2型糖尿病患者血漿TGF-β1水平及其與心臟結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系

李曉麗，劉玲玲，趙龍，孔彪，沈冬麗，張國(guó)輝

（江蘇大學(xué)附屬人民醫(yī)院心內(nèi)科，江蘇鎮(zhèn)江212002）

2型糖尿病患者血漿TGF-β1水平及其與心臟結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系

李曉麗，劉玲玲，趙龍，孔彪，沈冬麗，張國(guó)輝

（江蘇大學(xué)附屬人民醫(yī)院心內(nèi)科，江蘇鎮(zhèn)江212002）

目的：檢測(cè)2型糖尿病患者血漿轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1（TGF-β1）水平，并探討其與心臟結(jié)構(gòu)和功能之間的關(guān)系。方法：2型糖尿病患者70例作為研究組，同期50例健康體檢者作為對(duì)照組，ELISA法檢測(cè)血漿TGF-β1水平，利用M型超聲心動(dòng)圖測(cè)定心臟各結(jié)構(gòu)指標(biāo)；脈沖多普勒技術(shù)檢測(cè)二尖瓣口血流頻譜，組織多普勒成像檢測(cè)二尖瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)頻譜。比較兩組各指標(biāo)間差異并分析TGF-β1與各指標(biāo)的相關(guān)性。結(jié)果：2型糖尿病組患者左房?jī)?nèi)徑（LAD）、室間隔舒張末期厚度（IVSTd）、左室后壁舒張期厚度（LVPWTd）均比對(duì)照組患者明顯增厚（P＜0.01）；左室質(zhì)量（LVM）及左室質(zhì)量指數(shù)（LVMI）明顯高于對(duì)照組（P＜0.01）；E峰及E′較對(duì)照組明顯降低（P＜0.01），E/E′較對(duì)照組升高（P＜0.01）。2型糖尿病組血漿TGF-β1和BNP水平均較對(duì)照組明顯升高（P＜0.01）。TGF-β1濃度與LVM獨(dú)立相關(guān)（β= 0.219，95%CI：0.012～0.158，P=0.023）。結(jié)論：2型糖尿病患者體內(nèi)血漿TGF-β1水平明顯升高，可作為心室重構(gòu)的預(yù)測(cè)因子，為早期診斷糖尿病心肌病提供依據(jù)。

2型糖尿?。皇鎻埞δ軠p退；纖維化；轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1

最新數(shù)據(jù)顯示中國(guó)成年人目前糖尿病患病率達(dá)11.6%，據(jù)此推測(cè)目前中國(guó)有1.139億糖尿病患者［1］。隨著糖尿病患病率的快速增長(zhǎng)，糖尿病心肌病也隨之受到關(guān)注。心肌間質(zhì)纖維增生被認(rèn)為是糖尿病心肌病的特征性改變。轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1（transforming growth factor-β1，TGF-β1）是體內(nèi)重要的促纖維化細(xì)胞因子，與心肌纖維化密切相關(guān)［2-3］。本研究探討2型糖尿病患者血漿TGF-β1水平與心臟結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 對(duì)象和方法

1.1 對(duì)象

2型糖尿病組：2012年6月到2013年12月期間在我院住院治療的2型糖尿病患者70例，其中男32例，女38例，平均年齡（59.47±9.92）歲，病程（3.56±1.5）年。2型糖尿病的診斷參考1999年世界衛(wèi)生組織制定的糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)，入選標(biāo)準(zhǔn)：①符合該標(biāo)準(zhǔn)的初診2型糖尿病患者；②既往已明確診斷為2型糖尿病，但病程小于5年；③無胸悶、胸痛、心慌、活動(dòng)后氣喘等相關(guān)心力衰竭臨床表現(xiàn)；④血壓正常。排除標(biāo)準(zhǔn)：1型糖尿病，高血壓病史，房顫，室壁運(yùn)動(dòng)異常，左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）＜50%的收縮功能不全患者，冠心病，先天性心臟病，中、重度瓣膜病，慢性阻塞性肺病及肺動(dòng)脈高壓，腫瘤，甲狀腺疾病，肝腎功能不全或超聲成像質(zhì)量差者。正常對(duì)照組：選擇本院同期50例健康體檢者作為對(duì)照組，其中男24例，女26例，平均年齡（57.7± 5.59）歲。

