1型糖尿病患者血清L-高精氨酸和不對(duì)稱(chēng)性二甲基精氨酸水平變化及其與心血管疾病的關(guān)系研究

張進(jìn)，韋麗，張建軍

作者單位：721000陜西省寶雞市人民醫(yī)院

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1型糖尿病患者血清L-高精氨酸和不對(duì)稱(chēng)性二甲基精氨酸水平變化及其與心血管疾病的關(guān)系研究

張進(jìn)，韋麗，張建軍

作者單位：721000陜西省寶雞市人民醫(yī)院

【摘要】目的觀(guān)察1型糖尿病患者L-高精氨酸(L-HArg)和不對(duì)稱(chēng)性二甲基精氨酸(ADMA)水平變化，探討其與心血管疾病的關(guān)系。方法選取2010—2012年寶雞市人民醫(yī)院收治的1型糖尿病患者89例作為觀(guān)察組，另選取同期體檢健康者90例作為對(duì)照組。比較兩組受試者入院時(shí)血清L-HArg、ADMA、L-精氨酸(L-Arg)水平。隨訪(fǎng)2年，將觀(guān)察組患者按心血管事件發(fā)生情況分為嚴(yán)重心血管事件組(n=16)、一般心血管事件組(n=18)和無(wú)心血管事件組(n=55)3個(gè)亞組，比較3個(gè)亞組患者血清L-HArg、ADMA、L-Arg及超敏C反應(yīng)蛋白(hs-CRP)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、白介素6(IL-6)水平，并分析血清L-HArg、ADMA水平與心血管事件發(fā)生率、hs-CRP、TNF-α、IL-6的相關(guān)性。結(jié)果兩組受試者血清L-Arg水平比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；觀(guān)察組患者血清L-HArg水平低于對(duì)照組，血清ADMA水平高于對(duì)照組(P<0.05)。3亞組患者血清L-Arg水平比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；一般心血管事件組患者血清L-HArg水平低于無(wú)心血管事件組，血清ADMA及hs-CRP、TNF-α、IL-6水平高于無(wú)心血管事件組(P<0.05)；嚴(yán)重心血管事件組患者血清L-HArg水平低于一般心血管事件組和無(wú)心血管事件組，血清ADMA及hs-CRP、TNF-α、IL-6水平高于一般心血管事件組和無(wú)心血管事件組(P<0.05)。Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示，血清L-HArg水平與心血管事件發(fā)生率、血清hs-CRP、TNF-α、IL-6水平呈負(fù)相關(guān)(r值分別為-0.458、-0.389、-0.235、-0.224，P值分別為0.000、0.005、0.023、0.033)，血清ADAM水平與心血管事件發(fā)生率、血清hs-CRP、TNF-α、IL-6水平呈正相關(guān)(r值分別為0.421、0.302、0.265、0.228，P值分別為0.001、0.003、0.031、0.032)。結(jié)論1型糖尿病患者血清L-HArg水平較低，其與患者心血管事件發(fā)生率呈負(fù)相關(guān)；1型糖尿病患者血清ADMA水平較高，其與患者心血管事件發(fā)生率呈正相關(guān)；二者均可通過(guò)影響一氧化氮的合成而引發(fā)血管內(nèi)皮功能紊亂，最終誘發(fā)心血管疾病。

心血管疾病是1型糖尿病患者主要的并發(fā)癥，據(jù)統(tǒng)計(jì)，1型糖尿病患者心血管疾病的發(fā)病率約為正常人群的10倍[1]。有臨床研究顯示，血糖控制不佳是導(dǎo)致1型糖尿病患者心血管疾病高發(fā)的原因之一[2-3]。低水平的L-高精氨酸(L-homoarginine,L-HArg)為心肌功能失調(diào)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，可能由體內(nèi)能量代謝失衡引起。不對(duì)稱(chēng)性二甲基精氨酸(asymmetric dimethylarginine,ADMA)水平與冠心病的發(fā)生關(guān)系密切[4-5]。但1型糖尿病患者血清L-精氨酸(L-Arg)、L-HArg、ADMA水平與心血管疾病的關(guān)系仍需進(jìn)一步研究。本研究旨在觀(guān)察1型糖尿病患者血清L-HArg和ADMA水平變化，并探討其與心血管疾病的關(guān)系，以期為臨床診斷和治療提供更多參考，現(xiàn)報(bào)道如下。

