朱靜和 蔣鳳 吳加濱
(江蘇省鹽城市濱??h人民醫(yī)院 濱海224500)
2型糖尿?。═2DM)以胰島素抵抗為特征,是動脈粥樣硬化(AS)發(fā)病的重要危險因素[1]。AS已被認(rèn)為是許多心血管疾病的基本病理改變,血管病變的發(fā)展是T2DM患者死亡的主要原因之一[2]。單核細(xì)胞通過與受損血管內(nèi)皮細(xì)胞上表達的黏附分子結(jié)合,在AS進展的第一步發(fā)揮重要作用。單核細(xì)胞遷移到內(nèi)皮下間隙成熟為巨噬細(xì)胞,最終分化成泡沫細(xì)胞,在炎癥部位釋放促炎和促氧化細(xì)胞因子[3]。氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)是炎癥反應(yīng)的重要生物標(biāo)志物,可通過誘導(dǎo)氧化應(yīng)激和內(nèi)皮功能障礙參與AS的發(fā)展[4]。丹參酮ⅡA是丹參中的一種親脂性藥理活性化合物,具有抗炎作用,并在各種炎癥條件下表現(xiàn)出保護作用[5],但其在ox-LDL誘導(dǎo)的人外周血單核細(xì)胞炎癥反應(yīng)中的作用尚不清楚。本研究探討丹參酮ⅡA對T2DM合并AS患者炎癥反應(yīng)的影響?,F(xiàn)報道如下:
1.1 一般資料 選取我院2019年2~9月收治的T2DM合并AS患者90例為研究對象,根據(jù)隨機數(shù)字表法分為對照組(45例)和觀察組(45例)。T2DM的診斷與分類依據(jù)《中國2型糖尿病防治指南(2013年版)》[6]。AS通過血管造影診斷,符合美國心臟學(xué)會2013年發(fā)布的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[7]。排除標(biāo)準(zhǔn):1型糖尿??;合并T2DM急性并發(fā)癥;其他急性臨床情況或嚴(yán)重疾?。ㄈ鐕?yán)重肝腎功能不全、嚴(yán)重感染、膿毒癥或惡性腫瘤等);其他內(nèi)分泌或自身免疫性疾病;服用可能影響全身致炎因子水平的激素制劑或免疫抑制劑等。本研究獲醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn),患者及家屬對研究內(nèi)容知情并簽署知情同意書。兩組年齡、性別、單核細(xì)胞絕對值、血糖、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、三酰甘油(TG)、總膽固醇(TC)等一般資料比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。見表1。
表1 兩組一般資料比較(±s)
表1 兩組一般資料比較(±s)
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1.2 治療方法 對照組和觀察組均給予常規(guī)降血糖治療:二甲雙胍(國藥準(zhǔn)字H20023370)0.5 g/次,口服,3次/d;阿卡波糖(國藥準(zhǔn)字H19990205)50 mg/次,隨餐服,3次/d。觀察組在標(biāo)準(zhǔn)常規(guī)治療的基礎(chǔ)上加丹參酮ⅡA注射液治療,80 mg丹參酮ⅡA注射液(國藥準(zhǔn)字H31022558)加入250 ml 0.9%氯化鈉注射液稀釋,靜脈滴注,1次/d,療程為2周??靥悄繕?biāo):空腹血糖4.4~7.0 mmol/L,餐后2 h或隨機血糖<10.0 mmol/L。常規(guī)藥物治療后,兩組患者血糖均達標(biāo)。
1.3 兩組治療前后血清細(xì)胞因子濃度檢測 抽取兩組用藥前后患者空腹靜脈血2 ml,離心分離血清,保存于-80℃用于批量檢測。利用Luminex200流式熒光檢測儀,據(jù)試劑盒說明書(美國密理博公司)提供的操作步驟檢測腫瘤壞死因子(TNF)-α、白細(xì) 胞 介 素(IL)-6、IL-1β和 細(xì) 胞 間 黏 附 分 子-1(ICAM-1)濃度,每個樣本檢測2次,取均值。
