UCP-2、ROS對(duì)老年2型糖尿病患者血管內(nèi)皮功能障礙的調(diào)控作用及其機(jī)制

呂曉靜 杜麗娜 張潔 王郡 楊愛格 張趁儒

(河北醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院內(nèi)分泌科，河北 石家莊 050000)

糖尿病的發(fā)病率高〔1〕，其由于胰島素的缺乏或胰島素生物作用從而誘發(fā)糖代謝混亂，而在糖尿病中，90%的患者為2型糖尿病〔2，3〕，臨床表現(xiàn)為餐后高血糖及空腹高血糖〔4〕。在糖尿病后期，血管內(nèi)皮功能障礙是其主要并發(fā)癥之一，且多數(shù)發(fā)生在老年患者之中。血管內(nèi)皮功能障礙的發(fā)生在血管老化中最早，且會(huì)加劇患者糖尿病嚴(yán)重程度，目前有研究發(fā)現(xiàn)，ROS在血管壁中參與著內(nèi)皮依賴性功能的調(diào)節(jié)、內(nèi)皮細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞的增殖和凋亡及血管壁的重構(gòu)且與胰島素抵抗(IR)有著密切關(guān)系〔5〕，過量的活性氧(ROS)會(huì)出現(xiàn)氧化過激反應(yīng)，造成血管內(nèi)皮損傷，而高糖的條件下，ROS的水平將被提高〔6〕。主存于線粒體內(nèi)膜上的解耦聯(lián)蛋白(UCP)-2，可以影響氧化磷酸化過程〔7〕，使其解耦聯(lián)調(diào)節(jié)能量代謝，且在此基礎(chǔ)上減少ROS的生成，防止因氧化應(yīng)激反應(yīng)造成的血管內(nèi)皮損傷，改善血管內(nèi)皮功能障礙〔8〕，從而達(dá)到幫助老年2型糖尿病血管內(nèi)皮功能障礙患者調(diào)節(jié)身體功能，防止血管內(nèi)皮功能障礙〔9〕。本研究主要探討UCP-2及ROS表達(dá)對(duì)老年2型糖尿病患者血管內(nèi)皮功能障礙的調(diào)控作用。

1 對(duì)象及方法

1.1對(duì)象及分組 選取2017年6月至2018年6月河北醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院收治的老年2型糖尿病患者30例、老年2型糖尿病合并內(nèi)皮功能障礙患者30例及期間在醫(yī)院門診進(jìn)行體檢的健康人群30例，分為糖尿病組、共病組及健康組。納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡60～72歲；對(duì)本課題研究知情且同意；共病組：符合2017年版《中國2型糖尿病防治指標(biāo)》中對(duì)糖尿病的診斷且通過血管內(nèi)超聲檢測(cè)發(fā)現(xiàn)已經(jīng)出現(xiàn)血管內(nèi)皮功能障礙；糖尿病組：符合2017年版《中國二型糖尿病防治指標(biāo)》中對(duì)糖尿病的診斷。 排除標(biāo)準(zhǔn)：①嚴(yán)重肝腎功能不全者；②具有精神性疾病，無法配合本研究者。

1.2UCP-2、ROS水平檢測(cè) UCP-2檢測(cè)：取血樣5 ml，2 h內(nèi)于3 000 r/min離心10 min，分離血清后，放入凍存管存放，于-80℃冰箱中保存待測(cè)。采用UCP-2試劑盒，上海藍(lán)基生物科技有限公司；靈敏度1.0 μg/ml，批間變異系數(shù)<10%，批內(nèi)變異系數(shù)<10%，抗體用以抗人UCP-2單克隆抗血清，與其他物種均無交叉反應(yīng)。ROS檢測(cè)：ROS試劑盒，購自上海藍(lán)基生物科技有限公司，抗體用以抗人ROS單克隆抗血清，與其他物種均無交叉反應(yīng)，靈敏度為1.0 ng/ml，批間變異系數(shù)<5%，按試劑盒說明進(jìn)行測(cè)定。

1.3臨床指標(biāo)檢測(cè) 采用免疫比濁法測(cè)定糖化血紅蛋白(HbA1c)，采用葡萄糖氧化酶法測(cè)定空腹血糖(FBG)，采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)測(cè)定血清空腹胰島素(FINS)，采用全自動(dòng)分析測(cè)定儀(美國貝克曼庫爾特公司生產(chǎn))應(yīng)用酶定量法檢測(cè)患者總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)，相關(guān)檢測(cè)試劑盒購自美國貝克曼庫爾特公司，操作均嚴(yán)格采用試劑盒說明進(jìn)行，HOMA-IR采用標(biāo)準(zhǔn)公式計(jì)算。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS21.0軟件行t檢驗(yàn)。

2 結(jié) 果

2.13組一般資料比較 3組性別、年齡、體重指數(shù)(BIM)、HDL-C比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；與健康組比較，糖尿病組和共病組 TG、TC、LDL-C 水平明顯升高(P<0.05)；糖尿病組TG、LDL-C 水平顯著高于共病組(P<0.05)；糖尿病組和共病組HbA1c、FPG、FINS及胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)均顯著高于健康組(P<0.05)，但共病組上述指標(biāo)與糖尿病組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 3組臨床指標(biāo)比較

2.23組UCP-2表達(dá)比較 與健康組〔(38.25±9.01)ng/L〕比較，糖尿病組〔(14.48±4.78)ng/L〕、共病組〔(7.79±2.12)ng/L〕UCP-2表達(dá)明顯下降(P<0.05)；與糖尿病組比較，共病組UCP-2表達(dá)明顯下降(P<0.05)。

