不同類型糖尿病視網(wǎng)膜病變患者血清和肽素和幾丁質(zhì)酶1水平的變化及影響因素△

李娜 李寶新 張云良 張瑪麗 李杰 田茜 劉莉芳 王翯 郭淑芹

糖尿病視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy，DR)是糖尿病最常見的微血管并發(fā)癥之一，據(jù)統(tǒng)計目前我國2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)患者中合并DR的患者比例高達1/3[1]。由于DR造成的視力損傷嚴(yán)重降低了患者的生活質(zhì)量，因此，對DR患者盡早診斷和治療具有重要的臨床意義。和肽素是由神經(jīng)垂體分泌的一種糖基化肽，可參與胰島素抵抗。研究發(fā)現(xiàn)，和肽素可通過降低胰島素敏感性使老年男性人群患糖尿病的風(fēng)險升高[2]。幾丁質(zhì)酶1(chitotriosidase，CHIT1)是一種由活化的巨噬細(xì)胞合成的蛋白，可調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞功能，還可通過參與炎癥反應(yīng)及自身免疫反應(yīng)等過程，對糖尿病及其并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展起重要作用[3]。二者均與糖尿病關(guān)系密切[4-5]，但二者在DR患者體內(nèi)的變化尚不明確。本研究旨在探討血清和肽素和CHIT1含量在不同類型DR患者中的變化，并分析其影響因素，為DR的早期診斷和治療提供理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料依據(jù)1999年WHO糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]，選取保定市第一中心醫(yī)院內(nèi)分泌科2016年10月至2018年11月住院的T2DM患者197例，其中男106例，女91例。所有患者均行散瞳(排除散瞳禁忌者)，由2名有經(jīng)驗的醫(yī)師行直接眼底鏡和眼底熒光素血管造影檢查。根據(jù)2002年國際臨床DR分期標(biāo)準(zhǔn)[7]，將患者分為：無糖尿病視網(wǎng)膜病變(non-diabetic retinopathy，NDR)組65例，男37例，女28例；非增生型糖尿病視網(wǎng)膜病變(non-proliferative diabetic retinopathy，NPDR)組71例，男36例，女35例；增生型糖尿病視網(wǎng)膜病變(proliferative diabetic retinopathy，PDR)組61例，男33例，女28例。另選取同期在我院進行體檢的健康體檢者60人作為正常對照(normal control，NC)組，其中男29例，女31例。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)眼外傷及由其他原因引起的視網(wǎng)膜病變者；(2)糖尿病急性并發(fā)癥者；(3)合并嚴(yán)重肝腎功能異常者；(4)合并嚴(yán)重心、腦及血液等系統(tǒng)疾病及腫瘤疾病者；(5)DR患者已行全視網(wǎng)膜激光光凝術(shù)者。收集并記錄所有受試者的一般資料，包括性別、年齡、DM 病程，并測量其身高、體質(zhì)量、收縮壓(systolic blood pressure，SBP)及舒張壓(diastolic blood pressure，DBP)，計算體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)。本研究獲保定市第一中心醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，所有受試者均簽署知情同意書。

1.2 方法抽取所有受試者晨起空腹靜脈血5 mL，以4 000 r·min-1離心5 min。采用日立7600生物化學(xué)儀器檢測總膽固醇(total cholesterol，TC)、甘油三酯(triglyceride，TG)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(aspartate aminotransferase，AST)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(alanine aminotransferase，ALT)、血肌酐(serum creatinine，SCR)及空腹血糖(fasting plasma glucose，F(xiàn)PG)；采用糖化HA8180儀器檢測糖化血紅蛋白(hemoglobin Alc，HbA1c)，采用電化學(xué)發(fā)光法(德國Cobas6000-E601)測定空腹胰島素(fasting plasma insulin，F(xiàn)INS)，用穩(wěn)態(tài)模型評估法計算胰島素抵抗指數(shù)(homeostasis model assessment for insulin resistance，HOMA-IR)，計算腎小球濾過率(estimated glomerular filtration rate，eGFR)。采用ELISA法測定血清和肽素(武漢華美生物工程有限公司提供試劑盒，品牌為CUSABIO)和CHIT1(上海酶聯(lián)免疫生物科技有限公司提供試劑盒，品牌為Elabscien)含量。嚴(yán)格按照試劑盒說明書操作步驟進行。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理采用SPSS 19.0統(tǒng)計學(xué)軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用Levene檢驗方差是否齊性，方差齊性的多組間比較采用單因素方差分析，組間指標(biāo)兩兩比較采用LSD檢驗，對血清和肽素和CHIT1含量的相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)分析和多元線性逐步回歸分析法。檢驗水準(zhǔn)：α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 各組患者一般資料比較四組患者的年齡、BMI、DBP總體比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(均為P>0.05)，NDR組、NPDR組和PDR組患者間DM病程比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，NC組受試者的SBP均低于NDR組、NPDR組及PDR組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均為P<0.05)。見表1。

