白細(xì)胞介素—37在增殖性糖尿病視網(wǎng)膜病變中的表達(dá)的研究

李君君　張奕霞

[摘要] 目的 探討IL-37是否在玻璃體中表達(dá)以及在增殖性糖尿病視網(wǎng)膜病患者血清及玻璃體中的表達(dá)情況。 方法 選取2016年12月～2017年11月在石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院眼科確診為增殖性糖尿病視網(wǎng)膜病變且需行玻璃體切除手術(shù)治療的患者30例30只眼作為PDR組，確診為非糖尿病視網(wǎng)膜?。ㄈ纾禾匕l(fā)性黃斑裂孔、原發(fā)性視網(wǎng)膜脫離等）非糖尿病且需行玻璃體切除手術(shù)治療的患者30例30只眼作為對(duì)照組，分別留取兩組研究對(duì)象的血清及玻璃體標(biāo)本，用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法測(cè)定標(biāo)本中IL-37的表達(dá)量。對(duì)一般臨床資料及標(biāo)本中IL-37表達(dá)量的測(cè)量結(jié)果行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。 結(jié)果 ①兩組研究對(duì)象一般臨床資料行組間分析：性別、年齡、淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)（L）差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），F(xiàn)BG、WBC、N、NLR均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P<0.05）；②PDR組與對(duì)照組患者的血清及玻璃體中均可檢測(cè)到IL-37的表達(dá)；③PDR組患者的血清中IL-37的表達(dá)量高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；④PDR組患者的玻璃體中IL-37的表達(dá)量高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；⑤PDR組、對(duì)照組患者玻璃體中IL-37的表達(dá)量高于其血液中IL-37的表達(dá)量。 結(jié)論 ①IL-37在玻璃體中有表達(dá)；②IL-37可能參與了糖尿病視網(wǎng)膜病變的發(fā)病。

[關(guān)鍵詞] 白細(xì)胞介素-37；糖尿病視網(wǎng)膜病變；增殖性糖尿病視網(wǎng)膜病變；血清；玻璃體

[中圖分類號(hào)] R598.7 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B [文章編號(hào)] 1673-9701（2018）16-0056-04

[Abstract] Objective To investigate whether IL-37 is expressed in the vitreous and in the serum and vitreous of patients with proliferative diabetic retinopathy. Methods Thirty patients（30 eyes） who were diagnosed with proliferative diabetic retinopathy and required vitrectomy in the Department of Ophthalmology at the First Affiliated Hospital of Medical College in Shihezi University from December 2016 to November 2017 were selected as the case group. 30 patients（30 eyes） diabetic retinopathy （such as： idiopathic macular hole， primary retinal detachment， etc.） non-diabetic patients requiring vitrectomy surgery were chosen as a control group， serum and vitreous body were taken from two groups of subjects Specimens were assayed by enzyme-linked immunosorbent assay for IL-37 expression. A statistical analysis of the general clinical data and measurements of IL-37 expression in the specimens was performed. Results ①There was no significant difference in gender， age， and L between the two groups（P>0.05）. There were statistical differences between FBG， WBC， N， and NLR（P<0.05）.②The expression of IL-37 can be detected in serum and vitreous of patients with proliferative diabetic retinopathy and control group； ③The expression of IL-37 in serum of patients with proliferative diabetic retinopathy is higher than that of control group. The serum levels of IL-37 in the patients showed significant differences between the groups（P<0.05）； ④The amount of IL-37 in the vitreous of the patients with proliferative diabetic retinopathy was higher than that of the control group. The expression of IL-37 was significantly different between the groups（P<0.05）. ⑤The expression of IL-37 in the vitreous of the proliferative diabetic retinopathy group and the control group was higher than that of the amount of expression the IL-37 in the blood. Conclusion ①IL-37 is expressed in the vitreous body； ②IL-37 may be involved in the pathogenesis of diabetic retinopathy.

