血清白介素-17與2型糖尿病周圍神經(jīng)病變的相關(guān)性研究

鄭亞虹，沈 穎，許慕蓉，萬麗娟，陳明衛(wèi)

糖尿病周圍神經(jīng)病變(diabetic peripheral neuropathy, DPN)是糖尿病最常見的慢性并發(fā)癥之一，約60%的2型糖尿病(T2DM)患者深受DPN的不利影響[1]，給患者的身體及心理帶來沉重負擔，嚴重影響患者的生活質(zhì)量[2]。T2DM中DPN的發(fā)病機制較為復(fù)雜，目前尚未明了。近年來，免疫炎癥機制在DPN的發(fā)生及發(fā)展中的作用日益受到重視[3]。白介素(interleukin，IL)-17作為一種新型的免疫炎癥因子，在T2DM及周圍神經(jīng)病變中的濃度變化報道甚少。該文通過檢測T2DM合并DPN患者血清IL-17水平改變，分析IL-17與DPN發(fā)病之間的相關(guān)性，并應(yīng)用受試者工作曲線(receiver operating characteristic curve,ROC)探討血清IL-17在DPN診斷中的價值，以期為DPN的臨床防治提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1病例資料選取2015年9月～2016年7月于安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院內(nèi)分泌科住院的臨床診斷為T2DM的患者131例，其中男72例，女59例，年齡80～24(58.13±12.63)歲，所有病例排除合并有嚴重周圍血管病變、其他神經(jīng)病變、糖尿病急性并發(fā)癥、嚴重感染或創(chuàng)傷、自身免疫性疾病、肝腎功能衰竭、惡性腫瘤、使用糖皮質(zhì)激素、酗酒等。根據(jù)神經(jīng)肌電圖檢查結(jié)果，將131例T2DM患者分為無神經(jīng)病變組(NDPN組)46例和合并DPN組85例。對臨床診斷為DPN的患者進行多倫多評分(toronto clinical scoring system，TCSS)[4]，根據(jù)評分結(jié)果，將DPN組受試者再分為三組：6～8分者為輕癥組(DPN1組)，9～11分者中癥組(DPN2組)，12～19分者重癥組(DPN3組)。另選擇性別、年齡匹配的40例健康人群作為對照組 (NC組)，均于同一時間來該院進行健康體檢人群。本研究經(jīng)安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準，并獲取受試者知情同意。

1.2研究方法

1.2.1體格檢查 測量收縮壓(systolic blood pressure,SBP)、舒張壓(diastolic blood pressure,DBP)、身高、體重，計算體重指數(shù)(body mass index,BMI)=體重/身高2( kg/m2) 。

1.2.2生化指標 所有受試者取清晨空腹8 h以上的外周靜脈血，送至該院生化實驗室行血總膽固醇(total cholesterols,TC)、三酰甘油(triglycerides,TG)、高密度脂蛋白(high-density lipoprotein-c,HDL-c)、低密度脂蛋白(low density-lipoprotein-c,LDL-c)、空腹血糖(fasting blood-glucose,FBG)等檢測。在該院內(nèi)分泌實驗室行糖化血紅蛋白(glycated hemoglobin,HbA1c)、空腹C肽(fasting c-peptide,FCP)檢測，另收集血清標本凍存于-80 ℃冰箱中，用于測定血清IL-17水平。

1.2.3胰島素抵抗和胰島功能指數(shù)的計算 用C肽代替穩(wěn)態(tài)模型(homeostasic model assessment,HOMA)公式中的胰島素來評價胰島素抵抗(homeostasic model assessment of insulin resistance，HOMA-IR)[HOMA-IR (CP)=1.5+空腹血糖(mmol/L)×空腹C肽(pmol/L)/2 800]及胰島β細胞功能(homeostasic model assessment of islet βcell function，HOMA-islet)[HOMA-islet (CP)=0.27×空腹C肽(pmol/L)/(空腹血糖(mmol/L)-3.5)+50][5]。

1.2.4踝肱指數(shù)(ankle brachial index,ABI)的測量 由該院內(nèi)分泌科?？谱o士應(yīng)用日本生產(chǎn)的ES-1000spm多普勒血流探測儀測量?；颊咂脚P，將袖帶分別綁扎于上臂及踝上，用探頭測量足背及肱動脈SBP值，肱動脈SBP取雙側(cè)肱動脈SBP的高值，踝動脈SBP與肱動脈SBP的比值即為ABI。