1.2 方法

1.2.1 臨床資料收集 對(duì)所有入選對(duì)象均詳細(xì)詢問病史，進(jìn)行體格檢查，測(cè)量體質(zhì)量、身高、腰圍、臀圍、體溫、血壓、心率，計(jì)算體表面積（BSA）、體質(zhì)量指數(shù)（BMI）及腰臀比，完善相關(guān)實(shí)驗(yàn)室檢查。

1.2.2 血標(biāo)本的采集和保存 受檢者禁食禁飲至少8 h，次日晨抽取空腹肘靜脈血10 mL，5 mL由本院化驗(yàn)室檢測(cè)肝功能、空腹血糖、總膽固醇、三酰甘油、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、尿素氮、尿酸、肌酐、C反應(yīng)蛋白（CRP）及糖化血紅蛋白（HbA1c）。2 mL注入含有EDTA的無菌試管中，30 min內(nèi)使用免疫熒光分析儀（Triage MeterPro）測(cè)定BNP水平。將3 mL血樣注入含EDTA無菌試管中，30min內(nèi)迅速離心（4℃，3 000 r/min，10 min），分裝儲(chǔ)存在-80℃冰箱中，用于TGF-β1檢測(cè)。

1.2.3 超聲心動(dòng)圖檢查 選用美國(guó)飛利浦IE33彩色心臟超聲儀，探頭型號(hào)為S5-1，頻率為1.7～3.4 MHz。受檢者取仰臥位或左側(cè)臥位，所有測(cè)量指標(biāo)測(cè)定3～5個(gè)心動(dòng)周期，取平均值。操作者為我院固定的2名經(jīng)驗(yàn)豐富的心臟超聲診斷醫(yī)生。

1.2.3.1 心臟結(jié)構(gòu)的測(cè)量方法 用二維或二維引導(dǎo)下的M型超聲測(cè)量左房?jī)?nèi)徑（LAD）、左室舒張末期內(nèi)徑（LVDd）、左室收縮期內(nèi)徑（LVDs）、室間隔舒張末期厚度（IVSTd）、左室后壁舒張期厚度（LVPWTd）。采用Devereux方法計(jì)算左室質(zhì)量（LVM），LVM（g）=1.04×［（LVDd+IVSTd+LVPWTd）3-LVDd3］-13.6；左室質(zhì)量指數(shù)（LVMI）=LVM/BSA。1.2.3.2 心臟功能的測(cè)量 在心尖四腔切面二尖瓣瓣尖水平，使用脈沖多普勒超聲檢測(cè)二尖瓣口血流頻譜：左室舒張?jiān)缙诜逯邓俣龋‥）、左室舒張晚期充盈峰速度（A）、計(jì)算E/A、E峰減速時(shí)間（DT）；測(cè)量主動(dòng)脈瓣關(guān)閉至二尖瓣開放的時(shí)間即等容舒張時(shí)間（IVRT）；組織多普勒測(cè)量二尖瓣環(huán)室間隔交界處舒張?jiān)缙诘姆逯邓俣龋‥′），計(jì)算E/E′。

1.2.4 ELISA法檢測(cè)TGF-β1濃度 將檢測(cè)樣品從-80℃至-20℃至4℃梯度解凍，采用聯(lián)科生物公司提供的TGF-β1試劑盒，以ELISA法檢測(cè)血漿中TGF-β1濃度，美國(guó)Bio-Rad公司酶標(biāo)儀測(cè)定光密度（D）值，各步驟嚴(yán)格按照說明書操作。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（ˉx土s）表示，計(jì)數(shù)資料用百分比表示。資料先行正態(tài)分布檢驗(yàn)，對(duì)服從正態(tài)分布的計(jì)量資料進(jìn)行t檢驗(yàn)，對(duì)不服從正態(tài)分布的資料行非參數(shù)檢驗(yàn)，對(duì)計(jì)數(shù)資料行χ2檢驗(yàn)。因素間相關(guān)性選用Pearson法分析。所有檢驗(yàn)以雙尾P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組一般臨床資料

