2型糖尿病患者血清Trx、Txnip與認知功能的相關性*

馬一嘉，房輝，李玉凱，王耕銀，張志月，張紅蕊，張馨心，邱明月

（1.華北理工大學 研究生學院，河北 唐山 063009；2.河北省唐山市工人醫(yī)院內(nèi)分泌二科，河北 唐山 063000）

2型糖尿病患者血清Trx、Txnip與認知功能的相關性*

馬一嘉1，房輝2，李玉凱2，王耕銀2，張志月1，張紅蕊1，張馨心2，邱明月2

（1.華北理工大學 研究生學院，河北 唐山 063009；2.河北省唐山市工人醫(yī)院內(nèi)分泌二科，河北 唐山 063000）

D O I：10.3969/j.i s s n.1005-8982.2017.03.012

目的探討2型糖尿?。═2D M）患者血清硫氧還蛋白（Trx）、硫氧還蛋白互作蛋白（Txni p）水平及Trx活性與認知功能的相關性，為T2D M患者認知功能障礙的防治提供新思路。方法選取2014～2015年在河北省唐山市工人醫(yī)院內(nèi)分泌科住院的T2D M患者100例作為病例組，同時選取正常健康人群90例作為對照組。收集以上所有研究對象的人口學資料（年齡、性別、教育程度、體重指數(shù)、病程等）及臨床生化指標[空腹血糖（FPG）、糖化血紅蛋白（H bA1C）、總膽固醇（TC）、三酰甘油（TG）、高密度脂蛋白（H D L）、低密度脂蛋白（LD L）]，并進行認知功能量表（R BAN S）（包括即時記憶、視覺廣度、言語功能、注意力、延遲記憶）評分。血清Trx、Txni p水平采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測，Trx活性采用胰島素還原法檢測。結(jié)果①與正常對照組比較，T2D M患者FPG、H bA1C、TG、Trx、Txni p水平升高（P＜0.05），Trx活性降低（P＜0.05）；②與正常對照組比較，T2D M患者R BAN S量表即時記憶、延遲記憶、總分降低（P＜0.05）；③在T2D M患者患者中血清Trx、Txni p水平與空腹血糖、糖化血紅蛋白呈正相關（P＜0.05），Trx活性與Txni p水平呈負相關（P＜0.05）；④血清Trx、Txni p水平與R BAN S量表延遲記憶、總分呈負相關（P＜0.05）；Trx活性與其呈正相關（P＜0.05）。結(jié)論血清Trx、Txni p升高，以及Trx活性降低可能是T2D M患者出現(xiàn)認知功能障礙的一個危險因素。

2型糖尿?。徽J知功能；硫氧還蛋白；硫氧還蛋白互作蛋白；氧化應激

近年來，隨著對2型糖尿病（t ype 2 di abet es m el l i t us，T2DM）研究的逐步增多，發(fā)現(xiàn)T2DM作為一種獨立的危險因素，能夠加速認知功能減退，甚至使老年癡呆的風險增加（1.5～2.0倍）[1]，但其發(fā)病機制目前尚未十分明確，氧化應激是其重要的發(fā)病機制之一。硫氧還蛋白（Thi oredoxi n，Trx）是一種高度保守且廣泛表達的小分子蛋白，具有清除自由基、維持體內(nèi)細胞內(nèi)外氧還原平衡的作用，可以直接抑制凋亡信號調(diào)節(jié)激酶 （apopt osi s si gnal-regul at i ng ki nase，ASK-1），還能通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子參與細胞抗氧化應激、抗凋亡的細胞內(nèi)信號傳導[2]。目前關于Trx與2型糖尿病認知障礙的研究較少，本研究對T2DM患者與正常健康人的血清Trx、硫氧還蛋白相互作用蛋白（t hi oredoxi n i nt eract i ng prot ei n，Txni p）及Trx活性等氧化應激指標進行對比分析，進一步探討硫氧還蛋白系統(tǒng)在T2DM合并認知功能障礙中的作用。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2014年12月-2015年5月在河北省唐山市工人醫(yī)院住院的2型糖尿病患者100例作為病例組。其中，男性56例，女性44例，均符合1999年世界衛(wèi)生組織糖尿病診斷標準。同時從醫(yī)院健康體檢中心選取男性健康人群，90例，男性42例，女性48例作為對照組。排除標準：①糖尿病急、慢性并發(fā)癥；②急、慢性感染性疾??；③正在或者既往3個月內(nèi)服非甾體類抗炎藥，如：阿司匹林、對乙酰氨基酚等；④甲狀腺及及甲狀旁腺疾病或者其它與內(nèi)分泌相關的疾??；⑤癌癥、肝病、腎病、視網(wǎng)膜病、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、嚴重的高血壓、腦卒中、神經(jīng)精神異常及其它中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾??；⑥酗酒。

