糖尿病視網(wǎng)膜病變內(nèi)皮細(xì)胞受損與凝血功能異常的相關(guān)性研究

康 怡,朱本章,曹悅鞍,張寶和,田 光

糖尿病視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy,DR)是糖尿病(DM)最為常見和嚴(yán)重的微血管并發(fā)癥之一,也是成人后天致盲的主要原因之一[1]。血管性血友病因子(von Willebrand factor,vWF)介導(dǎo)血小板的活化聚集以及與內(nèi)皮細(xì)胞的黏附、促進(jìn)微血栓的形成和毛細(xì)血管閉塞,是微血管內(nèi)皮功能失調(diào)的重要標(biāo)志物,其濃度的升高可能與DR的發(fā)病有關(guān)。血清脂蛋白(a)[lipoprotein(a),Lp(a)]結(jié)構(gòu)上具有纖溶和脂質(zhì)的雙重特性,決定了其功能上的促凝和致動脈粥樣硬化作用。這一特殊的血脂成分除了與DM大血管并發(fā)癥密切相關(guān),是否還參與了微血管病變的發(fā)生、發(fā)展,引起了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。我們選擇糖尿病常見的微血管并發(fā)癥——視網(wǎng)膜病變?yōu)榍腥朦c進(jìn)行研究,探索DR與Lp(a)和vWF之間的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取門診及病房就診的糖尿病89例(其中1型糖尿病5例,2型糖尿病84例),均符合2007年中國2型糖尿病防治指南診斷標(biāo)準(zhǔn),排除糖尿病急性并發(fā)癥和大血管并發(fā)癥、急慢性感染和應(yīng)激者;所有入選者至少1個月內(nèi)未應(yīng)用各類抗凝藥物和降脂藥,肝腎功正常。依據(jù)中華醫(yī)學(xué)會1985年第3屆全國眼科學(xué)術(shù)會議通過的糖尿病視網(wǎng)膜病變的診斷分型及分期標(biāo)準(zhǔn),分為3組:眼底正常組(NDR組)30例;背景期視網(wǎng)膜病變(BDR組)組32例,有微血管瘤、小出血點、出血斑、黃白色“硬性滲出”、灰白色“軟性滲出”;增殖期視網(wǎng)膜病變(PDR組)組27例,有新生血管形成、玻璃體出血、纖維增殖、牽引性視網(wǎng)膜脫離。同時,選取同期32例健康志愿者作為正常對照組(NCG組)。

1.2 方法 所有受試對象均簽署知情同意書。詢問病史,測量身高、體質(zhì)量、血壓,計算體質(zhì)指數(shù)(BMI)。清晨空腹?fàn)顟B(tài)下抽取靜脈血及收集抽血前24 h尿液。所有血樣收集后立即離心10 min(3 500 r/min)取分離血清。統(tǒng)一采用Beckman Cx5全自動生化分析儀測定空腹血糖(FPG)、總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDLC)和高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、載脂蛋白A1(ApoA1)和載脂蛋白B(ApoB)、纖維蛋白原(FIB)等指標(biāo)。采用Bio-Rad VARIANTⅡ測定儀測定糖化血紅蛋白(HbA1c)。所有剩余血清立即置于-40℃冰箱冷凍統(tǒng)一檢測血漿vWF、血清Lp(a)以及空腹胰島素(FINS)水平。血漿v WF及血清Lp(a)水平用酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)法雙孔測定(所用試劑由上海太陽生物技術(shù)公司提供);胰島素采用放免法測定[天津協(xié)和醫(yī)藥公司提供試劑盒,批內(nèi)變異系數(shù)(CV)4.3%,批間CV 8.2%]。24 h尿白蛋白排泄率(urinary albumin excretion rate,UAER)放免法測定(北京原子能所提供的放免試劑盒測量,批內(nèi)CV 5.1%、批間CV9.4%)。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 15.0軟件包進(jìn)行分析。正態(tài)分布的計量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,3組間比較采用單因素方差分析,兩兩比較采用多重比較(LSD)分析;變量間相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)。以雙側(cè)P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般臨床指標(biāo)的分析 除了HDL-C、ApoA1、ApoB和FINS之外,其余指標(biāo)隨著DR分級增加均逐漸升高。經(jīng)單因素方差分析,3組糖尿病患者間HbA1c、縮收壓、TC 、HDL-C 、UAER、FIB 和病程組間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05、＜0.01);3組患者間的 FPG 、TG 、LDL-C 、ApoA 1、ApoB 和FINS 組間比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。見表1。

