半乳凝素-3在糖尿病肝病中的作用及免疫學(xué)機制

要建超

(南陽醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)部，河南　南陽　473061)

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半乳凝素-3在糖尿病肝病中的作用及免疫學(xué)機制

要建超

(南陽醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)部，河南南陽473061)

〔摘要〕目的探討半乳凝素(Gal)-3在糖尿病肝病(DLD)中的作用及其免疫機制。方法選取2010年1月至2014年12月該校附屬醫(yī)院入院患者105例，其中無糖尿病肝外科患者15例作為對照組，僅有糖尿病患者30例為糖尿病組，僅有非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)患者30例為肝病組，DLD患者30例為并發(fā)癥組。采用病理切片方式觀察肝細胞形態(tài)學(xué)改變，檢測空腹血糖(GLU)、糖化血紅蛋白(HbA1c)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)水平、血清Gal-3濃度及細胞因子濃度水平。結(jié)果并發(fā)癥組及肝病組肝細胞出現(xiàn)彌散的大小不一的脂肪空泡；并發(fā)癥組GLU、HbA1c及AST水平及Gal-3濃度與對照組比較有顯著的升高(P<0.01)。并發(fā)癥組的白細胞介素(IL)-2、腫瘤壞死因子(TNF)-α及干擾素(INF)-γ濃度升高，IL-4、IL-5及IL-10濃度降低，與對照組比較差異顯著(P<0.01)。結(jié)論Gal-3參與了糖尿病性肝病的發(fā)生。

〔關(guān)鍵詞〕糖尿??；肝損害；糖尿病性肝病；半乳凝素-3；免疫調(diào)節(jié)

第一作者：要建超(1974-)，男，講師，主要從事常規(guī)病理、免疫組化病理及分子病理方面的研究。

糖尿病肝病(DLD)是糖尿病引起肝組織學(xué)和功能改變的病變。糖尿病患者微血管病變及微循環(huán)障礙，可引起肝細胞內(nèi)二氧化碳蓄積、酸中毒、氧供減少、氧消耗增加〔1〕，使肝細胞磷酸化能力降低，活性增加，膽紅素代謝紊亂，而發(fā)生肝損傷。糖尿病引起肝臟病變最常見的為非酒精性脂肪肝病(NAFLD)，但發(fā)生機制尚未明確。半乳凝素(Gal)-3〔2〕是一個可與細胞內(nèi)糖蛋白、細胞表面分子和細胞外基質(zhì)相互作用的細胞內(nèi)和細胞外凝集素，其基因位于染色體1p13及14q21-22，由CRD與一個膠原蛋白重復(fù)結(jié)構(gòu)域融合而成，與多種疾病密切相關(guān)〔3〕。本研究探討Gal-3在DLD中的作用及其免疫機制。

1材料與方法

1.1一般資料收取2010年1月至2014年12月我校附屬醫(yī)院入院患者105例，年齡35~78〔平均(45.3±12.8)〕歲，男62例，女43例。其中無糖尿病肝外科患者15例(其中肝血管瘤8例，肝囊腫4例，肝外傷3例)作為對照組；僅有糖尿病患者30例為糖尿病組；僅有NAFLD患者30例為肝病組；DLD患者30例為并發(fā)癥組?；颊呔炇鹬橥鈺?。

1.2診斷標準糖尿病診斷采用WHO1999年診斷標準〔4〕，NAFLD診斷標準采用2006年中華醫(yī)學(xué)會關(guān)于NAFLD診斷標準中的影像學(xué)診斷標準〔5〕，DLD診斷標準〔6〕：①肝病的已確診有糖尿病；②有肝功能異?；蚋闻K腫大，排除其他肝病及各種原因引起的肝病；③糖尿病病情得到控制時，肝功能恢復(fù)正常和(或)肝臟迅速縮小。

1.3組織形態(tài)學(xué)觀察通過肝穿刺活檢或外科手術(shù)收集各組患者肝臟樣本進行常規(guī)固定包埋后進行蘇木素-伊紅(HE)染色，制備成病理切片，光學(xué)顯微鏡觀察大體結(jié)構(gòu)；

1.4檢測指標患者入院后當(dāng)天或次日清晨采集10 ml靜脈血，其中1/3分離血清使用酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)(Sigma，USA)方法檢測Gal-3水平；1/3血漿進行生化指標〔空腹血糖(GLU)、糖化血紅蛋白(HbA1c)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)〕的檢測；剩下1/3提取血漿使用Luminex(Millipore，USA)檢測白細胞介素(IL)-2、IL-4、IL-5、IL-10、腫瘤壞死因子(TNF)-α及γ-干擾素(IFN-γ)水平。

1.5統(tǒng)計學(xué)方法采用SPSS16.0軟件進行t檢驗、方差分析。

2結(jié)果

2.1各組血生化指標檢查結(jié)果糖尿病組與并發(fā)癥組GLU和HbA1c水平較其余兩組顯著升高(P<0.01，P<0.05)，且并發(fā)癥組GLU水平升高最明顯，與糖尿病組比較有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05)。肝病組及并發(fā)癥組AST較其余兩組顯著升高(P<0.01)，且并發(fā)癥組AST高于肝病組(P<0.05)。見表1。

表1　各組受試患者的一般臨床資料±s)

與糖尿病組比較：1)P<0.05；與肝病組比較：2)P<0.05

2.2各組患者肝臟形態(tài)學(xué)的改變光鏡下的肝病組及并發(fā)癥組可見干細胞脂肪變性，胞質(zhì)中出現(xiàn)彌散性分布的大小不等的脂肪空泡，局部有間質(zhì)纖維增生；對照組及糖尿病組均未見有脂肪變性的發(fā)生。見圖1。