1　資料與方法

1.1納入與排除標(biāo)準(zhǔn)納入標(biāo)準(zhǔn)：符合1999年世界衛(wèi)生組織(WHO)頒布的糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)，滿(mǎn)足以下指標(biāo)中任意一項(xiàng)即可確診為1型糖尿?。?1)糖尿病癥狀+任意時(shí)間血糖≥11.1 mmol/L(200 mg/dl)；(2)空腹血糖≥7.0 mmol/L(126 mg/dl)，(3)口服葡萄糖耐量試驗(yàn)(OGTT)2 h血糖≥11.1 mmol/L(200 mg/dl)。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)有心血管疾病病史；(2)合并嚴(yán)重腦、肝、腎系統(tǒng)疾?。?3)合并血管性或栓塞性疾??；(4)失訪(fǎng)或不愿參與本研究；(5)合并神經(jīng)系統(tǒng)疾病；(6)合并其他自身免疫性疾病。

1.2一般資料選取2010—2012年寶雞市人民醫(yī)院收治的1型糖尿病患者89例作為觀(guān)察組，將合并高血壓的患者血壓控制在140/90 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)以下，空腹和餐后2 h血糖控制在參考范圍內(nèi)。觀(guān)察組中男43例，女46例；年齡2~45歲，平均年齡(16.8±7.6)歲；病程2 d~17年。另選取同期體檢健康者90例作為對(duì)照組，其中男45例，女45例；年齡3~43歲，平均年齡(16.1±8.5)歲。兩組患者性別(χ2=0.069)、年齡(t=0.936)比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。

1.3方法采用高壓液相熒光檢測(cè)法檢測(cè)血漿L-HArg、ADMA水平，選擇L-HArg、ADMA標(biāo)準(zhǔn)品(sigma公司提供)先進(jìn)行標(biāo)品穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性檢測(cè)，隨后取受試者血漿0.2 ml加入緩沖液0.6 ml中混勻，滴入活化的負(fù)極柱中，完成后先用硼酸緩沖液(2 ml)沖洗，隨后用清水清洗，然后將負(fù)極柱置于試管上方，用新鮮配置的洗脫液洗脫并收集至試管中，蒸干。用0.25 ml硼酸緩沖液復(fù)溶，后加入30 ml氰化鉀溶液，置渦旋混合器30 s，充分混勻，靜置10 min,加入30 ml NDA應(yīng)用液,混勻后靜置20 min充分反應(yīng)，隨后取50 μl血漿混合液進(jìn)行HPLC分析。

采用全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)受試者空腹血糖。采用光學(xué)發(fā)光法檢測(cè)血清C反應(yīng)蛋白(C reactive protein，CRP)水平，儀器為DPC-2000全自動(dòng)分析儀，試劑盒為CRP試劑盒，操作步驟按照試劑盒標(biāo)準(zhǔn)操作手冊(cè)進(jìn)行。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)檢測(cè)血清IL-6、TNF-α水平，儀器為應(yīng)用酶標(biāo)儀，操作步驟按照ELISA試劑盒標(biāo)準(zhǔn)操作手冊(cè)進(jìn)行。

