鄭海建 謝 燕 王 翎 (贛榆縣人民醫(yī)院老年干部科,江蘇 贛榆 22200)
DM腎病(DN)作為糖尿病(DM)微血管并發(fā)癥之一,是對DM患者生命的巨大威脅,目前其機(jī)制尚未明確,有學(xué)者認(rèn)為氧化應(yīng)激作為DN發(fā)病的重要機(jī)制與內(nèi)皮功能損傷密切相關(guān)〔1〕。血漿8-異前列腺素 F2a(8-iso-PGF2a)是經(jīng)自由基催化不飽和脂肪酸脂質(zhì)過氧化(非酶促反應(yīng))后的終末產(chǎn)物,是PGF2a的異構(gòu)體。被作為評價(jià)體內(nèi)脂質(zhì)過氧化敏感的生物學(xué)標(biāo)志〔2〕。血管性假性血友病因子(vWF)是內(nèi)皮細(xì)胞損傷和功能紊亂的標(biāo)志物。本實(shí)驗(yàn)通過檢測血漿8-iso-PGF2a和vWF在DM患者中的變化,探討氧化應(yīng)激與DM血管內(nèi)皮損傷的關(guān)系,為臨床上DM患者的病情評估、臨床治療和預(yù)后判斷提供參考。
1.1 研究對象 選擇在我科住院治療的2型DM(T2DM)患者55例,男28例,女27例,所有入選病例均符合1999年WHO DM診斷標(biāo)準(zhǔn)〔3〕。入選病例均不合并感染、腫瘤、血液系統(tǒng)疾病、自身免疫病等因素,并除外原發(fā)及其他繼發(fā)性腎臟病及尿路感染;且在采血前一個(gè)月未曾服用血管活性藥物、抗氧化藥物。參照美國2007年《糖尿病和腎臟病臨床實(shí)踐指南》診斷標(biāo)準(zhǔn)〔4〕:將尿白蛋白/尿肌酐(ACR)<30 mg/g者納入無微量白蛋白尿DM組;ACR≥30 mg/g者納入DN組。其中DM組男15例,女15例,平均年齡(62.27±13.49)歲;DN組:男14例,女11例,平均年齡(61.52±16.36)歲。健康對照組(NC組):正常體檢者28例,男13例,女15例,平均年齡(55.86±10.09)歲。三組年齡比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
1.2 方法 記錄所有研究對象的年齡、性別、體重、身高,計(jì)算體重指數(shù)(BMI),BMI=體重(kg)/身高(m)2。受試者均隔夜禁食12 h,于清晨安靜狀態(tài)下留取空腹靜脈血3 ml,用枸櫞酸鈉抗凝,靜置1 h內(nèi),3 000 r/min離心10 min,保留血漿并放入-80℃冰箱保存。留靜脈血3 ml注入生化專用的試管,3 000 r/min離心10 min并分離血清,同批測定空腹血糖(FPG)、甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、高敏 C反應(yīng)蛋白(hsCRP)等指標(biāo),均采用日本的OLYMPUS Au5400全自動生化分析儀測定。8-iso-PGF2a測定采用上海豐翔生物科技有限公司提供的ELISA試劑盒。ACR:采用透視比濁法測定,試劑盒由德國德賽公司提供,單位為mg/g。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS16.0軟件進(jìn)行分析,計(jì)量資料以x±s表示,多組間均數(shù)比較采用方差分析,組內(nèi)兩兩比較采用SNK-q檢驗(yàn),單因素相關(guān)分析采用Pearson直線相關(guān)分析。
2.1 DM患者的一般資料 DM組患者BMI與DN組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但是這兩組與NC組比較均有顯著性差異(P<0.05)。NC組和DN組的FPG高于正常,兩組之間比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,而這兩組與NC組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。hsCRP在DN組患者中明顯升高與DM組和NC組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;DM組患者血清hsCRP與NC組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。DN組與NC組TC水平比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,DN組患者與DM組患者比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。DN組與DM患者的血TG是升高的,但兩組比較差異無顯著性,這兩組與NC組比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1。
2.2 DM患者血漿8-iso-PGF2a水平的改變 DM患者的血漿8-iso-PGF2a水平〔(386.68 ±117.10)pg/ml〕明顯升高,與 NC組〔(287.55±108.95)pg/ml〕比較有顯著差異,并且DN組患者血漿8-iso-PGF2a水平〔(554.49±134.28)pg/ml〕,明顯高于DM患者,三組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