1.2 方法

1.2.1 一般臨床資料收集 記錄患者的人口學資料，包括年齡、教育情況、體重指數(shù)（body m ass i ndex，BM I）、病程。收集其臨床檢驗結(jié)果，包括空腹血糖（f ast i ng pl asm a gl ucose，F(xiàn)PG）、糖化血紅蛋白（hem ogl obi n A1c，H bA1c）、總膽固醇（t ot al chol est erol，TC）、三酰甘油（Tri gl yceri de，TG）、高密度脂蛋白（hi gh densi t y l i poprot ei ns，H DL）、低密度脂蛋白（l ow densi t y l i poprot ei n，LDL）。

1.2.2 血清Trx、Txni p水平及Trx活性檢測 患者于清晨6∶00～7∶00抽取空腹靜脈血5 m l，室溫放置30 m i n，3 000 r/m i n離心15 m i n，收集上清液放入-80℃冰箱中待用，采用酶聯(lián)免疫吸法（enzym e-l i nked i m m unosorbent assay，ELISA）檢測血清中Trx、Txni p。采用胰島素還原法檢測Trx活性，即將海馬組織降解液與胰島素、硫氧還蛋白還原酶（t hi oredoxi n reduct ase-1，TrxR）、煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（ni cot inam i de adeni ne di nucl eot i de phosphat e，NADPH）孵育。酶標儀檢測412 nm處光密度值，計算出Trx活性。

1.2.3 認知功能評定 采用重復性成套神經(jīng)心理狀態(tài)測驗（repeat abl e bat t ery f or t he assessm ent of neuropsyehol ogi cal st at us，RBANS）進行認知功能評定。其包括5個分測驗，每個分測驗下設2個子測驗：即時記憶（包括詞匯學習和故事復述）、視覺廣度（包括圖形臨摹和線條定位）、言語功能（包括圖畫命名和語義流暢）、注意力（包括數(shù)字廣度和編碼任務）及延遲記憶（包括詞匯回憶、故事回憶、圖形回憶和詞匯再識）。將以上5個分測驗得分相加，經(jīng)查表以后獲得一個校正年齡影響的總分。RBANS量表目前已經(jīng)被翻譯成中文，并且在漢族人群中試用的結(jié)果表明其具有良好的信度和效度[3]，是評價認知功能的敏感工具。

1.2.4 實驗分組 將所有研究對象分為病例組和對照組，比較兩組的一般資料及RBANS認知功能量表評分。

1.3 統(tǒng)計學方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 18.0統(tǒng)計軟件，計量資料以均數(shù)±標準差（±s）表示，符合正態(tài)分布的計量資料用獨立樣本t檢驗，非正態(tài)分布的計量資料用非參數(shù)秩和檢驗；計數(shù)資料以率表示，用χ2檢驗。單因素相關性分析用Pearson或Spearm an相關分析，多因素相關分析用偏相關分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組一般資料及實驗室指標比較

