王 嫇,閆朝麗
(內蒙古醫(yī)科大學附屬醫(yī)院內分泌科,呼和浩特 010000)
近年來,我國的糖尿病(DM)患病率逐年上升,以2型糖尿病(T2DM)為主,占所有糖尿病患者的90.0%以上[1]。糖尿病微血管病變是常見的慢性并發(fā)癥,它包括糖尿病視網膜病變(DR)和糖尿病腎病(DN)。微血管病變的典型改變是微循環(huán)障礙和微血管基底膜增厚,目前認為,DN及DR有著共同的發(fā)病機制。本課題前期蛋白質組學研究[2-3]發(fā)現,新發(fā)T2DM組的視黃醇結合蛋白4(RBP4)、α2-巨球蛋白(α2-MG)、血清淀粉樣蛋白A(SAA)均表達上調。本研究擬通過測定健康人、合并與未合并微血管病變的T2DM 患者血清RBP4、α2-MG、SAA水平,并收集相關臨床指標,對這些因子與T2DM的關系進行驗證,并進一步分析其與糖尿病微血管病變的相關性。
選擇2018年3-9月本院內分泌科收治的T2DM住院患者197例,分為單純T2DM無微血管并發(fā)癥組(NMCD組)和糖尿病合并微血管病變組(MCD組)。NMCD組患者132例,男73例,女59例,年齡29~70歲,平均(51.5±8.4)歲;MCD組患者65例,男35例,女30例,其中單純DR(DR組)28例、單純DN(DN組)21例、DR合并DN(DR+DN組)16例,年齡35~80歲,平均(57.0±10.0)歲。入選DM及DN患者均符合1999年WHO診斷標準[4],入選DR患者均符合2002年國際臨床分級標準[5](排除1型糖尿病、妊娠糖尿病及其他特殊類型糖尿病,并排除糖尿病急性并發(fā)癥,嚴重心、腦疾病及外周血管疾病等)。另選取同期本院體檢中心健康體檢者80例作為健康對照組(NGT組),其中男37例,女43例,年齡31~71歲,平均(51.4±10.0)歲。本研究經本院倫理委員會批準,所有患者均簽署知情同意書。
1.2.1資料收集和實驗室檢測指標
收集入選患者基本信息、年齡、病程、身高、體重等一般資料,以及實驗室檢查指標,包括RBP4、空腹血糖(FBG)、空腹C肽、空腹胰島素(FINS)、糖化血紅蛋白(HbA1c)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、三酰甘油(TG)、總膽固醇(TC)、載脂蛋白A1(ApoA1)、載脂蛋白B100(ApoB100)、纖維蛋白原(Fib)、尿素(Urea)、血肌酐(Cr)、血清胱抑素C(CysC)、尿微量清蛋白/尿肌酐(UACR)、尿微量清蛋白(mAlb)、脂蛋白a[LP(a)]。胰島素抵抗指數(HOMA2-IR)、胰島β細胞功能指數(HOMA2-β)用HOMA Calculator v2.2.3版軟件據FPG及空腹C肽得出(http://www.dtu.ox.ac.uk/HOMACalculator/)。腎小球濾過率(eGFR)應用CKD-EPI Creatinine 2009 Equation根據血肌酐、年齡、性別、人種計算得出。非HDL-C水平由TC水平減去HDL-C水平得出。
1.2.2人血清α2-MG、SAA測定
取研究對象清晨空腹靜脈血3~4 mL至促凝管中,室溫血液自然凝固10~20 min,3 000 r/min離心20 min后分離血清,置于—80 ℃冰箱中保存待測。人血清α2-MG、SAA使用南京建成生物工程研究所生產試劑盒,采用酶聯(lián)免疫法測定。
DR組、DN組、DR+DN組患者性別、年齡、BMI、RBP4、SAA水平比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05),DN組、DR+DN組患者α2-MG水平較DR組高,但均顯著高于NGT組,見表1。
