炎癥因子Lp-PLA2、IL-18與糖尿病足潰瘍的相關(guān)性研究1

錢(qián) 超，陳 恬，余建華，常 琪，劉 晨

(東部戰(zhàn)區(qū)空軍醫(yī)院檢驗(yàn)科，江蘇南京 210002)

糖尿病足(DF)是糖尿病患者的常見(jiàn)并發(fā)證，常合并缺血、神經(jīng)病變和感染，引起組織壞死和潰瘍。脂蛋白相關(guān)磷脂酶A2(Lp-PLA2)是近年來(lái)新發(fā)現(xiàn)的炎癥標(biāo)志物，也稱(chēng)為血小板激活因子乙酰水解酶，是一種相對(duì)分子質(zhì)量為50×103Ca2+非依賴(lài)的磷脂酶。Lp-PLA2具有血管特異性，循環(huán)中主要與低密度脂蛋白結(jié)合，它通過(guò)水解氧化修飾的磷脂酰膽堿，生成氧化游離脂肪酸(FFAs)和溶血磷脂酰膽堿(lyso-PC)，這2種產(chǎn)物能夠促進(jìn)炎癥和動(dòng)脈硬化[1]。白細(xì)胞介素(IL)-18最初被鑒定為γ-干擾素(IFN-γ)誘導(dǎo)因子，是IL-1細(xì)胞因子超家族的一員，具有有效的免疫調(diào)節(jié)作用，在炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)和免疫功能紊亂中起著重要作用。研究表明，糖尿病微血管和大血管并發(fā)證均有IL-18水平升高。IL-18在DF患者中的水平高于單純糖尿病患者[2]。許多針對(duì)炎癥和糖尿病關(guān)系的研究表明，炎癥標(biāo)志物可用于改善糖尿病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)，從而對(duì)個(gè)人不健康的生活方式進(jìn)行提前干預(yù)。目前，沒(méi)有理想的單一血清標(biāo)志物來(lái)預(yù)測(cè)DF的嚴(yán)重程度，臨床實(shí)踐中常用白細(xì)胞計(jì)數(shù)(WBC)、嗜中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)和C-反應(yīng)蛋白(CRP)水平反映DF疾病進(jìn)展情況[3]。IL-18在炎癥過(guò)程中起著關(guān)鍵作用，Lp-PLA2是重要的炎癥介質(zhì)，然而關(guān)于血清Lp-PLA2、IL-18水平與DF發(fā)生、發(fā)展的關(guān)系的研究數(shù)據(jù)卻很少。本研究通過(guò)檢測(cè)并比較DF和2型糖尿病(T2DM)患者Lp-PLA2、IL-18、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、IL-1β、纖溶酶原激活物抑制劑1(PAI-1)、纖維蛋白原(FIB)等炎癥因子水平，進(jìn)一步比較它們?cè)诓煌琖agner分級(jí)患者之間的水平差異。通過(guò)單因素和多因素回歸分析各種炎癥因子對(duì)DF的致病風(fēng)險(xiǎn)，以探討它們?cè)贒F患病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)、診斷、病情進(jìn)展監(jiān)測(cè)中的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1一般資料 2016年1-12月于東部戰(zhàn)區(qū)空軍醫(yī)院內(nèi)分泌科住院且明確診斷的T2DM患者185例為研究對(duì)象，其中男115例，女70例，年齡30～84歲；無(wú)足部潰瘍的T2DM患者(T2DM組)50例，合并足部潰瘍的T2DM患者(DF組)135例。另設(shè)年齡和性別匹配的體檢健康者30例為對(duì)照組。DF的分級(jí)參照Wagner分級(jí)方法[4]，其中WagnerⅠ級(jí)21例，Wagner Ⅱ級(jí)34例，Wagner Ⅲ級(jí)60例，Wagner Ⅳ級(jí)20例；Wagner Ⅴ級(jí)由于例數(shù)極少未納入本研究。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)半年內(nèi)急性心肌梗死、腦梗死、腦出血；(2)嚴(yán)重肝、腎功能不全；(3)罹患血液病、惡性腫瘤、精神疾病；(4)當(dāng)前患有其他感染性疾病；(5)無(wú)意愿參與本項(xiàng)研究。

