糖尿病性白內(nèi)障患者血清與房水中細(xì)胞因子表達(dá)的變化

陳艷文

0 引言

糖尿病是一種常見的慢性病[1-2]，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人們飲食結(jié)構(gòu)的變化，糖尿病的發(fā)生率也不斷升高，該病可引起多組織器官功能損傷，其中主要靶器官為心、腎、眼及外周神經(jīng)等[3-5]。白內(nèi)障是糖尿病常見并發(fā)癥，也是造成糖尿病患者視力下降以及失明的重要原因[6-7]。引起白內(nèi)障的原因有很多，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為氧化應(yīng)激產(chǎn)物增多、炎癥反應(yīng)以及血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷在該病發(fā)生中起到了重要的作用[8]。體內(nèi)氧化產(chǎn)物如丙二醛(MDA)等的增加會導(dǎo)致機(jī)體應(yīng)激效應(yīng)增強(qiáng)，產(chǎn)生過多超氧自由基導(dǎo)致晶狀體受到損傷；維生素C作為抗氧化還原劑，可以清除自由基轉(zhuǎn)變成過氧化離子，避免晶狀體因氧化導(dǎo)致?lián)p傷；當(dāng)機(jī)體出現(xiàn)炎性反應(yīng)時，免疫系統(tǒng)的激活也是導(dǎo)致糖尿病患者出現(xiàn)白內(nèi)障的風(fēng)險因素；血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)作為人體血管新生的關(guān)鍵性因子，可作為血管性視網(wǎng)膜病變檢測的重要指標(biāo)。因此，本研究選取2018-01/2019-12我院收治的糖尿病性白內(nèi)障患者40例和單純白內(nèi)障患者40例，分析糖尿病性白內(nèi)障患者血清和房水中維生素C、氧化應(yīng)激產(chǎn)物、炎癥因子及VEGF水平的變化，結(jié)果報(bào)道如下。

1 對象和方法

1.1 對象選取2018-01/2019-12我院收治的糖尿病性白內(nèi)障患者40例40眼作為觀察組，并選取同期就診的單純白內(nèi)障患者40例40眼作為對照組，回顧性分析其臨床資料。觀察組中男22例，女18例；年齡54～85(平均72.6±5.6)歲；白內(nèi)障程度：初發(fā)期21眼，膨脹期13眼，成熟期6眼；晶狀體Emery核硬度分級：Ⅰ級18眼，Ⅱ級12眼，Ⅲ級7眼，Ⅳ級2眼，Ⅴ級1眼。對照組中男23例，女17例；年齡56～87(平均71.3±5.1)歲；白內(nèi)障程度：初發(fā)期19眼，膨脹期16眼，成熟期5眼；晶狀體Emery核硬度分級：Ⅰ級17眼，Ⅱ級14眼，Ⅲ級5眼，Ⅳ級2眼，Ⅴ級2眼。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)兩組患者均確診為核性白內(nèi)障，單眼患??；(2)所有患者均對本研究知情并自愿簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)合并青光眼、葡萄膜炎、視網(wǎng)膜疾??；(2)有嚴(yán)重的心肝腎功能障礙患者；(3)惡性腫瘤患者。兩組患者性別構(gòu)成比、年齡、白內(nèi)障程度及核硬度分級等一般資料比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審查并通過。

1.2 方法

1.2.1 樣本采集血液樣本采集：所有患者清晨空腹采集3mL肘靜脈血，并以3000r/min的速率離心10min，取0.5mL血清放置于抗凝試管中保存待檢。房水樣本采集：常規(guī)消毒鋪巾，0.5%聚維酮碘溶液沖洗結(jié)膜囊，固定眼球，在角膜緣內(nèi)1mm行前房穿刺，抽取未稀釋房水50～100μL，放置冰箱冷藏待檢。

1.2.2 樣本檢測采用ELISA法檢測血液樣本和房水樣本中維生素C、炎癥因子(IL-6、IL-8)以及VEGF水平，試劑盒購自深圳晶美生物工程有限公司；采用硫代巴比妥酸法檢測氧化應(yīng)激產(chǎn)物(MDA)，試劑盒購自南京建成生物工程公司，檢測均嚴(yán)格按照儀器和設(shè)備的說明書進(jìn)行操作。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者血清及房水中維生素C水平差異兩組患者血清中維生素C水平比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，但觀察組房水中維生素C水平明顯低于對照組(P<0.05)，見表1。

