糖尿病周圍神經病變的維生素D水平及與IL-13、IL-17的相關性研究

楊 茹，曹信宇，王 茜

糖尿病周圍神經病變（diabetic peripheral neuropathy，DPN）是糖尿?。╠iabetes mellitus，DM）患者的常見微血管并發(fā)癥之一；DPN的發(fā)病率高達90%[1]。DPN患者通常會增加殘疾、心血管疾病和病死率的風險[2]。DPN的患病率隨DM患者年齡及病程的增加而增加。在DPN的病理發(fā)展過程中，學者們提出了多種可能病因，如高血糖所致的氧化應激、炎癥和神經元缺血[3]。其中，促炎細胞因子，如白細胞介素（interleukin，IL）家族，會影響DM患者神經元和膠質細胞活性，并參與DPN的病理發(fā)展過程[4]。然而，DPN的病理發(fā)展作用機制依然尚不完全清楚，除了嚴格的血糖控制外，對DPN疾病缺乏有效的額外補充治療[5]。DPN發(fā)展的危險因素識別對于更好地認識DPN的病理機制和更有效的額外補充治療至關重要。機體中維生素D是一種多功能的促激素，在人體內有廣泛的多功能作用。25-羥維生素D[25（OH）D]是血液中測量的維生素D循環(huán)形式，臨床上用于替代機體維生素D水平。既往研究證實25（OH）D缺乏與胰島素抵抗具有相關性[6]。但是一些研究指出25（OH）D缺乏可能與2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）患者的DPN有關，但還沒有明確定論。本研究旨在探討T2MD患者25（OH）D及與DPN的相關性，進一步探討25（OH）D與DPN患者白細胞介素13（interleukin-13，IL-13）、白細胞介素17（interleukin-17，IL-17）之間相關性。

1 對象與方法

1.1 對象 選取2017年1月—2018年11月在河北省秦皇島軍工醫(yī)院診療的T2DM患者。根據1999年WHO標準和2012年美國糖尿病協(xié)會標準對T2DM患者進行診斷[7]。DPN的診斷依據包括臨床癥狀評估、神經檢查、電生理檢查、定量感覺測試和自主神經功能測試。納入標準：所有患者均為T2DM患者/年齡40～60歲，T2DM病程≥5年。排除標準：1型糖尿病（type 1 diabetes mellitus，T1DM）或特定類型糖尿病、糖尿病急性并發(fā)癥、惡性腫瘤患者/代謝性骨病史、腦梗死、甲狀旁腺退行性改變（包括甲狀旁腺功能亢進和甲狀旁腺功能減退）以及近3個月來口服維生素D補充劑患者。最終納入82例T2DM患者（T2DM組），其中合并DPN患者53例（DPN組），不合并DPN患者29例（NDPN組）。同時納入30名體檢健康志愿者（健康對照組）。本次研究已得到醫(yī)院倫理委員會批準通過，均簽署知情同意書。

1.2 方法 入組患者于住院第2天上午8∶30～9∶30休息30 min后采集血樣，血清在4 ℃環(huán)境下以2 000×g離心15 min，所有樣品均保存于-80 ℃，待分析。24 h內收集患者一般資料[年齡、性別、體質量指數（BMI）、病程]；血糖指標[空腹血糖（fasting blood glucose，FBG）、糖化血紅蛋白（HbAlc）]；血脂指標[總膽固醇（total cholesterol，TC）、三酰甘油（triglyceride，TG）、高密度脂蛋白（high density lipoprotein，HDL）、低密度脂蛋白（low density lipoprotein，LDL）]；腎功能指標[肌酐（creatinine，Cr）]；炎癥細胞因子（IL-13、IL-17）；神經傳導檢查[正中神經運動神經傳導速度（median motor nerve conduction velocity，MNCV）、正中神經振幅（median nerve amplitude，MNA）、腓總神經運動神經傳導速度（peroneal motor nerve conduction velocity，PMCV）、腓運動神經振幅（peroneal motor nerve amplitude，PMNA）、正中神經感覺神經傳導速度（median nerve sensory nerve conduction velocity，MSCV）、正中運動神經振幅（median motor nerve amplitude，MMNA）]；DPN類型（疼痛型、無痛型）；神經缺陷評分（neurological deficiency score，NDS）。采用酶聯免疫吸附試驗來測定血清中25-（OH）D水平。本方法測定25-（OH）D水平的范圍為0～120 ng/ml。DPN類型根據視覺模擬量表（VAS）分為疼痛型與無痛型。DPN組中疼痛型24例，無痛性29例。NDS評分：雙側大拇趾振動覺、針刺覺、溫度覺正常定義為0分，減弱或消失定義為1分；踝反射正常定義為0分，重扣擊出現踝反射定義為1分，消失定義為2分，滿分10分。0～2分：無神經病變，3～5分：輕度神經病變，6～8分：中度神經病變，9～10分：重度神經病變。DPN組中輕型神經病變15例，中度神經病變10例，重度神經病變28例。