1.2.5神經(jīng)傳導(dǎo)速度檢查 由肌電圖室專業(yè)技師完成。應(yīng)用美國Nicollet公司生產(chǎn)的Viking Ⅳ肌電誘發(fā)電位儀檢測運動神經(jīng)傳導(dǎo)速度(motor nerve conduction velocity,MNCV)和感覺神經(jīng)傳導(dǎo)速度(sensory nerve conduction velocity,SNCV)。若存在2條或2條以上神經(jīng)傳導(dǎo)速度減慢或潛伏期延長則考慮存在DPN[6]。

1.2.6血清IL-17的測定 采用雙抗體夾心ELISA法檢測IL-17的濃度，嚴格參照試劑盒檢測說明書操作。試劑盒由上海源葉生物科技有限公司提供。

1.2.7TCSS TCSS 評分由神經(jīng)癥狀、神經(jīng)反射和感覺功能評分三部分組成。神經(jīng)癥狀包括下肢麻木、疼痛、針刺樣感覺、乏力、走路不穩(wěn)及上肢相似癥狀，如正常記0分，存在相應(yīng)癥狀記1分，共6分；神經(jīng)反射包括踝反射及膝反射，為雙側(cè)計分，正常記0分，減弱計1分，消失記2分，共8分；感覺功能包括右側(cè)拇趾的痛覺、溫度覺、觸壓覺、振動覺及位置覺，正常記0分，異常記1分，共5分；總分為19分。所有受試者在清醒、安靜狀態(tài)下進行TCSS檢查及評分。

2 結(jié)果

2.1NDPN組、DPN組及NC組間臨床及生化指標的比較NDPN組的TG、HbA1c、FBG、IL-17水平較NC組高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，兩組間性別構(gòu)成、年齡、BMI、SBP、DBP、TC、LDL-c、HDL-c均差異無統(tǒng)計學(xué)意義；DPN組的年齡、SBP、LDL-c、HbA1c、FBG、IL-17水平較NC組高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，兩組間性別構(gòu)成、BMI、DBP、TC、TG、HDL-c均差異無統(tǒng)計學(xué)意義；DPN組的年齡、病程、SBP、MNCV、SNCV、IL-17水平較NDPN組高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，而兩組間性別構(gòu)成、BMI、DBP、TC、TG、HDL-c、HbA1c、FCP、FBG、HOMA-IR、HOMA-islet、ABI均差異無統(tǒng)計學(xué)意義，見表1。

2.2不同病變程度的DPN患者間臨床及生化指標的比較DPN2組的BMI、TG、LDL-c、SNCV水平較DPN1組高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，兩組間性別構(gòu)成、年齡、病程、TC、HDL-C、FBG、FCP、HbA1c、SBP、DBP、MNCV、SNCV、HOMA-IR、HOMA-islet、ABI、IL-17均差異無統(tǒng)計學(xué)意義；DPN3組的病程、TC、SNCV較DPN2組高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，兩組間性別構(gòu)成、年齡、BMI、TG、LDL-C、HDL-C、FBG、FCP、HbA1c、SBP、DBP、MNCV、HOMA-IR、HOMA-islet、ABI、IL-17均差異無統(tǒng)計學(xué)意義，見表2。

2.3IL-17與其他因素的相關(guān)分析Pearson相關(guān)分析顯示，IL-17與年齡及ABI呈負相關(guān)性(r=-0.175、-0.284，P=0.048、0.022)，在控制年齡后，IL-17與ABI的相關(guān)性仍然存在(r=-0.284，P=0.023)，見圖1。與性別、病程、BMI、TC、TG、LDL-c、HDL-c、HbA1c、FCP、FBG、MNCV、SNCV、HOMA-IR、HOMA-islet均差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

2.4多元Logistic逐步回歸分析以有無周圍神經(jīng)病變?yōu)橐蜃兞?，以年齡、病程、BMI、SBP、DBP、TC、TG、HDL-c、LDL-c、HbA1c、HOMA-IR、HOMA-islet、IL-17為自變量，行多元Logistic逐步回歸分析顯示，影響DPN發(fā)病的獨立危險因素有SBP、IL-17水平，即SBP和IL-17的水平越高的T2DM患者越易并發(fā)DPN，見表3。

表1 三組間臨床及生化指標的比較

與NC組比較：*P<0.05；與NDPN組比較：▲P<0.05

表2 不同DPN病變程度的三組間臨床及生化指標的比較

與DPN1組比較：*P<0.05；與DPN2組比較：▲P<0.05

表3 DPN的危險因素的多元Logistic逐步回歸分析(n=131)