表1 各組糖尿病患者的臨床及代謝特征

2.2 各組血漿vWF和血清Lp(a)水平比較 各組糖尿病患者的血漿v WF和血清Lp(a)水平較正常對照組明顯升高(P＜0.01);且DR病變越嚴(yán)重,vWF和Lp(a)的濃度越高(P＜0.01)。見表2。

表2 各組糖尿病患者和對照組的vWF和Lp(a)變化

2.3 Pearson相關(guān)分析 ①所有糖尿病患者表1所列的各項指標(biāo)分別與血漿vWF水平進(jìn)行Pearson相關(guān)分析,結(jié)果表明:vWF 與HbA1c、FPG、TC、TG、FIB和病程具有統(tǒng)計學(xué)相關(guān)性(P＜0.01);其中與FIB的相關(guān)性最強(r=0.873),與HbA1c的相關(guān)性也高達(dá)0.568。②血清Lp(a)水平與各項指標(biāo)和血漿vWF水平分別進(jìn)行Pearson相關(guān)分析,結(jié)果表明:血清 Lp(a)與 vWF、FIB、病程、TC和 LDL-C 具有相關(guān)性(P＜0.01),其中Lp(a)與vWF和FIB的相關(guān)性最強(r分別為0.669和0.561)。

3 討論

近年來,隨著糖尿病發(fā)病率的逐年增加,DR對人類的危害也備受關(guān)注。流行病學(xué)資料顯示,糖尿病發(fā)病5年后DR發(fā)生率約為25%,10年后增至60%,15年后可高達(dá)75%～80%,其中危害最大的糖尿病性視網(wǎng)膜周圍病變可占25%[1]。

1924年,Erich von Willebrand首次報道了一種凝血蛋白缺乏性疾病,以皮膚黏膜彌漫性出血為主要表現(xiàn),稱von Willebrand病。1971年證實vWF是凝血Ⅷ因子的相關(guān)性抗原因子[2]。目前,認(rèn)為vWF是內(nèi)皮細(xì)胞和巨核細(xì)胞合成的一種內(nèi)皮下黏附蛋白,參與血小板黏附、聚集。v WF水平升高是微血管內(nèi)皮功能紊亂的一種標(biāo)志性指標(biāo)[3-4]。在凝血過程中vWF有兩個重要功能,①在循環(huán)中作為載體運送凝血因子Ⅷ:活化的C蛋白和凝血Xa因子極易使Ⅷ因子失活,與之結(jié)合的vWF保護(hù)其促凝活性,延長其半衰期;②當(dāng)血管暴露于高切變應(yīng)力(大于600/s)時,介導(dǎo)血小板黏附于基質(zhì)或受損血管基底膜,促進(jìn)血小板的聚集,這種作用在小血管和閉塞動脈尤為突出。

本研究結(jié)果顯示,DR病變越嚴(yán)重,vWF濃度越高,提示vWF可能在DR的發(fā)病和進(jìn)展中起到某種作用。Dornan等[5]對DR與凝血因子和高凝狀態(tài)的研究支持我們的結(jié)果。分析其原因可能有以下幾點:①v WF作為微血管內(nèi)皮受損的標(biāo)志物之一,與早期DR視網(wǎng)膜循環(huán)時間延長、血流量減少密切相關(guān);②vWF通過多種途徑影響血小板的正常功能,在DR進(jìn)展過程中加速了毛細(xì)血管的閉塞;③參與新生血管形成及纖維增生,促進(jìn)向糖尿病性視網(wǎng)膜周圍病變的進(jìn)展過程。