1.3 統(tǒng)計學處理 應用SPSS 21.0軟件對數據進行統(tǒng)計分析。計數資料用率（%）表示，采用χ2檢驗，等級資料采用非參數檢驗。計量資料以±s表示，采用t檢驗進行比較。25-（OH）D水平與炎癥因子相關性采用Pearson's檢驗，計算r值。變量之間存在線性關系，采用多因素Logistic回歸校正模型分析T2DM患者發(fā)生DPN的危險因素。以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 一般資料及各項指標比較 T2DM組患者BMI、FBG、HbA1c、Cr、TC、TG、LDL、IL-13、IL-17均高于健康對照組（P＜0.05）；T2DM組患者25（OH）D水平低于健康對照組，差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）（表1）。

表1 T2DM組與健康對照組一般資料及各項指標比較

2.2 DPN組與NDPN組資料比較 DPN組年齡、病程、FBG、HbAlc、IL-17均高于NDPN組（P＜0.05）；MNCV、MNA、PMCV、PMNA、MSCV、MMNA、25（OH）D、IL-13均低于NDPN組（P＜0.05）（表2）。疼痛型DPN患者的25（OH）D水平低于無痛型[（20.12±8.38）ng/mlvs（31.23±16.85）ng/ml，t=3.119，P=0.003]；NDS評分中重度患者25（OH）D水平高于輕度、高于中度患者且差異具有統(tǒng)計學意義[（22.52±10.65）ng/mlvs（30.52±13.58）ng/ml、（28.48±14.58）ng/ml，P＜0.05]。

表2 DPN組與NDPN組資料比較

2.3 DPN組患者25（OH）D水平與IL-13、IL-17相關性分析 DPN組患者25（OH）D與IL-13呈現正相關性（r=0.559，P=0.000）；與IL-17呈現負相關性（r=-0.363，P=0.008）。

2.4 多因素Logistic回歸結果 結果顯示，年齡、病程和HbAlc、IL-17是T2DM患者發(fā)生DPN的危險因素（P＜0.05）；25（OH）D、IL-13是T2DM患者發(fā)生DPN的保護因素（P＜0.05）（表3）。