1.4觀(guān)察指標(biāo)比較兩組受試者入院時(shí)血清L-HArg、ADMA、L-Arg水平。隨訪(fǎng)2年，將觀(guān)察組患者按心血管事件發(fā)生情況分為嚴(yán)重心血管事件組、一般心血管事件組和無(wú)心血管事件組3個(gè)亞組，比較3個(gè)亞組患者血清L-HArg、ADMA、L-Arg及超敏C反應(yīng)蛋白(hs-CRP)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、白介素6(IL-6)水平，并分析血清L-HArg、ADMA水平與心血管事件發(fā)生率、hs-CRP、TNF-α、IL-6的相關(guān)性。其中嚴(yán)重心血管事件包括冠心病、心肌梗死等，一般心血管事件為心絞痛等。

2　結(jié)果

2.1兩組受試者入院時(shí)血清L-HArg、ADMA、L-Arg水平比較兩組受試者血清L-Arg水平比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；觀(guān)察組患者血清L-HArg水平低于對(duì)照組，血清ADMA水平高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，見(jiàn)表1)。

Table 1Comparison of serum levels of L-HArg，ADMA and L-Arg between the two groups at admission

組別例數(shù)L-HArg(μmol/L)ADMA(μg/L)L-Arg(μg/L)對(duì)照組901.42±0.354.01±1.808.84±2.17觀(guān)察組890.95±0.035.12±1.238.25±1.35t值-2.3011.056-0.755P值0.0000.0010.732

注：L-HArg=L-高精氨酸，ADMA=不對(duì)稱(chēng)性二甲基精氨酸，L-Arg=L-精氨酸

2.23亞組患者觀(guān)察指標(biāo)比較3亞組患者血清L-Arg水平比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；3亞組患者血清L-HArg、ADMA及hs-CRP、TNF-α、IL-6水平比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。一般心血管事件組患者血清L-HArg水平均低于無(wú)心血管事件組，血清ADMA及hs-CRP、TNF-α、IL-6水平高于無(wú)心血管事件組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。嚴(yán)重心血管事件組患者血清L-HArg水平低于一般心血管事件組和無(wú)心血管事件組，血清ADMA及hs-CRP、TNF-α、IL-6水平高于一般心血管事件組和無(wú)心血管事件組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，見(jiàn)表2)。

2.3相關(guān)性分析Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示，血清L-HArg水平與心血管事件發(fā)生率、血清hs-CRP、TNF-α、IL-6水平呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)，血清ADAM水平與心血管事件發(fā)生率、血清hs-CRP、TNF-α、IL-6水平呈正相關(guān)(P<0.05，見(jiàn)表3)。

表3血清L-HArg、ADAM水平與心血管事件發(fā)生率、血清hs-CRP、TNF-α、IL-6水平的相關(guān)性

Table 3Correlations between serum L-HArg，ADAM levels and incidence of cardiovascular events，serum levels of hs-CRP，TNF-α and IL-6

指標(biāo)心血管事件發(fā)生率r值 P值hs-CRPr值 P值TNF-αr值 P值IL-6r值 P值L-HArg-0.4580.000-0.3890.005-0.2350.023-0.2240.033ADAM0.4210.0010.3020.0030.2650.0310.2280.032

3　討論

部分臨床研究顯示，1型糖尿病患者的死亡與心血管疾病的發(fā)生關(guān)系密切，且血管內(nèi)皮功能紊亂已經(jīng)被證實(shí)為冠心病的主要病理基礎(chǔ)[6-8]，而血管內(nèi)皮功能紊亂可能與患者體內(nèi)持續(xù)高血糖、氧化應(yīng)激反應(yīng)及長(zhǎng)期炎性反應(yīng)等多種因素的相互作用有關(guān)，從而導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化等不良心血管事件的發(fā)生。

表2　3亞組患者觀(guān)察指標(biāo)比較(±s)

注：與嚴(yán)重心血管事件組比較，aP<0.05；與一般心血管事件組比較，bP<0.05；hs-CRP=超敏C反應(yīng)蛋白，TNF-α=腫瘤壞死因子α，IL-6=白介素6

