硫氧還蛋白相互作用蛋白在2型糖尿病患者血清中的變化及臨床意義

南京柱，張 旭，李秀娟，董 矜，郭廣宏，田亞平

（1.解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中心，北京100853；2.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京友誼醫(yī)院檢驗(yàn)科，北京100050）

T2DM是以胰島素抵抗或系統(tǒng)性胰島素敏感性降低與胰島β細(xì)胞功能障礙為特征的疾病。中國是糖尿病大國，糖尿病人口絕對是全球之冠，其中95%為2型糖尿病患者。隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們飲食習(xí)慣的改變和身體活動(dòng)減少，導(dǎo)致與肥胖相關(guān)疾病提前出現(xiàn)。盡管近幾年國人的健康意識(shí)有所增強(qiáng)，但糖尿病人數(shù)卻快速增加。盡管長期以來我國糖尿病的防治已經(jīng)取得了較大進(jìn)展，但對于糖尿病及其慢性并發(fā)癥沒有較好的手段來防治，尤其血管并發(fā)癥已成為2型糖尿病患者死亡的主要原因。目前，大量的研究證明TXNIP與胰島β細(xì)胞的功能受損密切相關(guān)，并與糖尿病及其慢性并發(fā)癥，尤其是血管并發(fā)癥密切相關(guān)［1-2］。TXNIP通過參與介導(dǎo)氧化應(yīng)激和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)介導(dǎo)的β細(xì)胞凋亡，誘導(dǎo)胰島素抵抗。TXNIP的過度表達(dá)又介導(dǎo)葡萄糖引起胰島β細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞的功能異常［3-4］。因此，TXNIP作為治療糖尿病及并發(fā)癥的潛在靶點(diǎn)具有進(jìn)一步研究價(jià)值。

材料和方法

1 對象

收集2013年11月至2014年7月解放軍總醫(yī)院內(nèi)分泌科收治、臨床資料完整、明確診斷為2型糖尿?。?］患者血清270例與同時(shí)期健康體檢者為健康對照組血清73例，測定血清TXNIP水平。

2 方法

血清TXNIP（ELISA 法）測定采用CircuLex Human TXNIP ELISA Kit試劑盒（96孔板）由日本CircuLex公司生產(chǎn)，北京瀚海拓新生物技術(shù)有限公司代理提供。Glu采用羅氏Cobas 8000全自動(dòng)生化分析儀測定并用羅氏原裝試劑盒。HbA1c檢測采用伯樂生命醫(yī)學(xué)產(chǎn)品（上海）有限公司VARIANT II糖化血紅蛋白分析儀進(jìn)行，試劑為伯樂生命醫(yī)學(xué)產(chǎn)品（上海）有限公司提供的原裝試劑盒。身體質(zhì)量指數(shù)（BMI）＝體重/身高2（kg/m2）。

3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

數(shù)據(jù)采用SPSS17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。正態(tài)分布資料采用±s表示，非正態(tài)分布資料采用中位數(shù)（四分位數(shù)范圍）［M（P25～P75）］表示。正態(tài)分布資料兩組間比較采用t檢驗(yàn)，多組間比較采用ANOVA單因素方差分析；非正態(tài)分布資料兩組間比較采用Mann-WhitneyU秩和檢驗(yàn)，多組間比較采用Kruskal-wallis秩和檢驗(yàn)。相關(guān)性分析采用Spearman相關(guān)性分析。餅圖采用Excel制作。散點(diǎn)圖與趨勢圖采用GraphPad Prism 5.0制作。

結(jié) 果

1 2型糖尿病患者一般臨床資料

前期研究顯示，2型糖尿病組血清TXNIP［2.68（1.38～4.09）］水平顯著高于健康對照組［2.08（0.51～3.62）］，且P＝0.005，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。如圖1。

圖1 2型糖尿病組與健康對照組間血清TXNIP水平比較

270例2型糖尿病患者中急性并發(fā)癥（糖尿病酮癥酸中毒、高滲性非酮癥糖尿病昏迷）16例占總患者的5.9%、慢性并發(fā)癥（大血管病變、微血管病變、神經(jīng)病變等）254例占總患者的94.1%。其中有家族遺傳史的患者98例（36.3%）、無家族遺傳史142例（52.6%）。合并高血壓者128例（50.4%）、合并冠心病者32例（11.8%）、合并高血壓與冠心病者24例（8.9%）。出現(xiàn)視網(wǎng)膜病變、糖尿病腎病、神經(jīng)病變者分別為52（20.5%）、51（20.1%）、87（34.3%）。見表1。