表3 T2DM患者發(fā)生DPN的多因素Logistic回歸結果

3 討論

維生素D缺乏是世界范圍的難題，70%～80%的沙特阿拉伯和伊朗居民維生素D水平低于25 nmol/L；在黎巴嫩，32%的居民維生素D水平低于25 nmol/L[8-9]。在中國北京、天津、貴州、上海地區(qū)均報道了當地居民存在維生素D缺乏（25（OH）D≤20 ng/ml，范圍13.9%～87.1%）[10-12]。雖然維生素D缺乏的比例波動較大，其可能原因來自于地域性差異，如日照時間、強度及經濟水平。但是，中國居民維生素D缺乏的比例依然較高。一般來說，維生素D主要生理作用一直被認為是調節(jié)機體鈣和磷的平衡和骨的礦化。最近研究表明維生素D缺乏會增加骨質疏松、自身免疫性疾病、癌癥、心血管疾病、肥胖和T2MD等多種疾病發(fā)生風險[13-16]。而目前T2MD發(fā)生與維生素D缺乏之間的關系已被大多數學者證實[17]。本研究通過與健康對照組的比較發(fā)現T2MD患者機體內的25（OH）D水平較低。主要機制可能是25（OH）D缺乏可能通過影響β細胞功能、胰島素分泌和循環(huán)血漿鈣在T2MD的發(fā)病機制中發(fā)揮重要作用。隨著關于25（OH）D在T2DM患者的進一步研究，關于25（OH）D可以增加DPN的發(fā)生風險的作用目前尚未得到一致，盡管一些循證醫(yī)學證據支持上述觀點，但是依然需要進一步的實驗研究來證實[18-19]。本研究證實25（OH）D是T2MD患者發(fā)生DPN的保護因素，補充機體25（OH）D能夠在一定程度上避免該病變的發(fā)生，且25（OH）D與神經病變的嚴重程度有關。另外，疼痛型DPN患者的25（OH）D水平低于無痛型DPN患者，表明，25（OH）D在疼痛型DPN發(fā)生中起著一定作用[20]。25（OH）D在DPN病理生理學中的作用機制目前尚不明了。但是一些動物研究表明25（OH）D缺乏與低水平神經生長因子（神經營養(yǎng)素）有關，而神經營養(yǎng)素在交感神經和感覺神經的發(fā)育及存活中極為重要，缺乏神經營養(yǎng)素可導致腦神經細胞內鈣穩(wěn)態(tài)紊亂。神經營養(yǎng)素減少和鈣穩(wěn)態(tài)紊亂可增加毒素對神經的損傷，維生素D受體（Vitamin D receptor，VDR）也調節(jié)神經細胞的分化和功能。因此，25（OH）D缺乏會損害傷感受器功能，加重神經損傷[21]。此外，25（OH）D缺乏是動脈粥樣硬化性心血管疾病的危險因素。推測25（OH）D缺乏也可能通過與動脈粥樣硬化過程相關的機制促進DPN的發(fā)生。維生素D缺乏或不足可能促進急性時相反應，導致胰島素抵抗，增加急性期蛋白質的產生，從而促進血管的慢性炎癥[22]。因此，T2MD患者的神經組織或細胞可能經歷一個較長慢性炎癥反應過程，會引起一系列臨床癥狀。巨噬細胞和淋巴細胞侵入T2MD患者神經并釋放IL或腫瘤壞死因子α并加快神經病變的進展[23]。通過模型校正發(fā)現IL-13、IL-17與DPN的發(fā)生具有聯系，而IL-13、IL-17與25（OH）D水平具有相關性。IL-13是一種主要由激活的T淋巴細胞（Th2細胞）產生的具有多效能的免疫調節(jié)細胞因子。此外，IL-13抑制單核細胞和巨噬細胞產生促炎細胞因子和前列腺素[24]。IL-17是一種由激活的Th17產生的促炎細胞因子，在調節(jié)免疫反應中起著重要作用。維25（OH）D通過VDR介導調節(jié)神經遞質，神經保護和神經免疫功能[25]。進一步證實上述推測可能成立。Hang等[26]報道了IL-13和IL-17在糖尿病視網膜病變（diabetic retinopathy，DR）微血管并發(fā)癥中的作用。而DPN和DR有著相似的病理機制。另外，Hitman等[27]證實25（OH）D缺乏會影響機體免疫系統(tǒng)，增加感染風險。鄭亞虹等[28]證實IL-17水平的上調與DPN的發(fā)生具有聯系。25（OH）D對這些炎癥因子影響可能有助于深入了解DPN發(fā)生機制。因此，25（OH）D缺乏可能通過下調IL-13水平，上調IL-17水平來促進DPN發(fā)生。但是這一結論需要進一步動物實驗來證實。

目前為止，控制血糖并對DPN患者對癥治療是目前主要治療方法。本研究結果表明維生素D缺乏可以下調IL-13水平，上調IL-17水平來促進DPN發(fā)生且與DPN類型及神經病變嚴重程度相關。因此，在日常診療過程中，除需要動態(tài)監(jiān)測血糖外，25（OH）D水平的臨床監(jiān)測同等重要，如果存在維生素D不足或缺乏，則建議額外補充維生素D。