血管內(nèi)皮細(xì)胞作為胰島素的靶器官之一，可通過(guò)內(nèi)皮細(xì)胞表面受體與胰島素結(jié)合，刺激一氧化氮(NO)釋放量增加，而NO作為血管內(nèi)皮分泌的重要活性物質(zhì)之一，其作用是舒張血管并與血管收縮因子內(nèi)皮素1(ET-1)保持平衡，維持血管張力、血管緊張度以及通透性等以保證血管功能的正常發(fā)揮。因此，NO釋放量的異常改變可引起內(nèi)皮功能紊亂，進(jìn)而造成血管功能障礙，最終誘發(fā)心血管疾病。L-Arg、L-HArg兩種氨基酸與NO的體內(nèi)合成有關(guān)，L-Arg通過(guò)一氧化氮合酶作用合成NO，參與調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮細(xì)胞的功能[9-11]。L-Arg通過(guò)氨基轉(zhuǎn)移酶作用轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)-HArg。L-HArg與L-Arg的結(jié)構(gòu)相似，可作為一氧化氮合酶的底物而增加NO的合成。有研究顯示，低水平的內(nèi)源性L(fǎng)-HArg與心血管疾病的發(fā)生相關(guān)[12-13]。本研究結(jié)果顯示，入院時(shí)與對(duì)照組相比，觀(guān)察組患者血清L-Arg水平無(wú)明顯變化，而血清L-HArg水平降低明顯。ADMA通過(guò)甲基化蛋白的蛋白質(zhì)水解作用生成，細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)L-Arg、ADMA需通過(guò)堿性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)載體蛋白Y+轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)完成，ADMA能干擾L-Arg在細(xì)胞膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)，間接影響NO的合成[14-16]。本研究結(jié)果顯示，入院時(shí)與對(duì)照組相比，觀(guān)察組患者血清ADMA水平明顯升高。入院時(shí)觀(guān)察組患者血清L-HArg水平降低與血清ADMA水平上升共同提示 1型糖尿病患者血清L-HArg水平的降低影響了NO的釋放量，血清ADMA水平的升高進(jìn)一步干擾了細(xì)胞對(duì)L-Arg的轉(zhuǎn)運(yùn)，從而導(dǎo)致血液中NO濃度減少，影響血管內(nèi)皮細(xì)胞功能。

本研究中亞組患者比較結(jié)果顯示，一般心血管事件組患者血清L-HArg水平低于無(wú)心血管事件組，血清ADMA及hs-CRP、TNF-α、IL-6水平高于無(wú)心血管事件組；嚴(yán)重心血管事件組患者血清L-HArg水平低于一般心血管事件組和無(wú)心血管事件組，血清ADMA及hs-CRP、TNF-α、IL-6水平高于一般心血管事件組和無(wú)心血管事件組；表明血清L-HArg、ADMA水平的改變可能與心血管事件的發(fā)生有關(guān)。Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示，1型糖尿病患者血清L-HArg水平與心血管事件發(fā)生率、血清hs-CRP、TNF-α、IL-6水平呈負(fù)相關(guān)，血清ADAM水平與心血管事件發(fā)生率、血清hs-CRP、TNF-α、IL-6水平呈正相關(guān)；與相關(guān)研究結(jié)果相似[11]。

綜上所述，血清L-HArg、ADMA水平在1型糖尿病患者體內(nèi)表達(dá)異常，且可通過(guò)影響NO的合成而引發(fā)血管內(nèi)皮功能紊亂，最終誘發(fā)心血管疾病。此結(jié)論一定程度上為1型糖尿病患者心血管疾病的預(yù)防和治療提供了治療靶點(diǎn)，然而具體機(jī)制還需進(jìn)一步行動(dòng)物或細(xì)胞水平的研究證實(shí)，將在后續(xù)研究中報(bào)道。

參考文獻(xiàn)

[1]Laing SP,Swerdlow AJ,Slater SD,et al.Mortality from heart disease in a cohort of 23,000 patients with insulin-treated diabetes[J].Diabetologia,2003,46(6):760-765.