[Key words] Interleukin-37； Diabetic retinopathy； Proliferative diabetic retinopathy； Serum； Vitreous body

我國人群糖尿病患病率一直呈現(xiàn)不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)[1，2]，對(duì)人群健康和疾病負(fù)擔(dān)產(chǎn)生了重要影響[3，4]。糖尿病視網(wǎng)膜病變（diabetic retinopathy，DR）作為糖尿病性微血管病變之一，已經(jīng)成為中老年人群致盲的主要原因[5]，因此深入研究其發(fā)病機(jī)制尤為必要?，F(xiàn)在普遍認(rèn)同DR是一種多因素交叉反應(yīng)的協(xié)同作用結(jié)果，參與其發(fā)病機(jī)制的因子有很多，其中白細(xì)胞介素就是其中之一。IL-37作為白細(xì)胞介素-1家族的新成員，是否也參與其中，本研究將通過測(cè)定增殖性糖尿病視網(wǎng)膜?。╪on diabetic retinopathy，PDR）患者的血清及玻璃體中的IL-37的含量，揭示其是否參與DR的發(fā)病，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2016年12月～2017年11月在我科住院行玻璃體切割手術(shù)的患者60例60只眼納入本研究。其中，PDR組患者男14例，女16例，共30例30只眼，中位年齡為53.50歲；非糖尿病視網(wǎng)膜病（如：特發(fā)性黃斑裂孔、原發(fā)性視網(wǎng)膜脫離等）非糖尿病患者男12例，女18例，共30例30只眼作為對(duì)照組，中位年齡58.00歲。兩組研究對(duì)象在性別比例、平均年齡上比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），具有可比性。上述患者診斷均依據(jù)世界衛(wèi)生組織診斷標(biāo)準(zhǔn)。兩組患者均符合2型糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)及2002年糖尿病性視網(wǎng)膜病變新的國際臨床分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并有心血管、腎臟、呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、血液系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等嚴(yán)重原發(fā)性疾病者；②近1個(gè)月受外傷或行手術(shù)治療者；③妊娠、哺乳期婦女；④肥胖者；⑤精神病者。

1.2 標(biāo)本采集

收集兩組研究對(duì)象的玻璃體及血清標(biāo)本（獲取患者知情同意）。玻璃體標(biāo)本的收集：研究對(duì)象行玻璃體切除手術(shù)時(shí)，在未打開灌注管開關(guān)前，用5 mL注射器無菌狀態(tài)直接抽取液化的玻璃體0.1～0.3 mL，并將玻璃體標(biāo)本移入1.5 mL Eppendorf管，置于-80℃冰箱保存待測(cè)；血清標(biāo)本的收集：采集血液標(biāo)本前，禁食水8 h，注意休息，避免熬夜、酗酒、過度勞累；采集血液標(biāo)本時(shí)，采用肘正中靜脈采血法，采集管選用添加有分離膠的真空采血管，血液標(biāo)本靜置后以4000 r/min，離心3 min，將上清液移入1.5 mL Eppendorf管，置于-80℃冰箱保存待測(cè)；血常規(guī)檢驗(yàn)項(xiàng)目標(biāo)本采集后常規(guī)送檢驗(yàn)科檢驗(yàn)。

1.3 試驗(yàn)方法

使用夾心酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法（ELISA）按照產(chǎn)品說明檢測(cè)血清及玻璃體標(biāo)本內(nèi)IL-37的水平（Human IL-37 ELISA試劑盒購自武漢博士德公司，最低檢測(cè)濃度為<1 pg/mL）；使用酶標(biāo)儀（型號(hào)：Bio-Rad伯樂xMark）在450 nm檢測(cè)各孔的吸光度（A）值，減去TMB空白顯色孔，然后以標(biāo)準(zhǔn)品濃度為橫坐標(biāo)，吸光度值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算血清及玻璃體液中IL-37的水平。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS20.0對(duì)表達(dá)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。所得數(shù)據(jù)計(jì)量資料呈偏態(tài)分布，以中位數(shù)和四分位數(shù)間距表示[M（P25，P75）]，組間比較用非參數(shù)檢驗(yàn)，所有統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)均為雙側(cè)概率檢驗(yàn)，P<0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組一般資料比較

兩組研究對(duì)象的一般臨床資料行組間比較，發(fā)現(xiàn)兩組條件對(duì)象在性別構(gòu)成比、平均年齡及中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)方面差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）；空腹血糖（FBG）（P=0.009）、白細(xì)胞計(jì)數(shù)（WBC）（P=0.045）、中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)（N）（P=0.012）、中性粒淋巴細(xì)胞比值（NLR）（P=0.013）差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見表1。