兩組年齡、身高、體質(zhì)量、BMI、體表面積、腰臀比間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；2型糖尿病組腰圍、臀圍明顯高于對(duì)照組（P＜0.05）。見表1。

表1 兩組臨床資料比較

2.2 兩組血糖、血脂、CRP等血生化指標(biāo)的比較

2型糖尿病組與對(duì)照組尿素氮、肌酐、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶、丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。2型糖尿病組中空腹血糖、總膽固醇、尿酸、HbA1c、CRP、三酰甘油水平明顯高于對(duì)照組（P＜0.01或P＜0.05）。HDL-C、LDL-C較對(duì)照組偏高，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表2。

2.3 兩組心臟結(jié)構(gòu)指標(biāo)比較

與對(duì)照組相比，2型糖尿病組患者LAD、IVSTd、LVPWTd均明顯增厚（P＜0.01）；LVM及LVMI明顯高于對(duì)照組（P＜0.01）。兩組LVDd、LVDs、LVEF及左室短軸縮短率（FS）無顯著差異（P＞0.05）。見表3。

表2 兩組生化指標(biāo)的比較

表3 兩組心臟結(jié)構(gòu)指標(biāo)比較

2.4 兩組心臟功能指標(biāo)比較

與對(duì)照組相比，2型糖尿病組E峰降低，A峰升高，E/A比值降低，IVRT明顯延長(zhǎng)，組織多普勒E′明顯降低，E/E′升高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表4。

2.5 兩組血漿BNP及TGF-β1濃度的比較

2型糖尿病組血漿TGF-β1和BNP水平均較對(duì)照組明顯升高（P＜0.01），差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表5。

表4 兩組左心室功能指標(biāo)比較

表5 兩組BNP及TGF-β1濃度的比較

2.6 TGF-β1濃度與心臟結(jié)構(gòu)和功能指標(biāo)的相關(guān)性分析

TGF-β1濃度與A峰、E/E′、IVSTd、LVPWTd、LVM、LVMI及BNP（r=0.415，P＜0.01）呈正相關(guān)，而與E/A、E′呈負(fù)相關(guān)。多元線性回歸分析顯示TGF-β1濃度與LVM獨(dú)立相關(guān)（β=0.219，95%CI：0.012～0.158，P=0.023）。見表6。

表6 TGF-β1濃度與心臟結(jié)構(gòu)和功能指標(biāo)的相關(guān)性

3 討論

糖尿病是一種慢性代謝性疾病，可引起多器官損害，其中對(duì)心血管危害最大［4］。糖尿病心肌病是指單純由糖尿病引起的心肌結(jié)構(gòu)和功能的異常。糖尿病心肌病的發(fā)病機(jī)制非常復(fù)雜，心肌損害可能與心肌細(xì)胞代謝紊亂、心臟自主神經(jīng)病變、腎素血管緊張素系統(tǒng)（RAS）的激活、微血管病變及多種細(xì)胞因子的激活等多方面因素有關(guān)。心肌間質(zhì)膠原的纖維增生被認(rèn)為是糖尿病心肌病變?cè)缙凇⑻卣餍圆±砀淖儯?］。TGF-β1是重要的促纖維化形成的生長(zhǎng)因子，能誘導(dǎo)心肌組織內(nèi)細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）生成，減少ECM降解［6］，刺激成纖維細(xì)胞增生，引起心肌細(xì)胞肥大。本研究證實(shí)，2型糖尿病患者血漿TGF-β1濃度較對(duì)照組明顯升高。TGF-β1濃度與A峰、E/E′、IVSTd、LVPWTd、LVM、LVMI及BNP呈正相關(guān)，而與E/A、E′呈負(fù)相關(guān)。多元線性回歸分析顯示TGF-β1水平與LVM獨(dú)立相關(guān)。這可能與糖尿病患者體內(nèi)糖脂代謝異常、胰島素抵抗等多種因素刺激TGF-β1分泌，促進(jìn)心肌纖維化有關(guān)。在心肌細(xì)胞纖維化時(shí)，激活的AngⅡ、去甲腎上腺素等都能刺激TGF-β1的分泌［7］，進(jìn)一步使Ⅰ、Ⅲ型膠原和纖維連接蛋白合成增加，促進(jìn)了纖維化的進(jìn)展。已有實(shí)驗(yàn)證實(shí)轉(zhuǎn)基因小鼠中TGF-β1的過表達(dá)導(dǎo)致心肌肥厚，其特點(diǎn)為間質(zhì)纖維化和心肌細(xì)胞的肥厚生長(zhǎng)［8］。心肌纖維化使心室壁僵硬度增加，加劇心臟重構(gòu)，從而使左室質(zhì)量增加，心室順應(yīng)性降低，逐漸發(fā)展為心室舒張及收縮功能不全，最終引起心力衰竭。由于目前臨床上糖尿病心肌病是一種排除性診斷，缺乏有效的早期診斷標(biāo)準(zhǔn)，而患者早期往往無明顯相關(guān)心臟疾病的臨床癥狀，因此常錯(cuò)過早期診斷和治療的時(shí)機(jī)，最終導(dǎo)致不可逆的嚴(yán)重心臟病。因此早期測(cè)定糖尿病患者血漿TGF-β1濃度有利于糖尿病心肌病的早期發(fā)現(xiàn)。