1.2實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)測(cè)定 IL-18、IL-1β、TNF-α、PAI-1采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)法測(cè)定，試劑盒購(gòu)自Boster生物工程有限公司。LP-PLA2采用免疫比濁法測(cè)定，試劑盒購(gòu)自Norman公司；糖化血紅蛋白(HbA1c)采用高效液相色譜法測(cè)定，試劑盒購(gòu)自Bio-Rad公司；FIB采用比濁法測(cè)定，試劑購(gòu)自Sysmex公司。白細(xì)胞總數(shù)(WBC)和中性粒細(xì)胞百分比(NEU%)采用貝克曼庫(kù)爾特LH750全自動(dòng)血液分析儀檢測(cè)，試劑為配套試劑?？偰懝檀?TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)和CRP在Hitachi7600全自動(dòng)生化分析儀上測(cè)定，試劑為Hitachi公司配套原裝試劑。檢測(cè)指標(biāo)中Lp-PLA2、HbA1c、FIB、WBC、NEU%、TC、HDL-C、LDL-C為回顧性分析指標(biāo)。

2 結(jié) 果

2.13組基線指標(biāo)比較 DF組的年齡和病程高于T2DM組(P<0.05)。DF組的HDL-C水平低于T2DM組(P<0.05)。DF組和T2DM組間的HbA1c、TC和LDL-C水平比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表1。

表1 3組基線指標(biāo)比較

注：與對(duì)照組比較，aP<0.05；與T2DM組比較，bP<0.05。

2.23組炎癥指標(biāo)比較 DF組的Lp-PLA2、IL-18、FIB、CRP、WBC和 NEU%均高于T2DM組(P<0.05)。DF組和T2DM組的Lp-PLA2、IL-18、IL-1β、TNF-α、CRP、NEU%水平均高于對(duì)照組(P<0.05)；DF組和T2DM組的PAI-1水平低于對(duì)照組(P<0.05)。見(jiàn)表2。

表2 3組炎癥指標(biāo)比較

注：與對(duì)照組比較，aP<0.05；與T2DM組比較，bP<0.05。

2.3不同Wagner分級(jí)組基線指標(biāo)比較 Wagner Ⅲ級(jí)組和Wagner Ⅳ級(jí)組糖尿病病程、HbA1c水平高于WagnerⅠ級(jí)組和WagnerⅡ級(jí)組(P<0.05)；Wagner Ⅳ級(jí)組TC和LDL-C水平高于其余3組(P<0.05)，HDL-C水平低于其余3組(P<0.05)。見(jiàn)表3。

表3 不同Wagner分級(jí)組基線指標(biāo)比較

注：與WagnerⅠ級(jí)組比較，aP<0.05；與WagnerⅡ級(jí)組比較，bP<0.05；與Wagner Ⅲ級(jí)組比較，cP<0.05。

2.4不同Wagner分級(jí)炎癥指標(biāo)比較 Wagner Ⅳ級(jí)組Lp-PLA2、IL-18、TNF-α、PAI-1、FIB和WBC水平高于其余3組(P<0.05)。Wagner Ⅲ級(jí)組Lp-PLA2、IL-18、FIB、CRP、WBC和 NEU%水平均高于WagnerⅠ級(jí)組(P<0.05)。見(jiàn)表4。

表4 不同Wagner分級(jí)組炎癥指標(biāo)比較

注：與WagnerⅠ級(jí)組比較，aP<0.05；與WagnerⅡ級(jí)組比較，bP<0.05；與Wagner Ⅲ級(jí)組比較，cP<0.05。

2.5單因素分析結(jié)果 以臨床診斷為應(yīng)變量，DF組與T2DM組間有明顯差異的指標(biāo)為自變量，進(jìn)行單因素Logistic回歸分析。結(jié)果表明，年齡、病程、FIB、Lp-PLA2、IL-18、CRP、WBC、NEU%是DF發(fā)生的危險(xiǎn)因素。見(jiàn)表5。

表5 DF組與T2DM組單因素分析比較

2.6多因素Logistic回歸分析結(jié)果 多因素Logistic回歸分析結(jié)果顯示，F(xiàn)IB、Lp-PLA2、IL-18 和CRP為DF發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。見(jiàn)表6。