表1 MCD組中三亞組與NMCD組、NGT組相關指標比較
三組性別構成比差異無統(tǒng)計學意義(P=0.425)。MCD組年齡較另外兩組增高(P<0.05),NGT及NMCD組年齡差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。NMCD組、MCD組BMI、腰圍、腰臀比較NGT組高(P<0.05),NMCD組BMI、腰圍、腰臀比與MCD組比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05);MCD組病程顯著長于NMCD組(P<0.05)。見表2。
表2 三組一般資料比較
NMCD組、MCD組RBP4、α2-MG、SAA水平較NGT組升高,MCD組RBP4、SAA水平較NMCD組高(P<0.05)。NMCD組α2-MG水平與MCD組比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表3。
表3 三組RBP4、α2-MG、SAA水平比較
NMCD組、MCD組FPG及HbA1c較NGT組顯著升高(P<0.05),NMCD組與MCD組組間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);MCD組空腹C肽及HOMA2-β水平較NMCD組顯著降低(P<0.05),且NGT組HOMA2-β水平較NMCD組與MCD組顯著增高(P<0.05);NMCD組HOMA2-IR較NGT組及MCD組均升高(P<0.05);FINS各組間比較差異無統(tǒng)計學意義(P=0.922)。見表4。
表4 三組間胰島功能相關指標比較
NMCD組LP(a)、TG水平較NGT組升高(P<0.05),LDL-C、TC、非HDL-C水平與NGT組比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),但有升高趨勢。MCD組LDL-C、TC、非HDL-C、ApoB100水平較NMCD組顯著升高(P<0.05)。MCD組與NMCD組組間HDL-C、ApoA1、ApoA1/B100比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表5。
表5 三組間脂代謝相關指標比較
以是否患糖尿病微血管病變?yōu)橐蜃兞?Y=1或0),以RBP4、SAA、病程、腰圍、UACR、Urea、CysC、LDL-C、TC、非HDL-C、ApoB100、LP(a)、mAlb、空腹C肽等為自變量進行二分類logistic回歸分析,結果顯示,RBP4升高(OR=1.128,95%CI:1.004~1.267,P<0.05)、空腹C肽降低(OR=0.139,95%CI:0.029~0.652),P<0.05)、SAA升高(OR=1.219,95%CI:1.075~1.382,P<0.01)、LP(a)升高(OR=1.073,95%CI:1.017~1.132),P<0.05]是發(fā)生糖尿病微血管病變的危險因素。見表6。
表6 多因素二分類logistic回歸分析
微血管病變是T2DM常見并發(fā)癥,大量流行病學調查顯示,年齡、病程、HbA1c、血脂、HOMA2-IR、蛋白尿等是影響糖尿病微血管病變的重要因素。高血糖產生的糖毒性產物可能通過激活多元醇和己糖通路最終導致血管內皮生長因子(VEGF)的表達增強,從而發(fā)生微血管病變。本研究MCD組年齡較另外兩組高,隨著年齡增長,糖尿病病程延長,發(fā)生糖尿病微血管病變風險增加。而多項研究也顯示,排除年齡這一因素,RBP4、SAA仍在微血管病變患者中顯著增高[6-7]。