表1 各組受試者一般資料比較

注：與NC組比較，aP<0.05；1 kPa=7.5 mmHg

2.2 各組受試者血清生物化學(xué)指標(biāo)比較NDR組、NPDR組、PDR組患者的血清和肽素、CHIT1的含量均高于NC組，且隨著DR病情進展逐漸升高，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均為P<0.05)；與NC組相比，NDR組、NPDR組、PDR組患者的FPG、HbA1c、HOMA-IR水平均依次升高，PDR組最高，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均為P<0.05)；各組受試者的TC、TG、AST、ALT、SCR、eGFR、FINS水平組間比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(均為P>0.05)。見表2。

表2 各組受試者重要血清生物化學(xué)指標(biāo)比較

注：與NC組比較，aP<0.05；與NDR組比較，bP<0.05；與NPDR組比較，cP<0.05

2.3 血清和肽素和CHIT1含量與臨床各指標(biāo)的相關(guān)性分析Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示：血清和肽素含量與年齡、DM病程、SBP、FPG、HbA1c、HOMA-IR、CHIT1含量均呈正相關(guān)(r分別為0.11、0.75、0.52、0.83、0.88、0.58、0.96，均為P<0.05)；血清CHIT1含量與年齡、DM病程、SBP、DBP、FPG、HbA1c、FINS、HOMA-IR、和肽素含量均呈正相關(guān)(r分別為0.12、0.77、0.48、0.12、0.84、0.88、0.14、0.61、0.96，均為P<0.05)。

2.4 血清和肽素和CHIT1含量的影響因素分析分別以血清和肽素和CHIT1的濃度為因變量，以相關(guān)性分析中有意義的臨床指標(biāo)為自變量，行多元線性逐步回歸分析，結(jié)果顯示：HbA1c、SBP、FPG是血清和肽素含量的獨立影響因素，HbA1c、FPG、DM病程、HOMA-IR是血清CHIT1含量的獨立影響因素。見表3和表4。

表3 血清和肽素影響因素的多元線性逐步回歸分析結(jié)果

表4 血清CHIT1影響因素的多元線性逐步回歸分析結(jié)果

3 討論

DR是一種由于長期高血糖導(dǎo)致的視網(wǎng)膜微血管損傷性疾病，是導(dǎo)致成人視力損傷及失明的主要原因。DR發(fā)病機制復(fù)雜，血管內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙、血流動力學(xué)障礙、炎癥反應(yīng)等多種機制參與其中。高血糖、高血壓、糖尿病病程的延長及糖脂代謝紊亂等均可加重DR進展[8]。因此，篩選出方便檢測、并能預(yù)示早期視網(wǎng)膜損害的標(biāo)志物對DR的早期診斷和治療具有重要意義。本研究以NDR組、NPDR組、PDR組和NC組的受試者為研究對象，探討不同程度的DR患者血清中和肽素與CHIT1含量的變化及與多種影響因素的相關(guān)關(guān)系。

和肽素產(chǎn)生于下丘腦視上核及室旁核神經(jīng)元，是一種由39個氨基酸組成的糖基化肽，為精氨酸加壓素前體的一部分，因其具有穩(wěn)定性好、易檢測、所需樣本少等優(yōu)點已被越來越多的學(xué)者關(guān)注[9]。近年來研究發(fā)現(xiàn)，T2DM患者及動物的血清和肽素水平較非糖尿病患者及動物明顯升高，和肽素可能通過影響血管功能參與糖尿病的發(fā)生發(fā)展[10]。有研究表明，和肽素有促進前葡萄膜、視網(wǎng)膜血流灌注及視網(wǎng)膜白蛋白滲出的作用[11]，還可抑制血管活性物質(zhì)NO的合成，導(dǎo)致血管內(nèi)皮功能紊亂[12]，這些均可造成視網(wǎng)膜及其血管的損傷，在加重DR過程中可能起重要作用。而一項回顧性研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，T2DM合并DR患者的和肽素水平較正常人明顯升高，證實了和肽素與DR關(guān)系密切[13]，但具體關(guān)系如何尚不清楚。本研究通過測定不同DR分期的血清和肽素水平發(fā)現(xiàn)，血清和肽素水平在DR患者中顯著升高，且隨DR分期增加其水平進一步升高，提示和肽素可能在DR的發(fā)生發(fā)展中起重要作用，這與之前的研究結(jié)果一致[14]。進一步行相關(guān)分析及多元線性逐步回歸分析后發(fā)現(xiàn)，HbA1c、SBP、FPG均與和肽素水平呈正相關(guān)，為和肽素的獨立影響因素，提示和肽素在機體內(nèi)的水平變化可能與血糖及血壓的調(diào)控相關(guān)，說明和肽素在DR的發(fā)生發(fā)展中起促進作用。