研究表明，糖尿病患者發(fā)生心力衰竭的風(fēng)險(xiǎn)要比健康人群高出2～4倍［9］。本組病例中，2型糖尿病患者在出現(xiàn)心血管臨床癥狀前，心臟超聲已表現(xiàn)為左房增大，左室壁增厚，左室質(zhì)量增加；此時(shí)收縮功能指標(biāo)EF及FS與對(duì)照組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但左心室舒張功能已減退，主要表現(xiàn)為E峰及E′較對(duì)照組明顯降低，A峰升高，E/E′較對(duì)照組升高，提示2型糖尿病患者早期即出現(xiàn)舒張功能減退，這與既往研究提示大約75%無癥狀的糖尿病患者可并發(fā)舒張功能不全相一致［10］。研究證實(shí)E/E′與舒張末期充盈壓呈正相關(guān)［11-12］。BNP隨心室容積擴(kuò)大和心室充盈壓升高而分泌增多，可用于心力衰竭的診斷和預(yù)后評(píng)估。本研究中2型糖尿病患者BNP水平比對(duì)照組明顯升高，證實(shí)了2型糖尿病患者早期左室充盈壓增高，與超聲心動(dòng)圖結(jié)果一致。

綜上所述，本研究結(jié)果表明，2型糖尿病患者早期血漿TGF-β1水平明顯升高，與心臟結(jié)構(gòu)和功能相關(guān)，且與左室質(zhì)量獨(dú)立相關(guān)。TGF-β1水平聯(lián)合超聲心動(dòng)圖、BNP的檢測(cè)可為早期診斷糖尿病心肌病提供綜合依據(jù)。

［1］ Xu Y，Wang L，He J，et al.Prevalence and control of diabetes in Chinese adults［J］.JAMA，2013，310（9）：948-959.

［2］ Westermann D，Rutschow S，J?ger S，et al.Contributions of inflammation and cardiac matrix metalloproteinase activity to cardiac failure in diabetic cardiomyopathy：the role of angiotensin type 1 receptor antagonism［J］.Diabetes，2007，56（3）：641-646.

［3］ Van Linthout S，Seeland U，Riad A，et al.Reduced MMP-2 activity contributes to cardiac fibrosis in experimental diabetic cardiomyopathy［J］.Basic Res Cardiol，2008，103（4）：319-327.

［4］ Butler R，Macdonald TM，Struthers A，etal.The clinical implications of diabetic heart disease［J］.Eur Heart J，1998，19（11）：1617-1627.

［5］ Gürtl B，Kratky D，Guelly C，et al.Apoptosis and fibrosis are early features of heart failure in an animal model of metabolic cardiomyopathy［J］.Int J Exp Pathol，2009，90（3）：338-346.

［6］ Martos R，Bauqh J，Ledwidqe M，et al.Diastolic heart failure：evidence of increased myocardial collagen turnover linked to diastolic dysfunction［J］.Circulation，2007，115（7）：888-895.