表1 2型糖尿病患者一般臨床資料［n（%）］

又將270例2型糖尿病患者根據(jù)急慢性并發(fā)癥、大血管病變、微血管病變、神經(jīng)病變進(jìn)行資料統(tǒng)計(jì)，大血管病變56例（20.7%）、微血管病變15例（5.6%）、神經(jīng)病變27例（10.0%）、大血管病變合并微血管病變20例（7.4%）、大血管病變合并神經(jīng)病變19例（7.0%）、微血管病變合并神經(jīng)病變16例（5.9%）、大血管病變合并微血管病變合并神經(jīng)病變25例（9.3%），并做構(gòu)成圖。見圖2。

圖2 2型糖尿病患者并發(fā)癥構(gòu)成圖

2 270例2型糖尿病患者分組分層間血清TXNIP水平比較

將270例糖尿病患者根據(jù)性別、年齡、病程、并發(fā)癥、BMI、Glu、HbA1c、GA 進(jìn)行分組比較血清TXNIP水平，并與健康對照組相比較。在性別、BMI、Glu、HbA1c、GA、病程分組中TXNIP水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表2。TXNIP與HbA1c水平在不同年齡組中差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見圖3。TXNIP水平在不同并發(fā)癥中差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見圖4。

表2 270例2型糖尿病患者不同分組分層間TXNIP水平比較（ng/mL）

圖3 不同年齡分組中TXNIP、HbA1c水平散點(diǎn)圖

圖4 不同并發(fā)癥分組中TXNIP水平散點(diǎn)圖

3 血清TXNIP水平隨G lu與HbA1c分層變化趨勢

血清TXNIP水平隨Glu與HbA1c分層變化趨勢呈波動(dòng)狀態(tài)。血清TXNIP水平隨Glu分層呈波動(dòng)狀態(tài)，在Glu 8.1～9.0、Glu9.1～10.0時(shí)處于高點(diǎn)。血清TXNIP水平在HbA1c≤5.9%時(shí)處于最低點(diǎn)，在HbA1c 6.0%～6.9%、HbA1c 7.0% ～7.9%、HbA1c 8.0% ～8.9%時(shí)處于高點(diǎn)并趨于穩(wěn)定，隨后在HbA1c 9.0% ～9.9%、HbA1c 10.0% ～10.9%、HbA1c≥11.0%時(shí)降低并處于波動(dòng)狀態(tài)。詳見圖5。

圖5 TXNIP水平隨Glu與HbA1c分層變化趨勢

4 2型糖尿病患者血清TXNIP水平與其他血液學(xué)指標(biāo)的相關(guān)性分析

2型糖尿病患者血清TXNIP水平與BMI呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)r＝0.160，P＝0.009；與PLT呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)r＝-0.125，P＝0.041。根據(jù)TXNIP與BMI、PLT的相關(guān)性做散點(diǎn)圖。詳見圖6。TXNIP與其他生化、血常規(guī)、甲功等指標(biāo)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖6 2型糖尿病患者TXNIP水平與BMI、PLT相關(guān)性分析散點(diǎn)圖

討 論

前期研究證實(shí)2型糖尿病患者血清TXNIP［2.68（1.38～4.09）］水平顯著高于健康對照組［2.08（0.51～3.62）］，并差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。這一結(jié)果證實(shí)了氧化應(yīng)激可能由高糖水平誘導(dǎo)TXNIP表達(dá)介導(dǎo)，并與2型糖尿病發(fā)生的病理生理機(jī)制有關(guān)。本研究進(jìn)一步探討血清TXNIP在2型糖尿病患者血清中的變化規(guī)律及臨床意義。

統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明270例2型糖尿病患者中有98例（36.3%）父母中至少有一人有糖尿病史，142例（52.6%）無家族遺傳史，另30例（11.1%）不能確定有無家族遺傳史，與證實(shí)糖尿病具有家族遺傳傾向的研究相一致［6-10］。270例2型糖尿病患者急性并發(fā)癥16例（5.9%），慢性并發(fā)癥254例占患者總數(shù)的94.1%。并將2型糖尿病患者根據(jù)住院病歷進(jìn)行糖尿病慢性并發(fā)癥進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果顯示各種糖尿病慢性并發(fā)癥患病率分別為：視網(wǎng)膜病變52例（20.5%），糖尿病腎病51例（20.1%），神經(jīng)病變87例（34.3%），高血壓128例（50.4%），冠心病32例（12.6%），高血壓合并冠心病24例（9.4%）。與《中國2型糖尿病防治指南（2013年版）》［11］多中心臨床研究比較后發(fā)現(xiàn)，除高血壓所占比例較指南中高血壓41.8%略高之外，其余慢性并發(fā)癥所占比例均低于防治指南中數(shù)據(jù)。2型糖尿病患者并發(fā)癥主要為微血管病變與大血管病變，且并發(fā)癥的發(fā)生與諸多因素相關(guān)，如遺傳、年齡、性別、病程、血糖控制水平等。本研究結(jié)果也說明，在2型糖尿病患者中并發(fā)癥發(fā)生比例相當(dāng)之高，尤其血管并發(fā)癥。因本研究是單一中心臨床研究，相比防治指南中多中心臨床研究數(shù)據(jù)具有一定差距，但還是具有一定的參考價(jià)值和臨床意義。