2.5血清IL-17水平診斷DPN的ROC曲線用ROC分析方法評價血清IL-17水平作為DPN的診斷價值，描繪出ROC曲線，計算曲線下面積=0.691，95%CI：0.596～0.787，血清IL-17的最優(yōu)截斷點為46.3 pg/ml，敏感度和特異度為56.5%和73.9%，陽性預(yù)測值80%，陰性預(yù)測值47.9%，約登指數(shù)0.304,見圖2。

圖1 IL-17與ABI的線性關(guān)系

圖2 IL-17診斷DPN的ROC曲線

3 討論

DPN的發(fā)病機制目前尚不明確，表明可能與醛糖還原酶途徑異常激活、糖基化終末產(chǎn)物的積聚、氧化應(yīng)激的增加、神經(jīng)營養(yǎng)因子的缺乏、遺傳因素等有關(guān)。近年來炎癥反應(yīng)機制在DPN發(fā)生中的作用越來越受到重視[7]。已知某些促炎細胞因子，如IL-1β、IL-6、IL-13等參與了DPN的發(fā)生與發(fā)展[8]。IL-17是一種促炎細胞因子，由輔助性T細胞產(chǎn)生，主要表達于外周記憶性CD4+T細胞以及血管內(nèi)皮細胞、嗜酸性粒細胞等。IL-17與其受體結(jié)合后，可誘導(dǎo)IL-6、腫瘤壞死因子-α、趨化因子等的表達，產(chǎn)生致炎作用，調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答[9]。IL-17也是炎癥反應(yīng)的微調(diào)因子，通過促進IL-6、前列腺素-E2的分泌，同時通過上調(diào)其他炎癥因子(如IL-1β、腫瘤壞死因子-α等)基因的表達，加速和放大炎癥效果，在糖尿病及其并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展中起重要作用[10]。研究[11]顯示無論在T1DM還是T2DM患者中，外周血IL-17的水平均顯著高于健康對照人群。代莉 等[12]報道在合并有周圍血管病變的T2DM患者中，血清IL-17的濃度明顯升高。目前有關(guān)IL-17在DPN的相關(guān)研究報道甚少。Bilir et al[13]研究發(fā)現(xiàn)，T2DM以及DPN患者中血清IL-17均較非糖尿病對照人群升高，但在未見DPN與非DPN患者間存在差異，此結(jié)果與本研究不同可能與樣本量和統(tǒng)計方法有關(guān)。

動物研究[14]顯示，IL-17參與DPN發(fā)病過程，鏈脲霉素誘導(dǎo)的糖尿病小鼠坐骨神經(jīng)中，IL-17顯著降低，顯示IL-17增加感覺神經(jīng)元背根神經(jīng)節(jié)的神經(jīng)突觸生長。這一結(jié)果與IL-17的促炎作用相反。一種可能是動物實驗中IL-17對神經(jīng)突觸生長影響的研究僅僅停留在大鼠的坐骨神經(jīng)上，缺乏對其他神經(jīng)特別是遠端神經(jīng)纖維的研究。另一種可能是IL-17的促炎機制在DPN發(fā)展中占據(jù)主導(dǎo)地位，大于其保護作用。這些需要更深入的基礎(chǔ)研究。

本研究顯示，與正常人群相比較，糖尿病以及合并DPN患者血清IL-17水平顯著增高，同時DPN患者中血清IL-17水平顯著高于非DPN患者。由于IL-17是一種明確的促炎細胞因子，T2DM以及DPN患者中血清IL-17的增高提示炎癥機制可能參與T2DM及DPN的發(fā)病過程。此外DPN組的SBP、LDL-c、HbA1c、FBG水平較NC組高，DPN組的SBP較NDPN組高，提示血脂、血糖、血壓在DPN的發(fā)病進程中起到一定作用。Logistic多元逐步回歸分析顯示，IL-17和SBP是影響DPN的獨立危險因素，其他指標如血糖、血脂、血壓等為非獨立危險因素。本研究還顯示，IL-17與DPN的嚴重程度無明顯的相關(guān)性，在DPN的發(fā)展進程中，單純的IL-17變化不能決定DPN病情的嚴重程度。

本組資料顯示，血清IL-17水平與年齡呈負相關(guān)性，可能的原因是IL-17與免疫相關(guān)，而人體免疫狀態(tài)受年齡的限制。由于IL-17可激活其他的炎性介質(zhì)，誘發(fā)氧化應(yīng)激反應(yīng)，從而加速DPN的發(fā)生，因而IL-17與ABI呈負相關(guān)性可以解釋。