RBP4是一種相對分子質量為21 ku的轉運蛋白,主要由肝臟合成,也可由脂肪細胞合成與分泌[8]。RBP有幾種同種型并在不同的組織中表達,血漿中存在的同種型已知是RBP4[9]。本研究結果顯示,RBP4在T2DM患者中顯著增高,考慮其與胰島素抵抗相關的可能機制如下:(1)RBP4 損傷肌肉組織中胰島素信號傳導途徑,包括降低磷酸肌醇激酶-3(PI-3K)的活性和抑制胰島素受體底物-1(IRS1)的磷酸化,從而促使肌肉組織中胰島素作用受損。(2)RBP4 促進肝糖輸出,目前大多認為RBP4直接對肝臟磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)的誘導作用導致其過度表達[10],促進基礎狀態(tài)糖異生,同時又間接通過降低胰島素抑制肝糖異生的作用對糖代謝造成影響[11],在兩方面的共同作用下導致胰島素抵抗。(3)血清RBP4 通過葡萄糖非氧化途徑降低胰島素敏感性[12]。另外,無論是DN組或DR組,亦或是MCD組,RBP4水平均較NMCD組升高,且二分類logistic回歸分析也顯示出RBP4與微血管病變的相關性。因為腎臟是主要負責RBP4降解的器官,糖尿病腎病患者系膜細胞增殖、基膜合成加速、腎小球濾過率改變,使RBP4 排泄障礙,可能是RBP4水平升高的原因。同時,本研究也顯示,RBP4與一些脂代謝相關指標呈正相關。既往大量研究認為,脂代謝異常等多種成分可直接或者間接引起炎性反應和血管內皮損害,從而引發(fā)一系列糖尿病血管并發(fā)癥,因此也不能除外與RBP4相關的脂代謝異常參與了糖尿病微血管并發(fā)癥的發(fā)生、發(fā)展。另外,RBP4不僅轉運血液循環(huán)中的視黃醇,而且與視網膜上存在的RBP4受體結合后,可將視黃醇釋放到視網膜,從而致使大量視黃醇聚集于視網膜上,進而引起功能障礙,導致糖尿病視網膜病變的發(fā)生。
SAA 是一種主要由肝細胞合成的急性期蛋白,也是由人脂肪細胞分泌的一種促炎性脂肪細胞因子,其促進人體脂肪組織中的局部炎癥并觸發(fā)全身性慢性低度炎癥。本研究結果提示,SAA與胰島素抵抗存在相關性。目前認為,SAA可通過以下機制導致胰島素抵抗:T2DM患者多伴有肥胖,脂肪細胞的肥大可導致SAA增加[7],這是因為脂肪組織是巨噬細胞浸潤的標靶,巨噬細胞浸潤可產生大量炎癥因子,SAA是局部和全身的促炎癥脂肪細胞因子,它可以刺激中性粒細胞表達和釋放大量的炎性因子(TNF-α、IL-6、IL-8等),并發(fā)揮細胞毒性作用,引起胰島β細胞凋亡,導致胰島素缺乏,胰島素的不足又反過來促進急性炎性反應的增加,使急性炎性相關產物SAA大量產生,進而形成惡性循環(huán)。此外,SAA在胰島素敏感性下降的個體中呈現高表達,進而激活肝臟、脂肪組織及骨骼肌中的中性粒細胞中的抑制因子、核因子κB、激酶β信號通路,以誘導機體產生胰島素抵抗。另外有研究發(fā)現,SAA可增加脂肪細胞的脂解作用,使脂肪酸的氧化作用增強,進而引起全身的胰島素抵抗,并對胰島β細胞產生毒性作用,最終導致胰島β細胞功能受損,影響糖代謝[13]。同時,SAA可與HDL-C結合促進HDL-C降解,并激活中性粒細胞膽固醇酯酶,使損傷組織產生并釋放大量游離膽固醇,引發(fā)高膽固醇血癥[14]。