2.3 DM患者血漿vWF的變化 NC組、DM組和DN患者血漿vWF的水平分別為(138.12±91.27)%、(193.16±68.58)%、(334.05±49.94)%,三組及組間兩兩比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
2.4 單因素相關(guān)分析 8-iso-PGF2a與hsCRP(r=0.333,P=0.002)、BMI(r=0.235,P=0.035)、TG(r=0.437,P=0.000)、vWF(r=0.660,P=0.000)、ACR(r=0.661,P=0.000)呈正相關(guān),而與年齡、TC、FPG無相關(guān)。
表1 DM患者的一般資料(x±s)
Whiting等〔5〕研究發(fā)現(xiàn)慢性高血糖可導(dǎo)致自由基大量產(chǎn)生,最終導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化增加和抗氧化劑的枯竭,從而增加DM患者體內(nèi)的氧化應(yīng)激。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,幾乎所有DM患者血漿8-iso-PGF2a水平均高于健康對照者,且在DN患者中升高更加明顯。提示DM患者在無微量白蛋白尿時(shí)期已存在著氧化應(yīng)激反應(yīng),并且氧化應(yīng)激的程度隨著DN的發(fā)生所增強(qiáng)。與國內(nèi)裴薇等〔6〕、國外 Nobecourt等〔7〕研究相似。
Nishikawa〔8〕認(rèn)為血管內(nèi)皮細(xì)胞長期處于高糖狀態(tài)下會使線粒體內(nèi)的活性氧產(chǎn)生增加,誘導(dǎo)蛋白激酶C(PKC)途徑、多元醇途徑、糖基化終末產(chǎn)物(AGEs)等途徑激活,此為DM并發(fā)癥發(fā)生主要的分子機(jī)制。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在DM患者中,內(nèi)皮細(xì)胞合成和釋放的vWF明顯升高,當(dāng)DM并發(fā)微血管病變出現(xiàn)DN時(shí),vWF升高尤其明顯,異常升高的vWF可能通過促血小板黏附作用參與DN的發(fā)生和發(fā)展。Erem等〔9〕研究就發(fā)現(xiàn)DM患者血漿vWF水平高于正常人,而伴有DM微血管并發(fā)癥患者其水平更高。方詠紅等〔10〕研究也顯示,T2DM合并腎病組vWF明顯升高,T2DM無并發(fā)癥組次之,無DM的健康人最低。由此說明在DM初始可能就存在著血管內(nèi)皮細(xì)胞的損傷,并且血管內(nèi)皮的損傷在DN的發(fā)生中起著重要的作用。
高血糖誘導(dǎo)產(chǎn)生過多的自由基還可通過損傷細(xì)胞DNA,特異性激活細(xì)胞核中的DNA修復(fù)酶——多聚(ADP-核酸)聚合酶,繼而引起細(xì)胞內(nèi)糖酵解速率減慢、電子傳遞受阻、ATP缺乏,并且這些改變均可引起血管內(nèi)皮細(xì)胞功能紊亂,加速血管病變的發(fā)生與發(fā)展〔11〕。華軍益等〔12〕體外細(xì)胞培養(yǎng)研究認(rèn)為,高濃度葡萄糖誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞凋亡與氧化應(yīng)激及自由基損傷有關(guān)。文獻(xiàn)報(bào)道,8-iso-PGF2a具有較強(qiáng)的極性,氧化損傷后細(xì)胞膜上酯化的8-iso-PGF2a增多,可使細(xì)胞的完整性受到破壞、流動性發(fā)生改變,從而導(dǎo)致細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能受損,甚至導(dǎo)致細(xì)胞凋亡〔13〕。此外,8-iso-PGF2a可通過直接作用或第二信使系統(tǒng)促使單核細(xì)胞黏附于微血管內(nèi)皮細(xì)胞,導(dǎo)致內(nèi)皮受損。本實(shí)驗(yàn)相關(guān)分析結(jié)果顯示DM患者血漿8-iso-PGF2a與vWF呈顯著正相關(guān),提示氧化應(yīng)激水平與DM患者血管內(nèi)皮損傷密切相關(guān),氧化應(yīng)激參與了DM患者血管內(nèi)皮的損傷,從而導(dǎo)致DN的發(fā)生發(fā)展。8-isoPGF2a本身又可以刺激血管內(nèi)皮細(xì)胞的分化、DNA的合成和內(nèi)皮素-1的表達(dá),削弱NO保護(hù)內(nèi)皮功能的生物效應(yīng),進(jìn)一步加重內(nèi)皮損傷〔14〕。
綜上所述DM患者體內(nèi)氧化應(yīng)激水平升高,并存在內(nèi)皮細(xì)胞功能的紊亂,隨著DM微血管病變的發(fā)生氧化應(yīng)激進(jìn)一步增強(qiáng);氧化應(yīng)激與DM患者血管內(nèi)皮損傷密切相關(guān),氧化應(yīng)激是導(dǎo)致DM患者血管內(nèi)皮損傷的重要因素,可造成DM患者的高凝狀態(tài),因此,對于DM患者在積極控制血糖同時(shí),因盡早合理給予抗氧化、抗凝治療,保護(hù)血管皮功能,可能對延緩DN及其他微血管并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展有益。