表6 DF組與T2DM組多因素分析比較

3 討 論

雖然傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為神經(jīng)性病變是DF的病因，但其并不能很好地解釋DF的發(fā)生及發(fā)展，并且很大部分神經(jīng)性病變患者并沒(méi)有發(fā)展成DF[5]。T2DM病因炎癥學(xué)說(shuō)成為主流學(xué)術(shù)觀點(diǎn)，局部的過(guò)度炎癥在DF的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中起著決定性作用。

Lp-PLA2是近年來(lái)新發(fā)現(xiàn)的炎癥標(biāo)志物，主要由成熟單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞合成和分泌，受炎癥介質(zhì)調(diào)控[6]。Lp-PLA2是胰島素抵抗的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，與胰島素抵抗呈正相關(guān)，其水平能夠預(yù)測(cè)T2DM的發(fā)生率。Lp-PLA2水解低密度脂蛋白生成的游離脂肪酸和溶血卵磷脂能夠刺激內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生炎性細(xì)胞因子，在血管中引起廣泛的促炎和促凋亡作用，造成血管內(nèi)皮損傷，誘導(dǎo)肌肉和脂肪組織產(chǎn)生胰島素抵抗[1]。T2DM患者血管床中存在廣泛性內(nèi)皮細(xì)胞功能損傷，如血管舒縮調(diào)節(jié)、白細(xì)胞黏附、止血和纖溶功能等。作為L(zhǎng)p-PLA2的特異性抑制劑，在糖尿病和高膽固醇動(dòng)物模型中，達(dá)拉帕拉比已被證明具有預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化和血管滲漏的作用[7]。由于Lp-PLA2與糖尿病密切相關(guān)，又參與炎性反應(yīng)，因此，推測(cè)Lp-PLA2參與了DF的發(fā)生、發(fā)展。本次研究結(jié)果顯示，T2DM組 Lp-PLA2 水平明顯高于對(duì)照組，提示T2DM患者存在慢性炎癥。進(jìn)一步研究結(jié)果顯示，DF組 Lp-PLA2 水平明顯高于T2DM組，隨著Wagner分級(jí)的增加，DF患者血清 Lp-PLA2 水平也逐步升高。因此，筆者認(rèn)為，血清Lp-PLA2水平的升高與DF的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)，它不僅可以提示DF的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)，也可作為輔助DF分級(jí)判斷的炎癥標(biāo)志物。

ESPOSITO等[8]研究首次證實(shí)，糖尿病患者的IL-18水平明顯高于非糖尿病患者。THORAND等[9]研究表明IL-18水平升高與T2DM發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)，認(rèn)為IL-18是糖尿病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。正因?yàn)镮L-18在炎癥及免疫反應(yīng)中發(fā)揮十分重要的作用，其自發(fā)現(xiàn)以來(lái)一直作為研究熱點(diǎn)而備受關(guān)注。IL-18不僅可以誘導(dǎo)T細(xì)胞產(chǎn)生γ干擾素，還可以促進(jìn)其他細(xì)胞因子如TNF-α、IL-1β、IL-8、粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子的生成[10]。已有研究表明，DF患者的血清IL-18水平明顯高于無(wú)足部潰瘍的糖尿病患者和健康對(duì)照組，且沒(méi)有足部潰瘍的糖尿病患者血清IL-18水平也明顯高于健康對(duì)照組[2]。本研究進(jìn)一步分析了不同Wagner分級(jí) DF患者血清IL-18水平，結(jié)果表明IL-18水平隨著Wagner分級(jí)增加呈升高趨勢(shì)，Wagner Ⅲ～Ⅳ級(jí)患者血清IL-18水平明顯高于WagnerⅠ～Ⅱ級(jí)患者。因此，IL-18可能通過(guò)促進(jìn)炎性反應(yīng)參與T2DM和DF的發(fā)生、發(fā)展，其水平可反映DF病情的嚴(yán)重程度，可為DF的診斷及治療提供一定的參考依據(jù)。