病例組與對照組FPG、H bA1C、TG、Trx、Txni p比較，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。兩組間年齡、受教育年限、BM I及TC、H DL、LDL水平比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。兩組RBANS認知功能量表評分比較，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。見表1。

表1 一般資料比較

2.2 Trx、Txnip、Trx活性與一般資料的相關性

經(jīng)多元逐步回歸發(fā)現(xiàn)，分別以Trx、Txni p、Trx活性為變量，年齡、BM I、病程、TC、TG、H DL、LDL、FPG、H bA1C作為自變量。血清Trx與FPG比較，差異有統(tǒng)計學意義（β=0.926，t=2.368，P=0.019）、Trx與H bA1C比較，差異有統(tǒng)計學意義（β=0.837，t=3.294，P=0.026）；Txni p與FPG比較，差異有統(tǒng)計學意義（β= 1.159，t=3.324，P=0.023），Txni p與H bA1C比較，差異有統(tǒng)計學意義（β=0.603，t=3.036，P=0.035），Txni p與血脂比較，差異有統(tǒng)計學意義（β=0.965，t=2.694，P=0.028）；Trx活性與Txni p水平比較，差異有統(tǒng)計學意義（β=0.635，t=-2.568，P=0.016）。見表1。

2.3 Trx、Txnip、Trx活性與RBANS認知功能量表評分相關性

經(jīng)偏相關分析發(fā)現(xiàn)，在分別校正年齡、BM I、病程、TC、TG、H DL、LDL、FPG、H bA1C時，血清Trx與延遲記憶比較，差異有統(tǒng)計學意義（r偏=-0.308，P=0.019），Trx與總分比較，差異有統(tǒng)計學意義（r偏=-0.570，P= 0.016）。Txni p與延遲記憶比較，差異有統(tǒng)計學意義（r偏=-0.562，P=0.026），Txni p與總分比較，差異有統(tǒng)計學意義（r偏=-0.459，P=0.037）。Trx活性與延遲記憶比較，差異有統(tǒng)計學意義（r偏=0.638，P=0.011），Trx活性與總分比較，差異有統(tǒng)計學意義（r偏=0.366，P= 0.027）。見表2。

表2 兩組RBANS認知功能量表評分比較 （分±s）

表2 兩組RBANS認知功能量表評分比較 （分±s）

組別總分病例組（n=100） 78.64±17.47 97.24±11.51 98.10±10.47 100.26±14.62 88.28±4.86 86.85±11.56對照組（n=90） 89.25±15.21 98.37±11.68 99.14±12.31 101.45±13.93 99.41±8.41 95.60±10.43 t值 2.279 0.785 1.542 0.842 2.343 2.327 P值 0.031 0.477 0.138 0.396 0.021 0.023即時記憶視覺廣度言語功能注意力延遲記憶

3 討論

RBANS量表是在簡易精神狀態(tài)量表的認知項目設置和評分標準基礎上，根據(jù)臨床經(jīng)驗改良并經(jīng)過臨床試驗及探索證實的用于快速篩查輕度認知功能損害的評定工具。本研究結(jié)果顯示，與正常人相比，T2DM患者RBANS量表即時記憶、延遲記憶評分及總分均降低。而ZH EN等[4]發(fā)現(xiàn)，T2DM患者RBANS量表除注意力和視覺廣度以外的評分降低，這可能與兩者所選樣本量大小、研究對象及使用的統(tǒng)計方法不同有關。在實驗中，筆者對研究對象實行嚴格的排除標準，另外結(jié)果中也顯示，兩組的年齡、性別、受教育年限比較，差異無統(tǒng)計學意義，從而防止其他因素對結(jié)果的混淆和干擾。但總的來說，以上結(jié)果均表明，T2DM患者存在認知功能受損的表現(xiàn)。

