陶琳,趙曉蓮,齊淑芳
目前,糖尿病視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy,DR)已成為我國(guó)20~79歲人群視力損傷的首要原因,也是中老年人致盲的主要疾病之一[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)人群中DR的患病率為1.62%~1.70%,而糖尿病人群的DR患病率則為20.68%~22.40%[2-3]。目前,DR的具體發(fā)病機(jī)制尚無(wú)定論,有較多的觀點(diǎn)認(rèn)為氧化應(yīng)激反應(yīng)在DR的發(fā)生、發(fā)展中起到了重要作用[4]。另有研究顯示,硫氧還蛋白系統(tǒng)對(duì)機(jī)體的氧化-抗氧化能力具有重要的調(diào)節(jié)作用[5]。其中,硫氧還蛋白互作蛋白(thioredoxin-interacting protein,TXNIP)可通過與硫氧還蛋白結(jié)合來負(fù)向調(diào)控硫氧還蛋白的表達(dá),進(jìn)而影響機(jī)體的氧化-抗氧化能力。相關(guān)研究顯示,TXNIP可誘導(dǎo)胰島β細(xì)胞凋亡,參與糖尿病的發(fā)生、發(fā)展[6]。TXNIP在DR以及糖尿病腎病等糖尿病微血管并發(fā)癥動(dòng)物模型中均存在異常高表達(dá)[7-8]。本研究分析了血清TXNIP在DR患者中的表達(dá)情況及其與氧化應(yīng)激的關(guān)系,以進(jìn)一步明確TXNIP在DR中的臨床意義。
1.1 研究對(duì)象 選取2020年1月—2021年3月于佳木斯市中心醫(yī)院診治的單純2型糖尿病患者(糖尿病組)50例以及DR患者(DR組)82例,82例DR患者根據(jù)疾病嚴(yán)重程度分為增生性糖尿病視網(wǎng)膜病變(PDR)組42例,非增生性糖尿病視網(wǎng)膜病變(NPDR)組40例。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)2型糖尿病、DR的診斷標(biāo)準(zhǔn)均分別參考《中國(guó)2型糖尿病防治指南(2017年版)》[9]、《糖尿病視網(wǎng)膜病變防治專家共識(shí)》[10]。(2)未合并糖尿病大血管病變以及糖尿病急性并發(fā)癥。(3)臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)患有青光眼、葡萄膜炎等眼部疾病。(2)合并有惡性腫瘤。(3)合并有自身免疫性疾病、血液疾病、精神疾病。(4)心、肺、肝、腎等重要臟器存在明顯的功能障礙。另選取同期在我院健康體檢者50例為對(duì)照組。3組年齡、性別比例、收縮壓及舒張壓差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表1。本次研究通過了我院倫理委員會(huì)的批準(zhǔn),患者或家屬均簽署知情同意書。
1.2 研究方法 取所有研究對(duì)象空腹?fàn)顟B(tài)下的肘正中靜脈血5 mL,3 000 r/min離心10 min,提取上層血清。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)檢測(cè)血清TXNIP的水平,黃嘌呤氧化酶法檢測(cè)超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)的水平,二硫代二硝基苯甲酸比色法測(cè)定還原型谷胱甘肽(Glutathione,GSH)的水平,硫代巴比妥法檢測(cè)血清丙二醛(malondialdehyde,MDA)的水平;相關(guān)試劑盒均購(gòu)自美國(guó)R&D公司,相關(guān)檢測(cè)步驟均嚴(yán)格遵循對(duì)應(yīng)試劑說明書進(jìn)行。采用日立7600型全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定糖化血紅蛋白(hemoglobin A1C,HbA1c)、空腹血糖(fasting blood sugar,F(xiàn)PG)、三酰甘油(triglyceride,TG)和總膽固醇(total cholesterol,TC)。
Tab.1 Comparison of general data between the three groups表1 各組基線資料比較
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量數(shù)據(jù)以±s表示,多組間比較采用單因素方差分析,組間多重比較用LSD-t檢驗(yàn),2組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以例或例(%)的形式表示,組間比較用χ2檢驗(yàn)。采用非條件Logistic二分類回歸分析DR患者發(fā)生PDR的危險(xiǎn)因素。采用受試者工作特征(ROC)曲線分析血清TXNIP對(duì)DR的診斷價(jià)值。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 對(duì)照組、糖尿病組及DR組的一般資料比較 DR組糖尿病病程長(zhǎng)于糖尿病組(P<0.05)。與對(duì)照組比較,糖尿病組和DR組TG、TC升高(P<0.05),但后2組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。對(duì)照組、糖尿病組及DR組HbA1c、FPG、MDA及TXNIP依次增加,而SOD和GSH依次降低(均P<0.05),見表2。
