，二者相關(guān)性方面存在一定負(fù)相關(guān)，推測IL-22表達(dá)下降可能與IL-22BP抑制作用有關(guān)[11]。

IL-22可以保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞免受高糖及溶血磷脂酰膽堿誘導(dǎo)的損傷[3]，本研究相關(guān)性分析顯示，IL-22表達(dá)水平與ABI呈負(fù)相關(guān)，提示IL-22參與了動脈硬化的過程。IL-22可以通過調(diào)節(jié)JAK-STAT3途徑導(dǎo)致肥胖、外周胰島素及瘦素抵抗[12]，與此結(jié)果相似的是，本研究發(fā)現(xiàn)IL-22與FPG、HbA1C、HOMA-IR呈正相關(guān)，進(jìn)一步證實了IL-22與血糖控制及胰島素抵抗有關(guān)，但本研究發(fā)現(xiàn)IL-22與BMI無明顯相關(guān)，與WHR相關(guān)，WHR為腹型肥胖重要指標(biāo)，推測IL-22可能與腹型肥胖相關(guān)。IL-22BP與HbA1C、LDL-C呈負(fù)相關(guān)，目前對于IL-22BP與血糖血脂控制研究較少，其作用可能與調(diào)控IL-22表達(dá)有關(guān)，具體機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

在對血漿IL-22、IL-22BP表達(dá)水平與T2DM發(fā)病的相關(guān)性logistic回歸分析中發(fā)現(xiàn)，IL-22及IL-22BP的表達(dá)水平與T2DM發(fā)病具有一定的相關(guān)性。有研究[13]發(fā)現(xiàn)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激使胰島素原錯誤折疊，增加血清胰島素原-胰島素比率而造成糖耐量異常。IL-22可以通過信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子(STAT)1和STAT3途徑上調(diào)抗氧化基因和下調(diào)氧化應(yīng)激誘導(dǎo)基因來預(yù)防小鼠和人胰島β細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的氧化應(yīng)激，當(dāng)用IL-22BP阻斷IL-22的作用后，健康小鼠的離體胰島抗氧化基因表達(dá)則較低，具有較高的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激[14]。

在對IL-22及IL-22BP與糖尿病慢性并發(fā)癥的相關(guān)性分析中發(fā)現(xiàn)，IL-22及IL-22BP表達(dá)水平與糖尿病腎臟病變相關(guān)，合并糖尿病腎臟病變患者較無糖尿病腎臟病變患者中IL-22表達(dá)下降而IL-22BP增加，IL-22可以下調(diào)腎臟NLRP3/caspase-1/IL-1β通路，改善腎病小鼠的腎損傷和腎小球系膜基質(zhì)擴(kuò)張，從而對糖尿病腎病有治療作用[8]。另有研究[15]發(fā)現(xiàn)，IL-22促進(jìn)糖尿病腎病發(fā)生、發(fā)展， IL-22BP通過抑制腎小管上皮細(xì)胞中Snail1信號分子的高表達(dá)，減輕微量白蛋白尿，延緩糖尿病腎病的進(jìn)展。本研究證實了IL-22、IL-22BP與糖尿病腎病的相關(guān)性，但基于IL-22雙重促炎及抗炎的性質(zhì)，目前仍有許多爭議。

綜上所述，本研究發(fā)現(xiàn)IL-22在T2DM患者外周血清中表達(dá)的水平降低，而IL-22BP表達(dá)水平增加，IL-22、IL-22BP表達(dá)水平與血糖控制、T2DM及糖尿病腎病發(fā)生相關(guān)。在T2DM患者外周血清中，IL-22減少、IL-22BP增加的原因以及IL-22、IL-22BP是否對T2DM血糖控制及并發(fā)癥改善存在可能的作用是下一步研究的要點(diǎn)。