表1 兩組患者血清及房水中維生素C水平差異

2.2 兩組患者血清及房水中MDA水平差異兩組患者血清中MDA水平比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，但觀察組房水中MDA水平明顯高于對照組(P<0.001)，見表2。

表2 兩組患者血清及房水中MDA水平差異

2.3 兩組患者血清及房水中炎癥因子水平差異觀察組患者血清及房水中IL-6、IL-8水平均明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.001)，見表3。

表3 兩組患者血清及房水中炎癥因子水平差異

2.4 兩組患者血清及房水中VEGF水平差異兩組患者血清中VEGF水平比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，但觀察組房水中VEGF水平明顯高于對照組(P<0.001)，見表4。

表4 兩組患者血清及房水中VEGF水平差異

3 討論

糖尿病是一種以慢性血糖升高為特征的代謝性疾病，在我國具有較高的發(fā)生率。糖尿病的出現(xiàn)增加了眼、腎、心臟血管、神經(jīng)的損傷風(fēng)險。高血糖是指由于胰島素分泌異常或胰島功能障礙引起的糖、蛋白質(zhì)、脂肪代謝異常，可引起多器官、多系統(tǒng)慢性病變[9-10]。眼睛作為糖尿病并發(fā)癥高發(fā)器官，可引起多種眼部并發(fā)癥，如糖尿病視網(wǎng)膜病變、糖尿病性白內(nèi)障、視網(wǎng)膜炎、血管性青光眼等。糖尿病性白內(nèi)障是糖尿病眼部并發(fā)癥中發(fā)生率第二的疾病，僅次于糖尿病視網(wǎng)膜病變，該病的發(fā)生對患者的視力造成較大的影響。有研究指出，糖尿病患者出現(xiàn)白內(nèi)障的風(fēng)險是其他人群的2～4倍，且糖尿病性白內(nèi)障具有進(jìn)展速度快的特點(diǎn)[11]。因此，需要通過有效的觀察指標(biāo)來篩查此類患者，盡早進(jìn)行治療和干預(yù)，從而避免糖尿病患者出現(xiàn)失明結(jié)局。

目前臨床關(guān)于糖尿病性白內(nèi)障發(fā)生機(jī)制的主要理論有以下幾點(diǎn)：(1)氧化應(yīng)激反應(yīng)：自由基與氧化劑平衡破壞，抗氧化預(yù)防或調(diào)節(jié)能力不足，是目前臨床醫(yī)學(xué)認(rèn)同率較高的一種理論。在糖尿病發(fā)生初期，晶狀體發(fā)生了氧化應(yīng)激反應(yīng)，且通過觀察發(fā)現(xiàn)，脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物、MDA及4-羥基賴氨酸產(chǎn)物積蓄，谷胱甘肽表達(dá)水平下降，而氧化性谷胱甘肽升高，使得氧化性谷胱甘肽與谷胱甘肽比值升高[12]。糖尿病引起的氧化應(yīng)激反應(yīng)是由多因素共同作用下產(chǎn)生的，如醛糖還原酶活性升高、細(xì)胞因子活化、絲裂原活化蛋白激酶活化。與健康人群相比，糖尿病患者房水促炎細(xì)胞因子表達(dá)水平明顯升高。氧化應(yīng)激反應(yīng)是誘發(fā)白內(nèi)障的關(guān)鍵因素，蛋白質(zhì)交聯(lián)與溶解度下降，導(dǎo)致高分子蛋白聚集，并最終引起晶狀體混濁。(2)蛋白糖基化：糖基化終產(chǎn)物在糖尿病多種并發(fā)癥發(fā)生機(jī)制中存在重要的作用。糖基化是指還原糖醛基與蛋白質(zhì)中的自由氨基親核結(jié)合，從而形成各種糖基化終產(chǎn)物。非酶糖基化以及糖基化是引起各種糖尿病并發(fā)癥的重要機(jī)制。有研究發(fā)現(xiàn)，糖尿病性白內(nèi)障患者晶狀體的滲透壓往往會有不同程度的變化，其晶狀體存在糖基化終產(chǎn)物積蓄，患者晶狀體中促炎性因子的含量會出現(xiàn)明顯升高，VEGF也會存在較高水平的現(xiàn)象[13]，這與本研究結(jié)果一致。糖基化終產(chǎn)物會導(dǎo)致晶狀體穩(wěn)定性下降，同時可引起晶狀體蛋白聚集，且由于溶解性下降，水溶性糖基化終產(chǎn)物無法排出，從而導(dǎo)致晶狀體混濁。(3)滲透性改變：有研究認(rèn)為血管滲透性改變引起晶狀體纖維水腫，從而引起白內(nèi)障。醛糖還原酶介導(dǎo)的細(xì)胞滲液增多，引起晶狀體水腫，并導(dǎo)致晶狀體上皮細(xì)胞受損，最終引起白內(nèi)障。