Lp(a)是一種新的脂蛋白成分,人類對它的認(rèn)識過程不足60年。Lp(a)的脂質(zhì)成分與低密度脂蛋白類似,以膽固醇為主。值得注意的是,在結(jié)構(gòu)上,Lp(a)還具有類纖溶特性,Apo(a)基因位于染色體6q26-27,與纖維蛋白溶解酶原基因6q22-27相重疊,兩者具有高度同源性,均含有Kringle區(qū)域。這就決定了Lp(a)功能上的促凝活性,Lp(a)競爭性抑制或減弱PIg活性,干擾其與纖維蛋白、細(xì)胞外基質(zhì)、內(nèi)皮細(xì)胞、單核細(xì)胞及血小板的結(jié)合,延緩血塊溶解,減慢血管壁損傷的修復(fù)。

我們的研究發(fā)現(xiàn),Lp(a)升高的幅度與DR的嚴(yán)重程度呈正相關(guān),提示Lp(a)可能是DR進(jìn)展的危險因素之一。首先,糖尿病時的持續(xù)高糖及其繼發(fā)的各種異常代謝使視網(wǎng)膜周細(xì)胞的有絲分裂率及增殖活力下降,細(xì)胞數(shù)目減少,收縮功能受抑制。視網(wǎng)膜毛細(xì)血管失去正常的張力,被動擴張形成短路血管,通透性及血流量增加,血-視網(wǎng)膜屏障功能受損,Lp(a)等血漿脂蛋白、晶體物質(zhì)滲漏,導(dǎo)致視網(wǎng)膜水腫以及滲出病變[6]。其次,Lp(a)可以競爭性抑制PIg與纖維蛋白的結(jié)合反應(yīng),促進(jìn)凝血,加速毛細(xì)血管的閉塞,加重視網(wǎng)膜的缺血、缺氧。

vWF水平與 Lp(a)和FIB呈正相關(guān)。推測其機制為:①Lp(a)抑制纖維蛋白溶解酶原和尿激酶等纖溶活性物質(zhì),干擾血小板功能,在此過程中內(nèi)皮細(xì)胞抗凝機制減弱(由vWF所反映[3]),內(nèi)皮下的促凝活性起了重要作用;②Lp(a)可能參與了vWF致DR進(jìn)展的多個病理過程,其中包括早期的內(nèi)皮細(xì)胞功能紊亂、微血栓形成、毛細(xì)血管閉塞和新生血管出現(xiàn)。

另外,我們的結(jié)果還顯示vWF與血糖、血脂和病程顯著相關(guān)。提示在實際工作中可以通過及早干預(yù)治療全面改善糖尿病患者的代謝狀況,減輕vWF對DR發(fā)生、發(fā)展的促進(jìn)作用。

綜上所述,v WF和Lp(a)的濃度與DR的嚴(yán)重程度密切相關(guān),可作為預(yù)測DR和糖尿病其他微血管并發(fā)癥發(fā)生、進(jìn)展的一種重要無創(chuàng)性指標(biāo),具有在臨床上推廣和進(jìn)一步研究的意義。

[1]Giuliari GP,Sadaka A,Chang PY,et al.Diabetic papillopathy:current and new treatment options[J].Curr Diabetes Rev,2011,7(3):171-175.

[2]Zimmerman TS,Ratnoff OD,Powell AE.Immunologic differentiation of classic hemophilia(factor 8 deficiency)and von Willebrand′s dissase,with observations on combined deficiencies of antihemophilic factor and proaccelerin(factor V)and on an acquired circulating anticoagulant against antihemophilic factor[J].J Clin Invest,1971,50(1):244-254.

[3]Caponnetto P,Russo C,Di M aria A,et al.Circulating endothelial-coagulative activetion markers after smoking cessation:a 12-month observational study[J].Eur J Clin Invest,2011,41(6):616-626.

[4]Cooney MT,Dudina AL,O′Callaghan P,et al.von Willebrand Factor in CHD and stroke:relationships and therapeutic implications[J].Curr Treat Options Cardiovasc Med,2007,9(3):180-190.

[5]Dornan TL,Rhymes IL,Cederholm-Williams SA,et al.Plasma haemostatic factors and diabetic retinopathy[J].Eur J Clin Invest,1983,13(3):231-235.

[6]Hasan NA.Effects of trace elements on albumin and lipoprotein glycation in diabetic retinopathy[J].Saudi Med J,2009,30(10):1263-1271.