IL-1β是激活的單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞分泌的一種重要的炎性反應(yīng)蛋白，它能促進(jìn)微血管內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子的表達(dá)，增加中性粒細(xì)胞的黏附和趨化，損害血管內(nèi)皮功能[6]。ZHANG等[11]研究顯示，糖尿病傷口中IL-1β的mRNA及蛋白表達(dá)水平顯著高于非糖尿病傷口，可能與DF的發(fā)病機(jī)制有關(guān)。而糖尿病小鼠創(chuàng)面應(yīng)用IL-1β阻斷抗體可以下調(diào)促炎巨噬細(xì)胞的產(chǎn)生，并上調(diào)創(chuàng)口愈合因子的表達(dá)，改善傷口愈合[12]。TNF-α由脂肪組織中的巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，是激活炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)的一個(gè)關(guān)鍵分子，在與慢性炎癥相關(guān)的病理過(guò)程中，TNF-α可作為局部強(qiáng)化信號(hào)，介導(dǎo)急性期蛋白質(zhì)的合成，導(dǎo)致單核細(xì)胞和其他炎性細(xì)胞集聚，這些蛋白質(zhì)能夠啟動(dòng)和促進(jìn)血管壁的炎癥過(guò)程[13]。關(guān)于DF潰瘍患者的血漿TNF-α水平的相關(guān)研究數(shù)據(jù)較少。本研究顯示，DF組IL-1β、TNF-α水平都高于對(duì)照組，Wagner Ⅳ級(jí)組TNF-α水平顯著高于WagnerⅠ～Ⅲ級(jí)組，而DF組和T2DM組間IL-1β、TNF-α水平無(wú)顯著差異。

PAI-1主要存在于血漿中，是組織型纖溶酶原激活物(t-PA)的特異性快速抑制劑，它們之間的動(dòng)態(tài)平衡維持著人體正常的凝血、纖溶功能。研究顯示，PAI-1參與了糖尿病微血管病變，在胰島素抵抗的個(gè)體中，PAI-1水平升高，胰島素水平和PAI-1水平之間存在正相關(guān)性[14]。藥物治療可影響PAI-1在血漿中的水平，對(duì)于T2DM患者，胰島素、二甲雙胍、他汀類(lèi)藥物治療可以降低PAI-1水平；噻唑烷二酮類(lèi)藥物能使血中胰島素水平降低，胰島素靈敏度增加，PAl-1的產(chǎn)生受到抑制，從而降低T2DM的大血管病發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)[15-16]。本研究中，DF組和T2DM組PAI-1水平明顯低于對(duì)照組，DF組與T2DM組PAI-1水平無(wú)明顯差異，但DF組中Wagner Ⅳ級(jí)組PAI-1水平明顯高于其他3組。推測(cè)原因可能是和患者應(yīng)用二甲雙胍和胰島素及其他可能抑制PAI-1水平的藥物治療有關(guān)，當(dāng)DF潰瘍患者微血管病變及炎癥較為嚴(yán)重時(shí)，PAI-1抑制性藥物影響不足以抵消PAI-1水平的升高趨勢(shì)。

FIB是一種炎癥標(biāo)志物，是血液中主要的凝血蛋白，是血液黏度和血小板聚集的重要決定因素，是血管事件的危險(xiǎn)因素。 FIB最近在糖尿病患者的冠狀動(dòng)脈疾病和周?chē)鷦?dòng)脈疾病中得到了廣泛的研究。有研究顯示，T2DM合并足部潰瘍患者的FIB水平高于無(wú)足部潰瘍的T2DM患者[17]。本研究結(jié)果顯示，DF組患者FIB水平顯著高于T2DM組；Wagner Ⅲ級(jí)組和Wagner Ⅳ組FIB水平顯著高于WagnerⅠ組和WagnerⅡ組。

4 結(jié) 論

Lp-PLA2、IL-18是DF發(fā)病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。檢測(cè)Lp-PLA2、IL-18、CRP和FIB等炎癥因子水平有助于早期發(fā)現(xiàn)DF的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)，評(píng)估DF患者疾病嚴(yán)重程度及療效。需要進(jìn)一步研究在DF潰瘍患者創(chuàng)面愈合過(guò)程中哪些是有害的炎癥因子，以便通過(guò)針對(duì)性靶向治療抑制其功能來(lái)促進(jìn)潰瘍表面的愈合。