1 Brownlee M.The pathobiology of diabetic complications:a unifying mechanism〔J〕.Diabetes,2005;54(6):1615-25.
2 Mezzetti A,Cipollone F,Cuccurullo F.Oxidative stress and cardiovascular complications in diabetes:isoprostanes as new markers on an old paradigm〔J〕.Cardiovasc Res,2000;47(3):475-88.
3 World Health Organization.Definition,dignosis and classification of diabetes mellitus and it's complications〔D〕.WHO/NCD/NCS/99.2
4 KDOQI/KDORI.Clinical practice guidelines and clinical practice recommendations for diabetes and chronic kidney disease〔J〕.Am J Kidney Dis,2007;49(2):S12-154.
5 Whiting PH,Kalansooriya A,Holbrook l,et al.The relationship between chronic glycaemic control and oxidative stress in type 2 diabetes mellitus〔J〕.Br J Biomed Sci,2008;65(2):71-4.
6 裴 薇,逢力男,柳 林,等.8-異前列腺素F2a與早期糖尿病腎病關(guān)系的臨床研究〔J〕.中國實(shí)用醫(yī)藥,2010;5(8):6-8.
7 Nobecourt E,Jacqueminet S,Hansel B,et al.Defective antioxidative activity of small dense HDL 3 particles in type 2 diabetes:relationship to elevated oxidative stress and hyperglycemia〔J〕.Diabetologia,2005;48(3):529-38.
8 Nishikawa T,Araki E.Impact of mitochondrial ROS production in the pathogenesis of diabetes mellitus and its Complications〔J〕.Antioxid Redox Signal,2007;9(3):343-53.
9 Erem C,Hacihasanoglu A,Celik S,et al.Coagulation and fibrinolysis parameters in type 2 diabetic patients with and without diabetic vascular complications〔J〕.Med Princ Pract,2005;14(1):22-30.
10 方詠紅,張繼平,周少雄,等.2型糖尿病患者血清血管性血友病因子、血小板活化因子水平與糖尿病腎病的關(guān)系〔J〕.第一軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào),2005;25(6):729-31.
11 Pacher P,Liaudet L,Soriano FG,et al.The role of poly(ADP-ribose)polymerase activation in the development of myocardial and endothelial dysfunction in diabetes〔J〕.Diabetes,2002;51(2):514-21.
12 華軍益,曾 智,胥 昀,等.高濃度葡萄糖促脂質(zhì)氧化效應(yīng)及其與低密度脂蛋白誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡的協(xié)同作用〔J〕.中國動脈硬化雜志,2002;10(2):135-8.
13 Comporti M,Signorini C,Arezzini B,et al.F2-isoprostanes are not just markers of oxidative stress〔J〕.Free Radic Biol Med,2008;44(3):247-56.
14 Mueller T,Dieplinger B,Gegenhuber A,et al.Serum total 8-iso-prostaglandin F2alpha:a new and independent predictor of peripheral arterial disease〔J〕.J Vasc Surg,2004;40(4):768-73.