2.2 PDR組和NPDR組一般資料比較 與PDR組比較,NPDR組糖尿病病程縮短,MDA和TXNIP降低,而SOD和GSH升高(P<0.05);2組HbA1c、FPG、TG及TC差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,見表3。
2.3 DR患者發(fā)生PDR的危險(xiǎn)因素 以表3中組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的SOD、GSH、MDA及TXNIP為自變量,以是否發(fā)生PDR(是=1,否=0)為因變量,Logistic回歸分析顯示,較高水平的MDA和TXNIP是DR患者發(fā)生PDR的危險(xiǎn)因素,而較高水平的SOD和GSH則是保護(hù)因素(P<0.05),見表4。
2.4 血清TXNIP、SOD、GSH及MDA對(duì)DR的診斷價(jià)值 TXNIP診斷DR的特異度較高,MDA診斷DR的敏感度較高,見表5、圖1。
Tab.2 Comparison of general data between the control group,the diabetes group and the DR group表2 對(duì)照組、糖尿病組和DR組一般資料比較 (±s)
Tab.2 Comparison of general data between the control group,the diabetes group and the DR group表2 對(duì)照組、糖尿病組和DR組一般資料比較 (±s)
*P<0.05,**P<0.01;a與對(duì)照組比較,b與糖尿病組比較,P<0.05。
組別對(duì)照組糖尿病組DR組t或F n 50 50 82糖尿病病程(a)-6.48±2.32 10.17±3.48 6.646**HbA1c(%)4.92±0.96 7.66±1.42a 9.56±1.63ab 166.819**FPG(mmol/L)5.29±0.86 7.73±1.12a 8.96±1.59ab 124.060**TG(mmol/L)1.43±0.53 1.86±0.61a 1.94±0.65a 11.547**TC(mmol/L)4.82±0.83 5.76±1.01a 5.85±1.04a 18.918**SOD(U/L)96.34±11.48 73.68±9.34a 61.28±8.52ab 204.862**GSH(mg/L)215.36±25.87 175.69±20.35a 143.67±16.98ab 184.360**MDA(μmol/L)4.01±1.02 5.45±1.26a 6.38±1.41ab 53.891**TXNIP(μg/L)1.67±0.56 2.49±0.88a 3.58±1.02ab 76.880**
Tab.3 Comparison of relevant data between the PDR group and the NPDR group表3 PDR組和NPDR組的相關(guān)資料比較(±s)
Tab.3 Comparison of relevant data between the PDR group and the NPDR group表3 PDR組和NPDR組的相關(guān)資料比較(±s)
*P<0.05,**P<0.01。
組別PDR組NPDR組t n 42 40糖尿病病程(a)11.06±3.53 9.24±3.21 2.439*HbA1c(%)9.84±1.68 9.27±1.59 1.576 FPG(mmol/L)8.99±1.62 8.93±1.56 0.171 TG(mmol/L)1.98±0.66 1.90±0.61 0.569組別PDR組NPDR組t TC(mmol/L)5.97±1.12 5.72±0.97 1.078 SOD(U/L)55.89±8.06 66.94±8.86 5.912**GSH(mg/L)134.26±13.97 153.55±18.48 5.348**MDA(μmol/L)6.84±1.52 5.90±1.36 2.946*TXNIP(μg/L)4.03±1.13 3.11±0.92 4.031**
Tab.4 Analysis of risk factors for PDR in DR patients表4 DR患者發(fā)生PDR的危險(xiǎn)因素分析
Tab.5 Diagnostic values of TXNIP,SOD,GSH and MDA in DR表5 TXNIP、SOD、GSH及MDA對(duì)DR的診斷價(jià)值分析
Fig.1 Analysis of diagnostic value of TXNIP,SOD,GSH and MDA for DR圖1 TXNIP、SOD、GSH及MDA對(duì)DR的診斷價(jià)值分析