1.4 分離培養(yǎng)健康供者及T2DM合并AS患者外周血單核細(xì)胞 于治療前采集健康供者5例及T2DM合并AS患者5例外周血8 ml,250 g離心20 min,去除上層(富含血小板);剩余血液與生理鹽水混合,650 g離心20 min,進行葡聚糖沉降,收集上層(富含白細(xì)胞),室溫下500 g離心5 min,將顆粒重新懸浮在含葡萄糖的Hank's平衡鹽溶液中。利用Percoll密度梯度在700 g下進行離心15 min,收集界面層并用含葡萄糖的Hank's平衡鹽溶液洗滌。將顆粒重新懸浮在含有10%FBS的RPMI-1640中黏附單核細(xì)胞1 h。通過臺盼藍染色檢測細(xì)胞活力約95%,流式細(xì)胞儀檢測CD14+細(xì)胞純度約95%。
1.5 體外刺激培養(yǎng)健康供者及T2DM合并AS患者單核細(xì)胞 收集上述培養(yǎng)細(xì)胞,分為6組:A組健康供者空白組;B組健康供者ox-LDL(北京索萊寶科技有限公司)處理組;C組健康供者丹參酮ⅡA(美國Sigma公司)+ox-LDL處理組;D組T2DM合并AS患者空白組;E組T2DM合并AS患者ox-LDL處理組;F組T2DM合并AS患者丹參酮ⅡA+ox-LDL處理組。丹參酮ⅡA(1μm)培養(yǎng)1 h后,加或不加ox-LDL(40μg/ml)繼續(xù)孵育48 h,收集細(xì)胞。通過流式細(xì)胞儀檢測各組細(xì)胞凋亡率。
1.6 單核細(xì)胞中致炎因子水平檢測 收集上述分組細(xì)胞,采用RT-PCR(Applied Biosystems公司)檢測 各 組 細(xì) 胞IL-1βmRNA、IL-6 mRNA、TNF-α mRNA和ICAM-1 mRNA表達水平。采用Trizol試劑(Invitrogen公司)提取總RNA,cDNA反轉(zhuǎn)錄試劑合成cDNA,通過QuantiTect SYBR Green PCR試劑盒進行擴增。引物序列:IL-1β,正義鏈5'-CTCTCACCTCCTACTCAC-3',反義鏈5'-ACACT GCTACTTTCCCC-3';IL-6,正義鏈5'-CCACTGCCT TCCCTACTTCA-3',反義鏈5'-TGGTCCTTAGCCA CTCCTTC-3';TNF-α正義鏈5'-GCAGAAAATGCC AGGATGATG-3',反義鏈5'-GGCTGTCAGAGCCT CGTGGCTTTGG-3';ICAM-1,正義鏈5'-AAAAGCG GAGACAGGAGACA-3',反義鏈5'-AGCACGAGAA GCTCAGGAGA-3';β-肌動蛋白,正義鏈5'-CTGGG CTACACTGAGCACC-3',反義鏈5'-AAGTGGTCG TTGAGGGCAATG-3'。采用三步循環(huán)方案,95℃初始變性10 min,95℃變性15 s,60℃退火30 s,72℃延伸30 s進行擴增。使用2-ΔΔCt方法計算實驗樣品和校準(zhǔn)樣品之間的相對折疊差,以β-肌動蛋白為內(nèi)標(biāo)計算相對表達量。
1.7 統(tǒng)計學(xué)分析 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用GraphPad Prism7.0軟件。計數(shù)資料以%表示,采用χ2檢驗;計量資料以(±s)表示,采用t檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 兩組治療前后血清細(xì)胞因子濃度比較 兩組治療前血清TNF-α、IL-6、IL-1β和ICAM-1濃度比較無顯著性差異(P>0.05)。與對照組及觀察組用藥前相比,觀察組在使用丹參酮ⅡA 2周后血清TNF-α、IL-6、IL-1β和ICAM-1濃度明顯降低(P<0.05)。見表2。