盡管在過去幾十年中，糖尿病的治療及預(yù)防取得了較大進(jìn)步，但除控制血糖外，對控制糖尿病并發(fā)癥卻沒有很好的辦法。最近研究發(fā)現(xiàn)，TXNIP與糖尿病慢性并發(fā)癥視網(wǎng)膜病變［12-13］、糖尿病腎?。?4-15］、血管性病變［4，16］的發(fā)生發(fā)展有密切相關(guān)。因此，本研究根據(jù)臨床病例與慢性并發(fā)癥（大血管病變、微血管病變、神經(jīng)病變），將270例2型糖尿病患者中179例具有明顯慢性并發(fā)癥病例分為7組（A組：大血管病變、B組：微血管病變、C組：神經(jīng)病變、D組：大血管病變合并微血管病變、E組：大血管病變合并神經(jīng)病變、F組：微血管病變合并神經(jīng)病變、G組：大血管病變合并微血管病變合并神經(jīng)病變，詳見圖4）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。研究結(jié)果顯示，TXNIP水平在7組并發(fā)癥間總體差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。進(jìn)行7組并發(fā)癥間兩兩比較，在大血管病變組與大血管合并微血管病變組中存在差異（P＝0.025）；神經(jīng)病變組和大血管合并神經(jīng)病變組存在差異（P＝0.025）；大血管合并神經(jīng)病變組與大血管合并神經(jīng)病變組間存在差異（P＝0.002）；大血管合并微血管病變組與微血管病變合并神經(jīng)病變組間存在差異（P＝0.045）；大血管合并神經(jīng)病變組與大血管病變合并微血管病變合并神經(jīng)病變組間有差異（P＝0.028）。這與之前的研究發(fā)現(xiàn)相符合，TXNIP在血管病變中的變化較其他并發(fā)癥有明顯差異。以往的研究基本是在分子層面或動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方面證明TXNIP與2型糖尿病及其并發(fā)癥的關(guān)系，而基于人群的研究較少，并且TXNIP與2型糖尿病及并發(fā)癥之間的血清學(xué)研究也較少。本研究基于患者血清學(xué)的研究表明，TXNIP可能在糖尿病血管性疾病的發(fā)生發(fā)展中起著重要作用，血清TXNIP水平在血管并發(fā)癥中明顯升高，其機(jī)制可能與TXNIP誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞血管生成功能紊亂及高糖狀態(tài)下介導(dǎo)內(nèi)皮功能的損傷有關(guān)［4，17］。

本研究通過更為細(xì)致的對糖尿病并發(fā)癥劃分后發(fā)現(xiàn)，TXNIP在發(fā)生大血管和微血管病變時(shí)水平較其他組升高幅度較大。最近基因研究也表明，高糖狀態(tài)下TXNIP可誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞血管生成功能紊亂，而TXNIP基因沉默可抑制高糖狀態(tài)對內(nèi)皮細(xì)胞功能損傷來調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子（VEGF）的產(chǎn)生與促血管生成功能［17］。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)也表明siRNA通過調(diào)節(jié)TXNIP基因表達(dá)阻止缺血介導(dǎo)的糖尿病性血管損傷［4］。我們的研究結(jié)果再一次證明血清TXNIP水平與糖尿病血管性病變具有密切相關(guān)性，與相關(guān)報(bào)道［18-20］一致。血清TXNIP水平的升高提示著發(fā)生血管并發(fā)癥的可能性增大。