[2]Lehto S,R?nnemaa T,Py?r?l? K,et al.Poor glycemic control predicts coronary heart disease events in patients with type 1 diabetes without nephropathy[J].Arterioscler Thromb Vasc Biol,1999，19(4):1014-1019.

[3]Wadén J,Forsblom C,Thorn LM,et al.A1C variability predicts incident cardiovascular events,microalbuminuria,and overt diabetic nephropathy in patients with type 1 diabetes[J].Diabetes,2009，58(11):2649-2655.

[4]馬彥卓.1型糖尿病缺血/再灌注心肌易損性增加的新機(jī)制：脂聯(lián)素抵抗及低脂聯(lián)素血癥[D].西安：第四軍醫(yī)大學(xué),2012.

[5]Maas R,Wenske S,Zabel M,et al.Elevation of asymmetrical dimethylarginine(ADMA) and coronary artery disease in men with erectile dysfunction[J].Eur Urol,2005，48(6):1004-1012.

[6]Cighetti G,Fermo I,Aman CS,et al.Dimethylarginines in complicated type 1 diabetes:roles of insulin,glucose,and oxidative stress[J].Free Radic Biol Med,2009，47(3):307-311.

[7]El Ghannudi S,Ngheim A,Germain P,et al.Left ventricular involvement in arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy——a cardiac magnetic resonance imaging study[J].Clin Med insights Cardiol,2015,8(Suppl 4):27-36.

[8]胡玲愛(ài),蔡久英.內(nèi)皮功能紊亂與冠心病致病機(jī)制研究進(jìn)展[J].醫(yī)學(xué)綜述,2006，12(4):207-209.

[9]Das S,Mattson DL.Exogenous L-arginine attenuates the effects of angiotensin Ⅱ on renal hemodynamics and the pressure natriuresis-diuresis relationship[J].Clin Exp Pharmacol Physiol,2014,41(4):270-278.

[10]陳亮,顏王鑫,唐蘭蘭，等.L-精氨酸對(duì)兔缺血再灌注損傷肝臟能量代謝的影響[J].肝膽胰外科雜志,2010,12(3):200-202.

[11]袁火忠,林木生,繆輝來(lái).L-精氨酸對(duì)阻塞性黃疸大鼠肝細(xì)胞能量代謝的影響[J].中華實(shí)驗(yàn)外科雜志,2003,20(9):38-39.

[12]Atzler D,Schwedhelm E,Choe CU.L-Homoarginine and cardiovascular disease[J].Curr Opin Clin Nutr Metab Care,2015，18(1):83-88.

[13]楊威.ADMA與冠心病的相關(guān)性研究[D].北京：北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院,2011.

[14]張少華,湯禮軍.Roux-en-Y胃旁路術(shù)對(duì)2型糖尿病大鼠腎臟非對(duì)稱(chēng)性二甲基精氨酸代謝的影響[J].世界科技研究與發(fā)展,2014,36(5):532-536.

[15]卜云濤,邊波,萬(wàn)征.非對(duì)稱(chēng)性二甲基精氨酸和冠狀動(dòng)脈性心臟病及其危險(xiǎn)因素的關(guān)系[J].中國(guó)循證心血管醫(yī)學(xué)雜志,2011,3(1):63-66.

[16]仲維莉.L-arginine對(duì)高糖誘導(dǎo)的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞衰老的作用及機(jī)制研究[D].沈陽(yáng)：中國(guó)醫(yī)科大學(xué),2010.

(本文編輯：毛亞敏)

·論著·

【關(guān)鍵詞】糖尿病，1型；心血管疾?。籐-高精氨酸；不對(duì)稱(chēng)性二甲基精氨酸

張進(jìn)，韋麗，張建軍.1型糖尿病患者血清L-高精氨酸和不對(duì)稱(chēng)性二甲基精氨酸水平變化及其與心血管疾病的關(guān)系研究[J].實(shí)用心腦肺血管病雜志，2015，23(9)：18-21.[www.syxnf.net]

Zhang J，Wei Li，Zhang JJ.Changes of serum levels of L-homoarginine and asymmetric dimethylarginine and their correlations with cardiovascular disease in patients with type 1 diabetes mellitus[J].Practical Journal of Cardiac Cerebral Pneumal and Vascular Disease，2015，23(9)：18-21.