2.2 兩組血清及玻璃體中IL-37的含量比較

PDR組患者的血清中IL-37的含量的中位數(shù)為7.52（5.28，10.37）pg/mL，對(duì)照組患者的血清中IL-37的含量的中位數(shù)為4.34（2.76，7.52）pg/mL，組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；PDR組患者的玻璃體中IL-37的含量的中位數(shù)為12.28（8.59，17.18）pg/mL，對(duì)照組患者的玻璃體中IL-37的含量的中位數(shù)為6.81（4.69，10.61）pg/mL，組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見表2。

3 討論

該研究中，兩組患者的一般情況比較，PDR組患者與對(duì)照組患者的空腹血糖、白細(xì)胞計(jì)數(shù)、中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)、NLR指標(biāo)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P<0.05）。造成差異的原因可能為：因PDR組入選患者均患有2型糖尿病，而對(duì)照組入選患者均排除2型糖尿病，故PDR組患者空腹血糖水平具有高于對(duì)照組；2型糖尿病是一種自然免疫和低度炎癥反應(yīng)性疾病[6]，故PDR組患者外周血清中的白細(xì)胞及中性粒細(xì)胞均可較對(duì)照組患者升高，且中性粒細(xì)胞較白細(xì)胞更為敏感[7]；此外，已有研究[8]指出，DR患者的外周血清中的白細(xì)胞計(jì)數(shù)較正常人升高，且與DR的嚴(yán)重程度相關(guān)；同時(shí)也有研究[8，9]表明，PDR患者的NLR較NPDR患者的升高，表明NLR與DR的發(fā)生發(fā)展及嚴(yán)重程度相關(guān)，是一種方便又廉價(jià)的炎癥指標(biāo)。

白細(xì)胞介素-1家族的新成員IL-37作為一種新型抗炎因子、一種天然的免疫應(yīng)答抑制物[10]，在人類淋巴結(jié)、胸腺、骨髓、肺等器官及組織中均有表達(dá)[11-13]，目前已有大量文獻(xiàn)報(bào)道其在動(dòng)脈粥樣硬化[14]、慢性腎臟疾病[15]、肺炎[16]、白塞氏病[17]等多種疾病中均發(fā)揮了抗炎及免疫應(yīng)答抑制作用。本研究中，PDR組及對(duì)照組患者的血清及玻璃體中均檢測(cè)到IL-37的表達(dá)，提示IL-37在血清及玻璃體中均有表達(dá)；且PDR組患者的血清及玻璃體中IL-37的含量均高于對(duì)照組患者，提示IL-37可能參與了DR的發(fā)病過程。

IL-37共分為IL-37a-e 5個(gè)剪切異構(gòu)體，IL-37b是其最大的異構(gòu)體，也是其最主要的亞型，通常以前體的形式產(chǎn)生，經(jīng)caspase-l（半胱氨酸蛋白酶-1）處理后成為成熟體[18]，這方面和IL-1β、IL-18相似。IL-37b與IL-18有兩個(gè)共同的保守氨基酸（Glu-35和Lys-124），IL-18與IL-18Rα或IL-18結(jié)合蛋白（IL-18-binding protein，IL-18BP）結(jié)合時(shí)需要這兩個(gè)氨基酸的參與。IL-18與IL-18Rα結(jié)合參與γ干擾素（Interferon γ，INF-γ）的產(chǎn)生[19，20]，IL-18BP是IL-18天然的拮抗劑，IL-37b可與IL-18BP結(jié)合，抑制IL-18的活性，進(jìn)而抑制IFN-γ的產(chǎn)生[20]。IFN-γ具有增強(qiáng)抗原提呈、活化淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞并促進(jìn)其釋放炎性因子，協(xié)同其他致炎因子促進(jìn)局部炎性反應(yīng)的作用，因此IL-37可能通過抑制IFN-γ產(chǎn)生在DR的發(fā)病過程中發(fā)揮抑制炎癥反應(yīng)的作用[21，22]。