目前認為，糖尿病引起神經(jīng)營養(yǎng)因子、血腦屏障及血管改變、胰島素生物功能障礙、β-淀粉樣蛋白和Tau蛋白毒性、氧化應激等與糖尿病腦?。╠i abet i c encephal opat hy，DE）相關[4]。DE患者可并發(fā)不同程度認知功能障礙，從輕度認知功能受損到晚發(fā)型阿爾茨海默病（al zhei m er's di sease，AD）。氧化應激指細胞和組織的抗氧化狀態(tài)被暴露的氧化物改變，有研究表明，正常人體內(nèi)氧化物質(zhì)、抗氧化物質(zhì)處在一個動態(tài)平衡[5]。腦組織自身代謝旺盛，耗氧量多，極易產(chǎn)生大量的自由基，當高糖及其他外界有害刺激時，人體的抗氧化物質(zhì)的抑制因子增多，大量的自由基產(chǎn)生，超出自身的清除能力造成腦組織的嚴重損害，且氧化應激可導致神經(jīng)元細胞線粒體蛋白的表達或活性降低及氧化基因受損[6]，因此中樞神經(jīng)系統(tǒng)更易受氧化應激產(chǎn)生的各種自由基損傷。海馬作為學習、記憶的重要神經(jīng)中樞，與認知功能密切相關。近年來越來越多的研究表明,氧化應激與DE的發(fā)生、發(fā)展關系密切，并被認為是糖尿病腦病發(fā)病機制之一[7]。

TRX系統(tǒng)作為體內(nèi)重要的還原系統(tǒng)發(fā)揮著多種細胞內(nèi)外功能，如Trx系統(tǒng)在氧化應激中起關鍵作用[8]，其直接的抗氧化作用是清除H2O2，也是血漿型谷胱甘肽過氧化物酶的有效電子傳遞體，也可以直接清除活性氧集團；另外Trx可激活轉(zhuǎn)錄因子如核轉(zhuǎn)錄因子κB和AP-1促生長，以及與ASK-1作用抑制細胞凋亡等。孫茂民等[9]在研究Trx對缺氧/復氧大鼠海馬神經(jīng)元Caspase-3活性的影響時發(fā)現(xiàn)，添加Trx的處理組細胞在復氧后24～48 h內(nèi)細胞活性明顯增加。LOVELL等[10]用TrxR、Trx和β-AP處理培養(yǎng)的海馬區(qū)神經(jīng)細胞，發(fā)現(xiàn)單獨β-AP作用使培養(yǎng)的神經(jīng)元在12h內(nèi)全部死亡，而β-AP加TrxR或β-AP加Trx可使培養(yǎng)的神經(jīng)元存活率提高到60%，首次證實TrxR和Trx對β-AP引起的神經(jīng)毒具有保護作用。YANG等[11]發(fā)現(xiàn)，AD患者額葉皮質(zhì)和海馬CA1區(qū)神經(jīng)元內(nèi)Trx1水平降低，因此，AD腦組織Trx1水平降低是加重神經(jīng)退行性病變的重要機制之一，增加Trx1的表達水平可以對抗Aβ的毒性并延緩AD的進程。當存在氧化應激時，TRX從細胞釋放出來[12]，并且血清或血漿水平的TRX可以用ELISA法測量。ZH AO等[13]也證實，當存在氧化應激時，血清或血漿中TRX明顯升高，是氧化應激的標志。本研究也得到相同結(jié)果，與正常對照組相比T2DM患者血清Trx水平升高，但其活性明顯下降，且認知功能評分降低，并且血清Trx升高水平與認知功能受損呈正相關，與FPG、H bA1C水平呈正相關。