本研究進(jìn)一步探討血清TXNIP水平在2型糖尿病患者血清中的變化。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，TXNIP水平在不同年齡組（年齡＜45歲組、年齡45～60歲組、年齡＞60歲組）中具差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），并進(jìn)行兩兩比較顯示年齡＜45歲組血清TXNIP水平顯著高于年齡45～60歲組（P＝0.026），年齡＞60歲組TXNIP水平也顯著高于年齡45～60歲組（P＝0.021），而年齡＜45歲組與年齡＞60歲組間血清TXNIP水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＝0.856）。TXNIP水平的變化與對應(yīng)年齡組HbA1c的變化相一致，即呈現(xiàn)“U”型變化趨勢，而一般認(rèn)為，Glu水平較HbA1c來說變異較大［21］，易受飲食、情緒、運(yùn)動(dòng)等生理因素的影響，因此TXNIP水平變化幅度與血糖的變化幅度不太一致，而與HbA1c的變化有關(guān)。我們推測不同糖尿病年齡組的TXNIP變化可能提示著糖尿病高糖狀態(tài)損傷內(nèi)皮的過程：在較年輕年齡組中，高糖狀態(tài)誘導(dǎo)TXNIP的高表達(dá)，TXNIP可能參與介導(dǎo)血管損傷或血管并發(fā)癥的產(chǎn)生，如果高糖狀態(tài)不受控制，則損傷可能加重。而年齡45～60歲組HbA1c水平相對維持在低位，說明高糖狀態(tài)在一定程度上得以控制，因此TXNIP水平略有下降。但有研究表明，高齡人群的心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)增高［22］，隨年齡的增長，各器官組織逐漸衰老，機(jī)能不良，長期的高糖狀態(tài)對血管內(nèi)皮損傷不可逆，導(dǎo)致心血管系統(tǒng)的患病率較一般更為高發(fā)，即便年齡＞60歲組血糖水平與年齡45～60歲組血糖水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但HbA1c水平在年齡＞60歲組要略高于年齡45～60歲組，提示TXNIP可能參與了慢性、長期的高糖誘導(dǎo)的血管損傷。因此，TXNIP水平隨年齡及糖尿病患病進(jìn)程中的變化還值得進(jìn)一步研究。

隨后本研究又根據(jù)Glu與HbA1c進(jìn)行分層研究，比較血清TXNIP水平在2型糖尿病患者血清中的變化規(guī)律。結(jié)果顯示，TXNIP水平總體處于波動(dòng)狀態(tài)，在Glu分層在Glu 8.1～9.0與Glu 9.1～10.0時(shí)處于高點(diǎn)，并在整個(gè)Glu分層中處于波動(dòng)狀態(tài)；而在HbA1c≤5.9%時(shí)處于最低點(diǎn)，在HbA1c 6.0% ～6.9%、HbA1c 7.0% ～7.9%、HbA1c 8.0% ～8.9%時(shí)處于高點(diǎn)并趨于穩(wěn)定，隨后在HbA1c 9.0% ～9.9%、HbA1c 10.0% ～10.9%、HbA1c≥11.0%時(shí)降低并處于波動(dòng)狀態(tài)，見圖5。之前提到的研究表明血糖的升高刺激了TXNIP基因的表達(dá)增加［23］，而本研究在血清蛋白表達(dá)的層面卻發(fā)現(xiàn)，TXNIP在血清中的水平隨Glu與HbA1c的升高（分層組）呈現(xiàn)波動(dòng)變化，這與前述基因?qū)用娴难芯坎槐M一致。Glu反映即時(shí)水平，而HbA1c通常反映糖尿病患者2～3個(gè)月的血糖控制水平［24］，說明高糖可能不是唯一的影響血清TXNIP水平變化的因素，還可能存在其他因素如高糖誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激狀態(tài)［25］。但控制血糖水平對降低TXNIP水平是有作用的，本研究結(jié)果顯示低Glu或低HbA1c水平組，TXNIP水平也相對偏低。

本文統(tǒng)計(jì)結(jié)果還顯示，血清TXNIP水平在性別、病程、BMI分組、Glu分組、HbA1c分組、GA分組中差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。說明在人體相對復(fù)雜的環(huán)境下血清TXNIP水平與在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)或分子試驗(yàn)中TXNIP的表達(dá)存在一定的差異。TXNIP水平與其他血液學(xué)指標(biāo)的相關(guān)性分析顯示，2型糖尿病患者TXNIP水平與BMI呈正相關(guān)（r＝0.160，P＝0.009），與PLT呈負(fù)相關(guān)（r＝-0.125，P＝0.041）。雖然TXNIP與BMI、PLT具有相關(guān)性并具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），但相關(guān)系數(shù)絕對值較低，說明TXNIP與BMI、PLT相關(guān)性極弱，是一種相對獨(dú)立存在的2型糖尿病的血清學(xué)指標(biāo)。

本實(shí)驗(yàn)在血清學(xué)層面進(jìn)一步證實(shí)了血清TXNIP水平與2型糖尿病血管并發(fā)癥的相關(guān)性及血清學(xué)規(guī)律。但在人體中的TXNIP基因表達(dá)及血清TXNIP水平的影響鮮少有研究，TXNIP的控制水平也不明確，有待于進(jìn)一步的臨床研究實(shí)驗(yàn)。

綜上所述，2型糖尿病患者除需控制血糖之外，更重要的是防止糖尿病及其慢性并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展，尤其血管并發(fā)癥是導(dǎo)致2型糖尿病患者死亡的主要原因。血清TXNIP水平改變與2型糖尿病慢性并發(fā)癥密切相關(guān)，在2型糖尿病及其血管并發(fā)癥中起著重要的作用。因此控制TXNIP水平可能有助于2型糖尿病患者血管并發(fā)癥的發(fā)生與發(fā)展。