該研究中，PDR患者的血清中IL-37的含量明顯高于對(duì)照組患者，在洪寶建等[23]的研究中，2型糖尿病患者血清中IL-37水平略高于對(duì)照組，雖然無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但仍可提示IL-37在2型糖尿病炎癥的調(diào)節(jié)中可能起一定的作用。結(jié)合該研究結(jié)果，也可能提示IL-37的表達(dá)量隨著糖尿病患者病情的發(fā)展而逐漸升高。該研究中，PDR患者的玻璃體中IL-37的含量高于對(duì)照組，與Zhao Mengmeng等[24]的研究結(jié)果相似，提示IL-37參與DR的發(fā)病機(jī)制。DR早期，由于糖尿病患者體內(nèi)長(zhǎng)期慢性高血糖狀態(tài)，引起代謝紊亂及糖毒作用，致使微血管周細(xì)胞丟失、內(nèi)皮細(xì)胞破壞、基底膜增厚，血管內(nèi)外氧交換障礙，導(dǎo)致視網(wǎng)膜廣泛缺氧，從而刺激微血管瘤及新生血管的形成。周夢(mèng)晨等[25]研究表明，在缺氧環(huán)境中IL-37作為固有免疫調(diào)節(jié)因子，可以通過抑制細(xì)胞凋亡，炎性因子IL-6和CXCL2的表達(dá)，抑制局部的過度炎癥反應(yīng)，因而IL-37在DR的發(fā)病機(jī)制中可能發(fā)揮保護(hù)作用。同時(shí)，DR的一個(gè)重要發(fā)病機(jī)制為毛細(xì)血管的內(nèi)皮細(xì)胞及周細(xì)胞在氧化應(yīng)激的條件下因超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）的保護(hù)作用下降而遭到破壞，而研究[26]表明，過表達(dá)IL-37可使細(xì)胞活力明顯升高，減輕細(xì)胞由于氧化應(yīng)激造成的損傷，因而IL-37在PDR期升高可能與此有關(guān)，可能發(fā)揮保護(hù)毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞及周細(xì)胞的作用。另一方面，IL-37可以刺激類似血管的結(jié)構(gòu)形成[24]，PDR期大量新生血管生成，可能導(dǎo)致了IL-37的表達(dá)升高。

此外，該研究結(jié)果顯示，PDR期玻璃體中IL-37的含量高于血清中的IL-37含量。分析其原因可能是：血眼屏障中的血-視網(wǎng)膜屏障是存在于視網(wǎng)膜組織和血液循環(huán)之間具有選擇通透性的結(jié)構(gòu)，由內(nèi)屏障和外屏障組成，內(nèi)屏障位于視網(wǎng)膜毛細(xì)血管，外屏障位于視網(wǎng)膜色素上皮，糖尿病患者的血-視網(wǎng)膜屏障受損后，出現(xiàn)了糖尿病視網(wǎng)膜病變[27]，對(duì)于PDR期的患者，其血-視網(wǎng)膜屏障已被嚴(yán)重破壞，所以此時(shí)血清中的IL-37可以透過視網(wǎng)膜色素上皮進(jìn)入眼內(nèi)，到達(dá)玻璃體中，同時(shí)視網(wǎng)膜新生血管破裂出血后導(dǎo)致玻璃體積血，IL-37也由此進(jìn)入玻璃體中，而原本玻璃體中就表達(dá)有一部分IL-37，故玻璃體中IL-37的含量高于血清中IL-37的含量。

綜上所述，通過此次研究我們可以證實(shí)IL-37在玻璃體中有表達(dá)，且血清及玻璃體中的IL-37在PDR期表達(dá)增多，揭示IL-37可能參與了糖尿病視網(wǎng)膜病的發(fā)病，為進(jìn)一步研究打下基礎(chǔ)，為防治糖尿病視網(wǎng)膜病提供新的思路。但此次研究由于獲取玻璃體標(biāo)本的局限性僅限于對(duì)處于增殖性糖尿病視網(wǎng)膜病變期的患者的研究，且研究樣本量較少，今后仍需進(jìn)行更全面、樣本量更大的研究，最好能在轉(zhuǎn)基因小鼠上實(shí)現(xiàn)研究，對(duì)其確切機(jī)制進(jìn)行更深層次的探索。

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（收稿日期：2018-02-21）