Changes of Serum Levels of L-Homoarginine and Asymmetric Dimethylarginine and Their Correlations with Cardiovascular Disease in Patients with Type 1 Diabetes MellitusZHANGJin，WEILi，ZHANGJian-jun.People′sHospitalofBaoji，Baoji721000，China

【Abstract】ObjectiveTo observe the changes of serum levels of L-homoarginine and asymmetric dimethylarginine，to investigate their correlations with cardiovascular disease in patients with type 1 diabetes mellitus.MethodsA total of 89 patients with type 1 diabetes mellitus were selected as observation group in People′s Hospital of Baoji from 2010 to 2012，and a total of 90 healthy people were selected as control group at the same time；according to the incidence of cardiovascular events during the 2-year fellow-up，patients of observation group were divided into three subgroups：A group(with severe cardiovascular events，n=16)，B group(with general cardiovascular events，n=18)，C group(without cardiovascular events，n=55).Serum levels of L-homoarginine，asymmetric dimethylarginine and L-arginine at admission were compared between observation group and control group，while serum levels of L-homoarginine，asymmetric dimethylarginine，L-arginine，hs-CRP，TNF-α，IL-6 were compared among A group，B group and C group，correlations between serum L-homoarginine，asymmetric dimethylarginine levels and incidence of cardiovascular events，serum levels of hs-CRP，TNF-α and IL-6 were analyzed.ResultsNo statistically significant differences of L-arginine was found between control group and observation group(P>0.05)，while serum L-homoarginine level of observation group was statistically significantly lower than that of control group，serum asymmetric dimethylarginine level of observation group was statistically significantly higher than that of control group(P<0.05).No statistically significant differences of L-arginine was found among A group，B group and C group(P>0.05)，while serum L-homoarginine level of B group was statistically significantly lower than that of C group，serum levels of asymmetric dimethylarginine，hs-CRP，TNF-α and IL-6 of B group were statistically significantly higher than those of C group(P<0.05)；serum L-homoarginine level of A group was statistically significantly lower than that of B group，C group，respectively，while serum levels of asymmetric dimethylarginine，hs-CRP，TNF-α and IL-6 of A group were statistically significantly higher than those of B group and C group(P<0.05).Pearson correlation analysis showed that，serum L-homoarginine level was negatively correlated with incidence of cardiovascular events(r=-0.458，P=0.000)，serum hs-CRP level(r=-0.389，P=0.005)，serum TNF-α level(r=-0.235，P=0.023)and serum IL-6 level(r=-0.224，P=0.033)，respectively；serum asymmetric dimethylarginine level was positively correlated with incidence of cardiovascular events(r=0.421，P=0.001)，serum hs-CRP level(r=0.302，P=0.003)，serum TNF-α level(r=0.265，P=0.031)and serum IL-6 level(r=0.228，P=0.032)，respectively.ConclusionThe serum L-homoarginine level of patients with type 1 diabetes mellitus is significantly lower，and is negatively correlated with the incidence of cardiovascular events；while serum asymmetric dimethylarginine level of patients with type 1 diabetes mellitus is significantly higher，and is positively correlated with the incidence of cardiovascular events；L-homoarginine and asymmetric dimethylarginine can cause endothelial dysfunction through affecting the NO production，and eventually induce cardiovascular disease.

【Key words】Diabetes mellitus,type 1；Cardiovascular diseases；L-homoarginine；Asymmetric dimethylarginine

收稿日期：(2015-05-29；修回日期：2015-09-13)

【中圖分類(lèi)號(hào)】R 587.1

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

doi:10.3969/j.issn.1008-5971.2015.09.006