2.3各組患者血清Gal-3濃度比較對照組、糖尿病組、肝病組及并發(fā)癥組Gal-3濃度分別為(4.88±0.47)、(6.54±1.62)、(8.17±3.32)、(10.11±5.47)ng/ml。糖尿病組、肝病組及并發(fā)癥組的Gal-3濃度較對照組均顯著升高(P<0.01)，并發(fā)癥組Gal-3濃度與糖尿病或肝病組比較均有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05)。

2.4各組患者炎性因子血漿濃度糖尿病組、肝病組及并發(fā)癥組的血漿IL-2、TNF-α及INF-γ濃度較對照組均顯著升高(P<0.01)，其中并發(fā)癥組升高最為明顯，與糖尿病組或肝病組比較也有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05)；糖尿病組、肝病組及并發(fā)癥組的血漿IL-4、IL-5及IL-10濃度較對照組均降低(P<0.01)。見圖2。

與對照組比較:1)P<0.01；與糖尿病或肝病組比較:2)P<0.01圖2　各種炎性因子血漿濃度的變化

3討論

生理情況下，肝臟可以通過滅活血糖素、生長激素等的血漿濃度，增強糖原合成酶、葡萄糖激酶而加速外周葡萄糖的合成及轉(zhuǎn)化，從而抑制血糖的升高，因而肝臟在調(diào)節(jié)血糖中起著重要的作用。然而，糖尿病的肝損害是其發(fā)展到中晚期常見的慢性并發(fā)癥，其主要是通過多種途徑對肝臟進行破壞：(1)高血糖，糖尿病患者長期的血糖過高，導(dǎo)致肝糖原合成增多并儲積于肝臟，從而導(dǎo)致干細胞代謝障礙、細胞腫脹；(2)胰島素抵抗，在糖尿病病程中出現(xiàn)的胰島素抵抗會造成肝細胞脂肪沉積繼而發(fā)生脂肪樣變，從而損害肝臟功能；(3)高脂血癥，當(dāng)糖尿病患者機體對糖利用發(fā)生障礙是，大量脂肪被調(diào)動起來，其中大部分以脂肪酸的形式進入到肝臟，當(dāng)脂肪酸進入的量超出肝氧化及合成能力時，多余的脂肪在肝臟內(nèi)沉積下來，最終造成肝細胞的脂肪樣變，形成非酒精性脂肪肝。本研究結(jié)果均較單純糖尿病患者高，同時其谷草轉(zhuǎn)氨酶血清水平也較單純。推測當(dāng)糖尿病導(dǎo)致肝臟損害后，致使調(diào)節(jié)血糖功能下降，更進一步促使血糖升高，糖尿病的發(fā)展。

Gal-3是一種半乳糖苷結(jié)合蛋白，研究顯示，Gal-3能表現(xiàn)出調(diào)節(jié)凋亡、免疫應(yīng)答、介導(dǎo)炎癥反應(yīng)及降解晚期糖基終產(chǎn)物(AGEs)等生物學(xué)效應(yīng)〔7〕。本研究結(jié)果提示AGEs在糖尿病、動脈粥樣硬化發(fā)生中有著極強的促炎效應(yīng)〔8〕，Gal-3為AGEs的受體之一，兩者形成復(fù)合物而令A(yù)GEs降解而起到保護細胞作用。當(dāng)糖尿病發(fā)展到中晚期時產(chǎn)生的AGEs相應(yīng)也增加，并且超過了Gal-3增加的數(shù)量而導(dǎo)致不能完全形成AGEs-Gal-3復(fù)合物，游離狀態(tài)的AGEs增加，誘發(fā)炎癥反應(yīng)的發(fā)生，最終導(dǎo)致肝功能損害，更進一步減弱AGEs的降解能力。有研究表明，Gal-3為巨噬細胞的表面標志之一，內(nèi)臟脂肪的巨噬細胞參與了NAFLD及胰島素抵抗的發(fā)生，因而提示Gal-3與DLD有相應(yīng)的聯(lián)系。而Nomoto等〔9〕采用Gal-3(-/-)小鼠，喂養(yǎng)6個月后能復(fù)制出類似于人類NAFLD的病理學(xué)特征動物模型也證實了上述觀點。

本文IL-2、TNF-α及INF-γ為Th1細胞分泌的細胞因子，可介導(dǎo)細胞免疫、誘發(fā)炎癥反應(yīng)及抗腫瘤免疫的作用〔10〕；IL-4、IL-5及IL-10為Th2細胞分泌的細胞因子，主要介導(dǎo)體液免疫，抑制炎癥及促腫瘤發(fā)生的作用〔11〕。生理狀況下，Th1/Th2細胞有著相互抑制及轉(zhuǎn)化從而維持著動態(tài)平衡狀態(tài)。當(dāng)DLD發(fā)生時，不能被及時降解的AGEs促使Th1/Th2平衡向Th1方向傾斜，Th1反應(yīng)增強，促使炎癥反應(yīng)的發(fā)生及維持機體的炎癥持續(xù)狀態(tài)，加重DLD的肝損害。

4參考文獻

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〔2015-06-22修回〕

(編輯袁左鳴)

〔中圖分類號〕R587

〔文獻標識碼〕A

〔文章編號〕1005-9202(2016)04-0886-02；doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.04.054