DR是糖尿病常見的慢性并發(fā)癥,其發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)會(huì)隨著糖尿病病程的延長(zhǎng)而增大,且糖尿病患者數(shù)量增加也導(dǎo)致DR患者越來越多。目前研究證實(shí),氧化應(yīng)激反應(yīng)在DR的發(fā)生、發(fā)展中起重要作用,在高糖壞境下會(huì)生成糖基化終末產(chǎn)物,其通過與受體結(jié)合激活細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路,可促進(jìn)活性氧(reactive oxygen species,ROS)的產(chǎn)生,導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)氧化-抗氧化能力失衡[11]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示,高糖可誘導(dǎo)RAC1-NOX2-ROS信號(hào)通路激活,而在采用抑制劑抑制信號(hào)通路活性后則可減少ROS的產(chǎn)生,進(jìn)而有效減輕DR造成的視力損傷[12]。此外,氧化應(yīng)激反應(yīng)還可促進(jìn)視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞中血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子A的表達(dá),促進(jìn)新生血管生成,進(jìn)而促進(jìn)DR的發(fā)生、發(fā)展[13]。本研究結(jié)果顯示,DR患者氧化應(yīng)激產(chǎn)物MDA異常升高,抗氧化因子SOD和GSH在DR患者中異常降低,且MDA、SOD和GSH均是DR患者發(fā)生PDR的影響因素,證實(shí)了氧化應(yīng)激反應(yīng)參與了DR的疾病進(jìn)展,這與相關(guān)研究結(jié)果相近[14]。
TXNIP是機(jī)體氧化應(yīng)激的重要調(diào)節(jié)因子,TXNIP的第247位半胱氨酸殘基與硫氧還蛋白的第32位半胱氨酸殘基可形成穩(wěn)定的二硫鍵,進(jìn)而負(fù)向調(diào)控抗氧化因子硫氧還蛋白的表達(dá),導(dǎo)致機(jī)體的抗氧化能力下降[15]。本研究結(jié)果顯示,DR患者血清中的TXNIP較對(duì)照組異常升高,提示TXNIP可能參與了DR的發(fā)生、發(fā)展。姚倩等[16]研究顯示,糖尿病大鼠視網(wǎng)膜中TXNIP蛋白表達(dá)上調(diào),而在抑制TXNIP蛋白表達(dá)后活性氧生成減少,視網(wǎng)膜細(xì)胞凋亡減少,表明抑制TXNIP蛋白表達(dá)可改善糖尿病大鼠的視力損傷。除了調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激反應(yīng),TXNIP還可以通過以下途徑促進(jìn)DR的進(jìn)展:(1)炎癥反應(yīng)也是DR的重要發(fā)病機(jī)制,TXNIP可激活NLRP 3炎癥小體以及核轉(zhuǎn)錄因子-κB信號(hào)通路,促進(jìn)機(jī)體的炎癥反應(yīng)[17-18]。(2)自噬是機(jī)體的一種重要防御機(jī)制,可延緩DR、糖尿病腎病、糖尿病周圍神經(jīng)病變等慢性并發(fā)癥的發(fā)展,而TXNIP可通過調(diào)節(jié)絲氨酸/蘇氨酸激酶/雷帕霉素靶蛋白信號(hào)通路的活性來抑制小鼠視網(wǎng)膜Müller細(xì)胞自噬,并促進(jìn)細(xì)胞凋亡,進(jìn)而導(dǎo)致疾病的進(jìn)展[19]。較長(zhǎng)的糖尿病病程是公認(rèn)的DR患者發(fā)生PDR的危險(xiǎn)因素[20]。因此,本文在分析危險(xiǎn)因素時(shí)未將其納入回歸,回歸分析結(jié)果亦證實(shí),TXNIP水平過高是DR患者發(fā)生PDR的危險(xiǎn)因素。由此可見,TXNIP可通過多種途徑促進(jìn)DR的發(fā)生、發(fā)展,其有作為DR新型生物標(biāo)志物的潛力。
DR可導(dǎo)致患者視力受損甚至失明,嚴(yán)重影響糖尿病患者的生活質(zhì)量,同時(shí)給患者家庭以及社會(huì)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。而在疾病早期進(jìn)行干預(yù)則可有效改善患者預(yù)后,因此糖尿病患者需定期進(jìn)行眼底檢查[21]。本研究結(jié)果顯示,血清TXNIP診斷DR的ROC曲線下面積為0.803(95%CI:0.730~0.875),當(dāng)截?cái)嘀等?.01μg/L時(shí),血清TXNIP診斷DR的特異度較高,可作為排除DR疑似病例的可靠生物標(biāo)志物。
綜上所述,TXNIP在DR患者血清中呈異常高表達(dá),血清TXNIP水平過高是DR患者發(fā)生PDR的危險(xiǎn)因素,高表達(dá)的TXNIP可能通過調(diào)節(jié)機(jī)體的氧化應(yīng)激反應(yīng)導(dǎo)致DR的發(fā)生、發(fā)展。血清TXNIP診斷DR的特異度較高,可作為臨床診斷DR時(shí)的輔助指標(biāo)。然而,本研究納入的病例數(shù)較少,可能會(huì)導(dǎo)致血清TXNIP診斷DR的截?cái)嘀档葦?shù)據(jù)存在一定的偏倚,有待大樣本量的研究進(jìn)行驗(yàn)證。