脂代謝的紊亂可使尿清蛋白排出增加,改變腎小球基膜的磷酸脂成分或引起基膜的葡萄糖胺糖化,使腎小球基膜的通透性增加,使腎小球濾過率下降,這與本研究SAA與UACR、mAlb、CysC呈正相關、與eGFR呈負相關的結果相一致,同時SAA可直接激活絲裂原活化蛋白激酶(MAPK),使腎臟細胞肥大,細胞外基質積聚,導致腎小球硬化和腎小管間質纖維化,這在一定程度上導致和加速了糖尿病腎病的發(fā)生。此外,SAA導致的脂代謝紊亂還加重了組織缺血、缺氧,從而誘發(fā)和加重微血管的內皮損傷。另外,SAA能參與凝血系統(tǒng)的多個過程,造成凝血系統(tǒng)紊亂,促進血栓形成[15]。以上多種因素的共同作用導致了T2DM微血管病變的發(fā)生與發(fā)展。
α2-MG是由肝臟產生的一種大分子糖蛋白,本研究結果顯示,α2-MG在T2DM患者中顯著增高,提示了其與胰島素抵抗的相關性。有學者認為,這與血清α2-MG可同血清中的胰島素結合或影響靶細胞對胰島素的內在化有關,血清中高α2-MG可能會降低胰島素的生物利用度,導致血糖調節(jié)受損,引起胰島素抵抗[16]。本研究發(fā)現,DN組乃至MCD組較NMCD組α2-MG水平顯著升高,而DR組較NMCD組α2-MG卻無明顯增高,考慮原因如下:糖尿病腎病的發(fā)病過程多與炎性細胞因子等有關,例如核因子κB會參與糖尿病腎病的發(fā)生、發(fā)展[17],而核因子κB又是部分α2-MG的激活因子,其通過促進非特異性蛋白酶抑制劑α2-MG的轉錄合成,從而促使血清α2-MG水平升高。同時,當發(fā)生糖尿病腎病時,腎小球基底膜濾過屏障受損,腎小球濾過率增大,血清中升高的α2-MG會漏出體外,因而出現了α2-MG與腎損傷標志相關的結果。可以認為T2DM患者α2-MG水平的增加與糖尿病腎病相關,但不能肯定α2-MG是糖尿病腎病發(fā)病的危險因素。此外,有研究證明,α2-MG與氧誘導新血管形成的大鼠視網膜中的低密度脂蛋白受體相關蛋白-1(LRP-1)一起高表達[18],表明這種蛋白酶抑制及其受體LRP-1共同參與視網膜新生血管形成過程,但尚不能認為α2-MG與糖尿病視網膜病變的發(fā)生有關。
本研究還發(fā)現,MCD組較NMCD組脂代謝紊亂更顯著。OUYANG等[19]認為,胰島素抵抗可能是T2DM合并脂代謝紊亂發(fā)生的始動因素,而有研究認為,胰島素抵抗相關的脂代謝紊亂是導致糖尿病腎病的獨立危險因素之一[20]。就單獨對于腎臟而言,脂質在腎小球沉積可導致系膜增生,于腎小管中沉積減弱腎小管的重吸收能力,進而產生微量蛋白尿,甚至大分子蛋白從尿液中丟失。另外,微血管病變與血液流變學關系密切,脂代謝紊亂使血液黏稠度增高,導致腎臟微循環(huán)障礙,進而引起腎小球血管損傷。同時,脂代謝紊亂會導致胰島素抵抗加重,增高的胰島素可導致血管緊張素Ⅱ對腎小球系膜的損傷加強??傊x紊亂通過直接或間接作用于腎臟促進了糖尿病腎病的進展。對于糖尿病視網膜病變,脂代謝紊亂引起的血流動力學改變,使眼底血管缺血、缺氧,血管內皮受損,進而出現眼底微血管硬化、滲出、增生、閉塞甚至出血??紤]脂代謝紊亂在微血管病變的發(fā)生與發(fā)展中起著一定的推動作用。
綜上所述,RBP4、SAA升高與胰島素抵抗及T2DM的發(fā)生相關,α2-MG可能與T2DM有關。高RBP4、SAA、LP(a)水平及胰島功能減退可能是發(fā)生T2DM微血管病變的危險因素,而α2-MG在T2DM微血管病變發(fā)生、發(fā)展中的作用尚不確切。脂代謝紊亂在T2DM微血管病變的發(fā)生、發(fā)展中起著一定推動作用。但是由于本研究樣本較少,仍需繼續(xù)收集更多的病例,以大樣本的研究來進一步證實。