表2 兩組治療前后血清細(xì)胞因子濃度比較(pg/ml,±s)
表2 兩組治療前后血清細(xì)胞因子濃度比較(pg/ml,±s)
注:與對照組用藥前比較,*P<0.05;與觀察組用藥前比較,#P<0.05。
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2.2 丹參酮ⅡA+ox-LDL處理后單核細(xì)胞凋亡率檢測 與空白對照組相比,ox-LDL處理組單核細(xì)胞凋亡率增加(P<0.05);與ox-LDL處理組相比,丹參酮ⅡA+ox-LDL處理組單核細(xì)胞凋亡率降低(P<0.05)。T2DM合并AS患者空白組單核細(xì)胞凋亡率與健康供者空白組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。與健康供者ox-LDL處理組相比,T2DM合并AS患者ox-LDL處理組單核細(xì)胞凋亡率增加(t=2.645;P=0.021 4);與健康供者丹參酮ⅡA+ox-LDL處理組相比,T2DM合并AS患者丹參酮ⅡA+ox-LDL處理組單核細(xì)胞凋亡率增加(t=2.721,P=0.018 6)。見表3、圖1。
表3 各組單核細(xì)胞凋亡率檢測(%,±s)
表3 各組單核細(xì)胞凋亡率檢測(%,±s)
注:與A組比較,t=6.663,*P=0.000 2,與B組比較,t=7.285,#P<0.000 1;與D組比較,t=4.213,**P=0.002 9,與E組比較,t=4.074,##P=0.003 6。
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圖1 各組單核細(xì)胞凋亡率檢測
2.3 丹參酮ⅡA抑制健康供者及T2DM合并AS患者單核細(xì)胞中炎癥介質(zhì)表達 體外通過ox-LDL及丹參酮ⅡA培養(yǎng)健康供者及T2DM合并AS患者單核細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)與空白組相比,ox-LDL處理組單核細(xì)胞中TNF-αmRNA、IL-6 mRNA、IL-1βmRNA和ICAM-1 mRNA表達升高(P<0.05);與ox-LDL處理組相比,丹參酮ⅡA+ox-LDL處理組單核細(xì)胞中TNF-αmRNA、IL-6 mRNA、IL-1βmRNA和ICAM-1 mRNA表達降低(P<0.05)。見表4、表5。
表4 健康供者單核細(xì)胞中炎癥介質(zhì)表達(±s)
表4 健康供者單核細(xì)胞中炎癥介質(zhì)表達(±s)
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表5 T2DM合并AS患者單核細(xì)胞中炎癥介質(zhì)表達(±s)
表5 T2DM合并AS患者單核細(xì)胞中炎癥介質(zhì)表達(±s)
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AS是T2DM常見的并發(fā)癥,常進展為心肌梗死和腦卒中,是T2DM患者致殘和致死的重要原因。導(dǎo)致AS發(fā)展的危險因素包括高血糖、低密度脂蛋白膽固醇升高和TG升高。與糖尿病相關(guān)的脂蛋白紊亂通過促進斑塊和ox-LDL在血管系統(tǒng)中的積聚在AS的發(fā)展中發(fā)揮重要作用[8]。AS是一種心血管疾病過程,脂質(zhì)斑塊形成并聚集在中等大小的動脈內(nèi)膜上,導(dǎo)致動脈管壁硬化,動脈變窄,最終導(dǎo)致動脈阻塞,從而阻止血管系統(tǒng)發(fā)揮提供充足氧氣和營養(yǎng)的功能,并破壞全身內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)[9]。與正常人群相比,糖尿病患者患心血管疾病的風(fēng)險高出4倍以上[10]。