［7］ Watanabe K，Thandavarayan R，Gurusamy N，et al.Role of14-3-3 protein and oxidative stress in diabetic cardiomyopathy［J］.Acta Physiol Hung，2009，96（3）：277-287.

［8］ Aihara K，Ikeda Y，Yagi S，et al.Transforming growth factor-β1as a common targetmolecule for development of cardiovascular diseases，renal insufficiency and metabolic syndrome［J］.Cardiol Res Pract，2010，2011：175381.

［9］ Mathew V，Gersh BJ，Williams BA，etal.Outcomes in patients with diabetes mellitus undergoing percutaneous coronary intervention in the current era：a report from the Prevention of REStenosis with Tranilast and its Outcomes（PRESTO）trial［J］.Circulation，2004，109（4）：476-480.

［10］ Boyer JK，Thanigaraj S，Schechtman KB，et al.Prevalence of ventricular diastolic dysfunction in asymptomatic，normotensive patientswith diabetesmellitus［J］.Am JCardiol，2004，93（7）：870-875.

［11］ Nagueh SF，Middleton KJ，Kopelen HA，etal.Doppler tissue imaging：a noninvasive technique for evaluation of left ventricular relaxation and estimation of filling pressures［J］.J Am Coll Cardiol，1997，30（6）：1527-1533.

［12］ Aksoy S，Durmu?G，?zcan S，et al.Is left ventricular diastolic dysfunction independent from presence of hypertension inmetabolic syndrome？An echocardiographic study［J］.JCardiol，2014，64（3）：194-198.

Plasmatic concentrations and the relationship w ith cardiac structure and function of TGF-β1in patients w ith type 2 diabetesmellitus

LIXiao-li，LIU Ling-ling，ZHAO Long，KONG Biao，SHEN Dong-li，ZHANG Guo-hui
（Department of Cardiology，the Affiliated People′s Hospital of Jiangsu University，Zhenjiang Jiangsu 212002，China）

Objective：To investigate the levels of serum concentrations of TGF-β1in patientswith type 2 diabetesmellitus，and to assess the potential association of TGF-β1with cardiac structure and function.M ethods：Seventy patientswith type 2 diabetes mellitus（diabetes group），and 50 healthy participants（control group）were enrolled in this study.Circulation concentrations of TGF-β1weremeasured bymeans of ELISA.Cardiac index of each structure wasmeasured by means of 2-dimensinal and M-model transthoracic echocardiograms.We evaluated mitral valvemouth blood flow spectrum by pulse doppler，and tissue Doppler imaging was used tomeasuremitral valve ringmotion spectrum.Differences between the two groups were compared；and analyzed the correlation index between TGF-β1and the indicators.Results：Compared with the participants in the control group，the thickness of LAD，IVSTd，LVPWTd in patientswith diabetes was significantly thicker（P＜0.01）；and the level of LVM，and LVMIwas significantly higher（P＜0.01）.E peak and E′peak in patientswith diabeteswas decreased（P＜0.01），but the E/E′ratio was higher than that in healthy participants（P＜0.01）.Plasmatic concentrations of TGF-β1and BNP levelswere higher in the diabetes group compared with those in the control group（P＜0.01）.Multiple regression analyses revealed that LVM associated with TGF-β1levels independently（β=0.219，95%CI：0.012-0.158，P= 0.023）.Conclusion：Plasmatic TGF-β1level increased significantly in the patients with type 2 diabetes compared with the healthy people；TGF-β1levels in patientswith type 2 diabetesmight be available as pre-dictors of ventricular remodeling，to provide a new basis for early diagnosis of diabetic cardiomyopathy.

type 2 diabetesmellitus；diastolic dysfunction；fibrosis；transforming growth factor-β1

R587.1

A

1671-7783（2015）04-0317-05

10.13312/j.issn.1671-7783.y140096

李曉麗（1983—），女，江蘇如皋人，碩士；張國(guó)輝（通訊作者），主任醫(yī)師，博士，E-mail：13338812776@189.com

2014-04-11 ［編輯］ 何承志