2.33組ROS表達(dá)比較 與健康組〔(533.85±65.48)U/ml〕比較，糖尿病組〔(598.23±52.74)U/ml〕及共病組〔(649.23±79.12)U/ml〕ROS明顯升高(P<0.05)；與糖尿病組比較，共病組ROS表達(dá)明顯升高(P<0.05)。

2.43組不同檢測(cè)時(shí)間的肱動(dòng)脈內(nèi)徑比較 健康組肱動(dòng)脈內(nèi)皮依賴性舒張功能、非血管內(nèi)皮依賴性舒張功能變化率優(yōu)于糖尿病組，但對(duì)比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；而健康組的肱動(dòng)脈內(nèi)皮依賴性舒張功能、非血管內(nèi)皮依賴性舒張功能變化率明顯優(yōu)于共病組(P<0.05)。見表2。

表2 3組不同時(shí)間點(diǎn)的肱動(dòng)脈內(nèi)徑指標(biāo)對(duì)比

2.5各組頸動(dòng)脈IMT值比較 健康組〔(0.98±0.42)mm〕IMT高于糖尿病組〔(0.92±0.74)mm〕，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；而健康組明顯高于共病組〔(0.71±0.21)mm,P<0.05〕。

3 討 論

糖尿病主要特征是長(zhǎng)期慢性高血糖，患者會(huì)隨著病程的加長(zhǎng)而導(dǎo)致多種并發(fā)癥，高血糖環(huán)境損害了胰腺對(duì)高血糖的反饋抑制，導(dǎo)致血液中胰島素水平逐漸升高〔10，11〕，在老年糖尿病患者中，血管內(nèi)皮功能障礙是該年齡階段出現(xiàn)的主要并發(fā)癥之一〔12〕。不論是急性與慢性高血糖都會(huì)引起不同程度的內(nèi)皮功能損傷，高血糖會(huì)誘導(dǎo)內(nèi)皮功能障礙的出現(xiàn)，且患者的胰島素通路損傷及血脂異常也都是導(dǎo)致其內(nèi)皮功能受損的主要原因。糖尿病患者有著血管緊張、血管通透、凝血功能差等異常，而這些異常在合并到血管內(nèi)皮功能損傷時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)惡性循環(huán)〔13，14〕，所以老年糖尿病患者內(nèi)皮功能障礙的出現(xiàn)會(huì)加劇糖尿病嚴(yán)重程度及增加血糖控制的難度。因此，對(duì)此類患者內(nèi)皮功能的改善也成為治療糖尿病及預(yù)防并發(fā)血管內(nèi)皮功能障礙的關(guān)鍵治療思路。

ROS為功能性信號(hào)因子中的一種，對(duì)細(xì)胞內(nèi)的應(yīng)激敏感性信號(hào)通路具有激活作用，而這些可以被其激活的信號(hào)通路均與IR有著密切關(guān)系〔15〕，氧化應(yīng)激反應(yīng)、脂毒性、糖毒性的出現(xiàn)都與ROS的過量有關(guān)。國外有研究〔16〕發(fā)現(xiàn)，30 mmol/L葡萄糖的濃度下培養(yǎng)腎小球系膜細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)在此條件中線粒體膜電位會(huì)出現(xiàn)升高，同時(shí)升高的還有細(xì)胞內(nèi)的ROS水平，且UCP-1及錳型超氧化物歧化酶(MnSoD)的超表達(dá)又能夠?qū)ι鲜霈F(xiàn)象起抑制作用，這些發(fā)現(xiàn)可以說明ROS可以在高糖的環(huán)境中產(chǎn)生。ROS導(dǎo)致糖尿病的病理包括晚期蛋白糖基化物途徑、氨基己糖途徑等，這些途徑的激活，還可以對(duì)ROS的產(chǎn)生起到促進(jìn)作用，而隨之氧化應(yīng)激被加劇，以上機(jī)制的反復(fù)作用會(huì)出現(xiàn)惡性循環(huán)，疾病的嚴(yán)重程度被不斷加深。而ROS的增多，可以直接導(dǎo)致患者出現(xiàn)內(nèi)皮功能障礙，ROS在血管壁中參與內(nèi)皮依賴性功能的調(diào)節(jié)、內(nèi)皮細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞的增殖和凋亡及血管壁的重構(gòu)。超氧陰離子是血管最為重要的ROS，其會(huì)引起一氧化氮(NO)失去活性，進(jìn)而損壞了血管舒張功能，也就出現(xiàn)了血管內(nèi)皮功能障礙。所以，在老年糖尿病患者中對(duì)ROS表達(dá)水平進(jìn)行干預(yù)控制是一種有效的治療方法及防止其發(fā)生血管內(nèi)皮功能障礙的有效辦法。

UCP-2是解耦聯(lián)蛋白家族中的一員，主要存在于線粒體的內(nèi)膜上〔17〕，UCP-2可抑制高糖誘導(dǎo)的臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞凋亡〔18〕，影響氧化磷酸化過程，使其解耦聯(lián)調(diào)節(jié)能量代謝，且在此基礎(chǔ)上減少ROS的生成，改善血管內(nèi)皮功能障礙及動(dòng)脈重構(gòu)〔19〕。

綜上所述，UCP-2及ROS水平在糖尿病血管內(nèi)皮功能障礙中具有重要作用，調(diào)控UCP-2、ROS可以改善血管內(nèi)皮功能及對(duì)糖尿病起到一定治療作用。