先天免疫反應(yīng)和炎癥的主要調(diào)節(jié)因子是單核巨噬細(xì)胞,它們參與先天免疫和炎癥相關(guān)的病理過程,包括自體炎癥疾病、膿毒癥、癌癥或AS[11]。單核巨噬細(xì)胞在炎癥反應(yīng)中的許多先天功能是由細(xì)胞因子介導(dǎo)的。IL-6、TNF-α及IL-1是先天炎癥反應(yīng)的中心介質(zhì)。本次通過對AS患者促炎性細(xì)胞因子的研究,以考察丹參酮ⅡA對該病的治療作用。本研究發(fā)現(xiàn),與對照組及觀察組用藥前相比,觀察組在使用丹參酮ⅡA2周后血清TNF-α、IL-6、IL-1β和ICAM-1濃度明顯降低。
單核細(xì)胞通過與受損的血管內(nèi)皮細(xì)胞上表達的黏附分子結(jié)合,遷移到內(nèi)皮下空間,成熟為巨噬細(xì)胞,并通過A類清道夫受體和CD-36攝取氧化低密度脂蛋白,最終分化成泡沫細(xì)胞,在炎癥部位釋放促炎和促氧化細(xì)胞因子[3]。AS是與ox-LDL積聚有關(guān)的主要心血管疾病之一[12]。最近的報道表明,ox-LDL可通過誘導(dǎo)氧化應(yīng)激、線粒體功能障礙、促炎性細(xì)胞因子和趨化因子的表達,包括IL-1β、IL-6和單核細(xì)胞趨化蛋白1,黏附分子包括ICAM-1和E-選擇素,下調(diào)Kruppel-like factor 2轉(zhuǎn)錄因子的表達,從而推動AS的發(fā)生[8]。
為了進一步說明丹參酮ⅡA在AS疾病過程中的抑炎作用,本研究通過體外實驗建立ox-LDL刺激單核細(xì)胞的炎癥模型。發(fā)現(xiàn)與空白對照組相比,ox-LDL處理組單核細(xì)胞凋亡率增加,單核細(xì)胞中TNF-αmRNA、IL-6 mRNA、IL-1βmRNA和ICAM-1 mRNA表達升高;與ox-LDL處理組相比,丹參酮ⅡA+ox-LDL處理組單核細(xì)胞凋亡率降低,單核細(xì)胞中TNF-αmRNA、IL-6 mRNA、IL-1βmRNA和ICAM-1 mRNA表達明顯降低。
IL-1β在AS和心血管事件的發(fā)生和發(fā)展中起重要作用,使用IL-1阻斷劑與降低總體主要心血管不良事件(MACE)、不穩(wěn)定型心絞痛和心力衰竭復(fù)發(fā)的風(fēng)險相關(guān)[13]。IL-6是一種重要的致AS的細(xì)胞因子[14]。這種多功能促炎性細(xì)胞因子由T淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和脂肪細(xì)胞產(chǎn)生,并通過其膜結(jié)合受體或可溶性受體發(fā)揮作用[15]。IL-6在血管壁對單核細(xì)胞的自分泌和旁分泌的激活有助于炎癥沉積。IL-6還降低血漿中脂蛋白脂肪酶活性和單體脂蛋白脂肪酶水平,從而增加巨噬細(xì)胞對脂質(zhì)的攝取,從而導(dǎo)致泡沫細(xì)胞的形成。在AS發(fā)生發(fā)展過程中,促炎性細(xì)胞因子(如IL-6、TNF-α等)與血管炎癥有關(guān)[16]。TNF-α在單核細(xì)胞黏附和內(nèi)皮功能障礙方面具有協(xié)同效應(yīng)。IL-6通過反式信號轉(zhuǎn)導(dǎo)增加內(nèi)皮細(xì)胞的活化,誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞上黏附分子(如ICAM-1等)的表達。
綜上所述,體內(nèi)實驗證實觀察組在使用丹參酮ⅡA2周后,患者血清TNF-α、IL-6、IL-1β和ICAM-1濃度明顯降低。體外實驗證實丹參酮ⅡA可顯著降低ox-LDL處理的單核細(xì)胞中促炎性細(xì)胞因子表達,這些結(jié)果表明丹參酮ⅡA具有抗炎、抗細(xì)胞凋亡的性質(zhì),有望緩解T2DM患者AS的進程。但本次所選病例較少,藥物治療周期較短,后續(xù)仍需大量實驗多方面驗證丹參酮ⅡA的抗炎效能。