目前臨床中常用神經(jīng)肌電圖檢查診斷DPN的發(fā)生，但僅能選擇大的有髓纖維檢測，具有明顯的局限性，且受操作人員技術(shù)及醫(yī)院條件的限制，因此國內(nèi)外學(xué)者積極探討將血清標志物用于DPN的早期診斷和防治實踐中[15-16]。為了進一步研究血清IL-17能否作為DPN的診斷標志物，本研究應(yīng)用ROC進行分析，結(jié)果顯示IL-17曲線下面積為0.691，靈敏度和特異度分為58.1%和75%，提示血清IL-17可以作為DPN診斷的標志物，對DPN的早發(fā)現(xiàn)、早診斷具有一定的臨床價值。

綜上所述，本研究顯示IL-17與T2DM合并周圍神經(jīng)病變具有相關(guān)關(guān)系，IL-17可能參與了DPN的發(fā)病過程，并可以作為診斷DPN的一種新的生物學(xué)標志物。有關(guān)IL-17在DPN發(fā)病中的具體機制需要進一步研究闡明。

[1] Hussain G, Rizvi S A, Singhal S, et al. Cross sectional study to evaluate the effect of duration of type 2 diabetes mellitus on the nerve conduction velocity in diabetic peripheral neuropathy[J]. Diabetes Metab Syndr, 2014, 8(1):48-52.

[2] Yagihashi S. Recent advances in clinical practice and in basic research on diabetic neuropathy[J]. Brain Nerve, 2011, 63(6):571-82.

[3] 楊秀穎，張 莉，陳 熙，等. 2型糖尿病周圍神經(jīng)病變機制研究進展[J]. 中國藥理學(xué)通報, 2016, 32(5):598-602.

[4] 劉 鳳,毛季萍,顏 湘. 多倫多臨床評分系統(tǒng)在糖尿病周圍神經(jīng)病變中的應(yīng)用價值[J].中南大學(xué)學(xué)報醫(yī)學(xué)版, 2008 , 33(12):1137-41.

[5] 李 霞，周智廣，陳小燕，等. 用空腹C肽代替胰島素改良HOMA公式評價胰島素抵抗和胰島B細胞功能[J]. 中南大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)類), 2004, 29(4):419-23.

[6] 胡 泓，李 紅，鄭芬萍，等．不同神經(jīng)病變評分系統(tǒng)在無癥狀糖尿病周圍神經(jīng)病變篩查中的臨床價值比較[J].中華內(nèi)科雜志，2012, 51(1):13-7.

[7] Donate-Correa J, Martin-Nunez E, Muros-de-Fuentes M, et al.Inflammatory cytokines in diabetic nephropathy[J]. J Diabetes Res,2015,2015:948417.

[8] Xu H, He L, Liu C, et al. LncRNA NONRATT021972 siRNA attenuates P2X7 receptor expression and inflammatory cytokine production induced by combined high glucose and free fatty acids in PC12 cells[J]. Purinergic Signal, 2016, 12(2):259-68.

[9] Strz?pa A, Szczepanik M. IL-17-expressing cells as a potential therapeutic target for treatment of immunological disorders[J]. Pharmacol Rep, 2011,63(1):30-44.

[10] Kim B S, Park Y J, Chung Y. Targeting IL-17 in autoimmunity and inflammation[J].Arch Pharm Res, 2016, 39(11):1537-47.

[11] 楊 潔. 白介素17、白介素6與1型糖尿病的相關(guān)性研究[D].西寧：青海大學(xué),2012.

[12] 代 莉，譚春萍，李 洪，等. 血清IL-17水平與2型糖尿病及血管病變的關(guān)系[J]. 中華臨床醫(yī)師雜志電子版, 2012, 6(20):6363-5.

[13] Bilir B, Tulubas F, Bilir B E, et al. The association of vitamin D with inflammatory cytokines in diabetic peripheral neuropathy[J]. J Phys Ther Sci, 2016, 28(7):2159-63.

[14] Habash T, Saleh A, Roy Chowdhury S K, et al. The proinflammatory cytokine, interleukin-17A, augments mitochondrial function and neurite outgrowth of cultured adult ensory neurons derived from normal and diabetic rats [J]. Exp Neurol, 2015, 273:177-89.

[15] 梁思虹, 陳小燕. 糖尿病周圍神經(jīng)病變血清標志物的研究進展[J]. 醫(yī)學(xué)綜述, 2017, 23(4):733-7.

[16] Ge S, Xie J, Zheng L, et al. Associations of serum anti-ganglioside antibodies and inflammatory markers in diabetic peripheral neuropathy[J]. Diabetes Res Clin Pract, 2016, 115:68-75.