TXNIP又稱TBP-2/VDUP-1。人們最初在用1，25-二羥維生素D3治療的H L-60白血病細胞中發(fā)現(xiàn)Txni p。Txni p是一種生理性的內(nèi)在的Trx調(diào)節(jié)蛋白，Txni p能與Trx結(jié)合，抑制Trx的活性，還能促進活性氧的產(chǎn)生，從而加重氧化應激促進細胞凋亡[14]。有研究表明，高糖環(huán)境下Txni p這一Trx的抑制因子增多，從而使機體的氧化應激水平升高[15]。Txni p與Trx結(jié)合導致ASK-1從Trx分離并激活，導致下游Caspase-3被激活，進而誘導細胞凋亡[16]。本研究結(jié)果顯示，與正常對照組相比T2DM患者血清Txni p升高，認知功能評分降低，且其升高水平與認知功能受損呈正相關，并與FPG、H bA1C水平呈正相關。這些均提示TRX系統(tǒng)參與糖尿病腦病的發(fā)生，同時也證實糖尿病認知功能障礙是血糖控制水平、血脂異常等多因素影響所致。

綜上所述，糖尿病認知功能減退與硫氧還蛋白系統(tǒng)反應密切相關，可能互為因果關系。Trx、Txni p的增高常常受多種疾病及應激狀態(tài)的影響，雖然筆者在研究中對可能影響硫氧還蛋白系統(tǒng)各指標的因素進行嚴格的排查，但對于能否將Trx、Txni p血清水平作為判斷糖尿病患者認知障礙的一項特異性指標，尚需進一步研究。

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（童穎丹 編輯）

Correlations of serum Trx,Txnip and Trx activity with cognitive function in patients with type 2 diabetes mellitus*

Yi-jia Ma1,Hui Fang2,Yu-kai Li2,Geng-yin Wang2,Zhi-yue Zhang1, Hong-rui Zhang1,Xin-xin Zhang2,Ming-yue Qiu2
(1.Graduate School,North China University of Science and Technology,Tangshan, Hebei 063009,China;2.Department of Endocrinology,Tangshan Gongren Hospital,Tangshan,Hebei 063000,China)

ObjectiveTo explore the relationship between the cognitive function and serum thioredoxin (Trx)and thioredoxin-interacting protein (Txnip)levels,and Trx activity in type 2 diabetic patients,so as to provide new ideas for prevention and treatment of cognitive impairment in these patients.MethodsA total of 100 patients with type 2 diabetes mellitus who were hospitalized into Department of Endocrinology,Tangshan Gongren Hospital from 2014 to 2015 were enrolled as case group,at the same time,90 healthy people were selected as control group.Demographic data (age,gender,education level,BMI,duration of disease,etc.)and clinical biochemical indicators (FPG,HbA1c,TC,TG,HDL and LDL)of all the research objects were collected.The cognitive function scale (RBANS) (including immediate memory,vision span,speech function, attention and delayed memory)scores were evaluated.The serum Trx and Txnip levels were detected by ELISA,the activity of Trx was tested by insulin reduction assay.ResultsCompared with the control group,FPG,HbA1C,TG,Trx and Txnip levels increased in the case group(P＜0.05),but Trx activity decreased in the case group (P＜0.05).Compared with the control group,RBANS scores including immediate memory, delayed memory and total scores were lowered in the T2DM patients(P＜0.05).In the case group,the serum Trx and Txnip levels were positively associated with fasting blood glucose and glycosylated hemoglobin (P＜0.05),the activity of Trx was negatively correlated with the level of Txnip (P＜0.05).The serum Trx and Txnip levels were negatively correlated with and the activity of Trx was positively correlated with the total RBANS scale score and the delayed memory score(P＜0.05).ConclusionsThe increased serum Trx and Txnip and decreased Trx activity may be risk factors for cognitive dysfunction in patients with type 2 diabetes mellitus.

type 2 diabetes mellitus;cognition;thioredoxin;thioredoxin-interacting protein;oxidative stress

1005-8982（2017）03-0059-05

R 587.1

A

2016-01-14

河北省自然科學基金青年基金（No：H 2015105083）

房輝，E-m ai l：f anghui@m edm ai l.com.cn；Tel：0315-3722505