房水對眼球代謝具有重要影響，房水的主要成分為血漿，在正常情況下房水維生素C含量高于血清，這主要是由于晶狀體能夠合成抗壞血酸，且還原之后無法通過房水屏障，從而能夠維持較高的濃度[14]。糖尿病性白內(nèi)障患者由于晶狀體病變導(dǎo)致合成維生素C能力下降，同時晶狀體谷胱甘肽水平下降，降低了合成抗壞血酸水平，導(dǎo)致房水內(nèi)維生素C含量下降。本研究中兩組患者血清維生素C水平比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但觀察組房水維生素C水平明顯低于對照組，說明糖尿病患者出現(xiàn)白內(nèi)障與房水合成維生素C水平下降有密切的相關(guān)性。氧化應(yīng)激和抗氧化機(jī)制的失衡可引起細(xì)胞中的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、多糖、核酸破壞，糖尿病患者由于高血糖可引起一系列生化反應(yīng)，導(dǎo)致氧自由基增多。同時糖基化終產(chǎn)物與氧自由基產(chǎn)生協(xié)同作用的效果，從而加重阻止破壞程度，引起晶狀體混濁，最終引起糖尿病性白內(nèi)障。氧自由基還能夠誘導(dǎo)不飽和脂肪酸發(fā)生氧化反應(yīng)，從而導(dǎo)致MDA水平升高。研究發(fā)現(xiàn)，糖尿病性白內(nèi)障患者房水MDA水平明顯高于不伴糖尿病的白內(nèi)障患者[15]，這與本研究結(jié)果一致。本研究中兩組患者血清MDA水平比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但觀察組房水MDA水平(12.6±4.6nmol/mL)明顯高于對照組(8.0±3.1nmol/mL)，這說明氧自由基引起的過氧化反應(yīng)與糖尿病患者白內(nèi)障的發(fā)生有密切的相關(guān)性。免疫系統(tǒng)的激活同樣增加了糖尿病患者白內(nèi)障的發(fā)生風(fēng)險，如糖尿病性白內(nèi)障患者在臨床檢查中發(fā)現(xiàn)各種促炎細(xì)胞因子表達(dá)水平升高。IL-6、IL-8是促炎因子，能夠反映機(jī)體炎癥反應(yīng)水平。本研究中，觀察組血清IL-6(51.6±3.3pg/mL)及房水IL-6(69.5±5.9pg/mL)、血清IL-8(23.6±5.3pg/mL)及房水IL-8(33.2±8.6pg/mL)水平明顯高于對照組(15.6±1.6pg/mL)及房水IL-6(23.1±2.6pg/mL)、血清IL-8(8.6±2.2pg/mL)及房水IL-8(10.2±3.4pg/mL)，說明炎癥反應(yīng)升高與糖尿病性白內(nèi)障的出現(xiàn)有密切的相關(guān)性。VEGF是一種血管生成因子，不但具有促進(jìn)血管生成的效果，同時也有促炎效果。VEGF升高與糖尿病視網(wǎng)膜病變的發(fā)生有密切的相關(guān)性。研究發(fā)現(xiàn)，糖尿病性白內(nèi)障患者與眼外傷患者相比，房水中的VEGF水平明顯更高[16]，表明糖尿病性白內(nèi)障的出現(xiàn)與VEGF異常升高有密切的相關(guān)性，這與本研究結(jié)果相似。本研究中兩組患者血清VEGF水平比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但觀察組房水VEGF水平(45.6±20.6pg/mL)明顯高于對照組(16.5±4.5pg/mL)，表明眼部炎癥反應(yīng)與白內(nèi)障發(fā)生有密切的相關(guān)性。

綜上所述，糖尿病性白內(nèi)障患者與單純糖尿病患者相比雖然血清維生素C、氧化應(yīng)激產(chǎn)物及VEGF水平相似，但房水中維生素C、氧化應(yīng)激產(chǎn)物及VEGF水平存在較大的差異，同時糖尿病性白內(nèi)障患者血清和房水炎癥因子水平相比單純白內(nèi)障患者更高，這可能是誘發(fā)糖尿病性白內(nèi)障的重要因素。