CHIT1為人體內(nèi)的一種幾丁質(zhì)水解酶，為18-糖基水解酶家族的成員，由活化的巨噬細(xì)胞合成并分泌，為巨噬細(xì)胞激活的標(biāo)志物。研究發(fā)現(xiàn)CHIT1在免疫應(yīng)答及炎癥反應(yīng)中起重要作用，被證實是一種炎癥蛋白[15]。在細(xì)胞培養(yǎng)中，由于它在受刺激至少1周后才產(chǎn)生，并隨培養(yǎng)時間延長含量逐漸增加，被認(rèn)為是一種慢性炎癥指標(biāo)[16]。CHIT1水平升高常見于多種溶酶體疾病、代謝病、動脈粥樣硬化、炎性腸病中[17]。最近，研究發(fā)現(xiàn)CHIT1在T2DM患者中活性較高，進一步分析其活性升高的原因，發(fā)現(xiàn)由于體內(nèi)的高血糖刺激導(dǎo)致炎癥反應(yīng)，使巨噬細(xì)胞激活，從而促進了CHIT1分泌[18]。Turan等[19]通過熒光測定法對T2DM患者血清樣品的CHIT1活性進行測定，發(fā)現(xiàn)T2DM合并DR患者的CHIT1活性顯著高于對照組，且具有較高HbA1c水平患者的CHIT1活性更高，高血糖可能誘導(dǎo)了巨噬細(xì)胞的活化，加重了視網(wǎng)膜的炎癥。本研究結(jié)果顯示，與NC組受試者相比，NDP組、NPDR組及PDR組患者的CHIT1水平均依次升高，以PDR組患者體內(nèi)的CHIT1水平最高。這提示CHIT1可能參與了視網(wǎng)膜的炎癥反應(yīng)，且隨視網(wǎng)膜病變程度的加重其水平逐漸增高，CHIT1水平可在一定程度上評估DR的嚴(yán)重程度。然而，Sonmez等[20]研究證明，T2DM患者的CHIT1活性增加是血管內(nèi)皮功能障礙的表現(xiàn)，因此，我們推測CHIT1可能通過引起血管內(nèi)皮細(xì)胞功能的損傷而導(dǎo)致DR的發(fā)生。相關(guān)分析結(jié)果顯示，在去除混雜因素后，HbA1c、FPG、DM病程、HOMA-IR與血清CHIT1水平均呈正相關(guān)，提示HbA1c、FPG、DM病程、HOMA-IR可正向調(diào)節(jié)CHIT1在機體內(nèi)的表達。巨噬細(xì)胞為參與T2DM最主要的炎癥細(xì)胞，胰島素抵抗、長期的高血糖均可促進炎癥細(xì)胞聚集，導(dǎo)致炎癥反應(yīng)發(fā)生[21]，大量的巨噬細(xì)胞被激活，CHIT1分泌增多，進而加重DR發(fā)展。

綜上所述，和肽素和CHIT1水平在不同程度DR患者中均升高，且隨視網(wǎng)膜病變程度的加重二者呈升高的趨勢，提示二者可能共同參與了DR的發(fā)生與發(fā)展，且與DR嚴(yán)重程度密切相關(guān)。因此，和肽素和CHIT1可作為評估DR的病情嚴(yán)重程度及預(yù)測病情發(fā)展的參考指標(biāo)；同時，HbA1c、FPG為和肽素和CHIT1的共同獨立影響因素，提示積極控制血糖水平可降低二者的含量，這為DR的早期診斷和治療提供了新的思路。