糖尿病足患者血清IGF-1、IL-12、TIMP-1的表達(dá)水平及其與Wanger分級(jí)的相關(guān)性

張慧，蔡俊瑋，李敏，李雪鋒

(十堰市太和醫(yī)院 湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬醫(yī)院內(nèi)分泌風(fēng)濕病科，湖北 十堰 442001)

糖尿病足是糖尿病最嚴(yán)重的并發(fā)癥之一，也是糖尿病患者截肢的主要原因之一[1-2]。流行病學(xué)研究顯示，我國(guó)糖尿病足年發(fā)病率高達(dá)8.1%[3]。目前糖尿病足的發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明，多數(shù)研究認(rèn)為[4-5]，其發(fā)生涉及糖脂類代謝障礙、血管內(nèi)皮功能損傷、炎癥反應(yīng)等一系列病理生理改變，其中白細(xì)胞介素-12(interleukin-12，IL-12)是促炎介質(zhì)之一，可分泌T淋巴細(xì)胞及自然殺傷細(xì)胞，加快T淋巴細(xì)胞分化，強(qiáng)化淋巴細(xì)胞殺傷作用；胰島素樣生長(zhǎng)因子-1(insulin-like growth factor-1，IGF-1)表達(dá)減少可影響IGF-1信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與目的基因表達(dá)，在糖尿病足發(fā)生、發(fā)展中可能發(fā)揮重要作用；金屬蛋白酶組織抑制物1(tissue inhibitor of metalloproteinase-1，TIMP-1)在細(xì)胞外基質(zhì)的生成、降解中發(fā)揮關(guān)鍵作用，可能與糖尿病血管病變存在一定關(guān)聯(lián)[6]。但關(guān)于血清IGF-1、IL-12、TIMP-1與糖尿病足的病情程度尚缺乏相關(guān)數(shù)據(jù)論證?；诖?，本研究綜合探討糖尿病足患者血清IGF-1、IL-12、TIMP-1表達(dá)水平及其與Wanger分級(jí)的相關(guān)性，旨在為糖尿病足的臨床診治提供指導(dǎo)。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2017年7月至2019年6月十堰市太和醫(yī)院收治的142例糖尿病足患者作為觀察組，均符合《2016 APMA/SVS/SVM臨床實(shí)踐指南：糖尿病足的管理》[7]中糖尿病足的診斷標(biāo)準(zhǔn)。糖尿病足的分級(jí)參照Wagner分級(jí)[8]：0～1級(jí)48例，2～3級(jí)57例，4～5級(jí)37例。另選取同期142例無(wú)糖尿病足的2型糖尿病患者作為對(duì)照組。本研究經(jīng)十堰市太和醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn),患者均簽署了知情同意書(shū)。

1.2納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1納入標(biāo)準(zhǔn) ①符合糖尿病足的診斷標(biāo)準(zhǔn)；②足背經(jīng)皮氧分壓<30 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)；③兩組均為2型糖尿病，并符合《2015 USPSTF建議聲明：血糖異常和2型糖尿病的篩查》[9]中相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；④空腹血糖≥7 mmol/L；⑤臨床資料完整；⑥意識(shí)清晰，無(wú)溝通障礙。

1.2.2排除標(biāo)準(zhǔn) ①近3個(gè)月內(nèi)有急性外傷史；②足部以外部位或器官出現(xiàn)細(xì)菌感染；③近4周內(nèi)有抗生素用藥史；④肝腎等重要臟器器質(zhì)性病變；⑤凝血機(jī)制紊亂或活動(dòng)性出血；⑥重度失語(yǔ)癥或嚴(yán)重聽(tīng)力障礙；⑦合并脊神經(jīng)根病變或椎間盤(pán)病變等疾??；⑧重度營(yíng)養(yǎng)不良、患肢廣泛壞死；⑨嚴(yán)重心腦血管疾??；⑩合并阿爾茨海默病或有感知障礙的精神疾病。

1.3方法

1.3.1臨床資料收集 入院后采集患者的一般資料，包括性別、年齡、糖尿病病程、入院時(shí)血壓、血脂水平。采用歐姆龍自動(dòng)化(中國(guó))有限公司提供的HEM-7207型電子血壓計(jì)測(cè)量舒張壓、收縮壓；血脂檢測(cè)方法：抽取空腹靜脈血6 mL，1 000×g離心15 min，分離血清，置于-20 ℃低溫保存。采用終點(diǎn)法檢測(cè)三酰甘油、總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇水平，嚴(yán)格參照山東博邁達(dá)生物科技有限公司提供的試劑盒說(shuō)明書(shū)操作。

1.3.2IGF-1、IL-12、TIMP-1檢測(cè)方法 抽取空腹靜脈血3 mL，1 000×g離心15 min，分離血清，采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)血清IGF-1、IL-12、TIMP-1水平，試劑盒購(gòu)自上海西唐生物科技有限公司,嚴(yán)格按照說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作。

1.4觀察指標(biāo)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) ①比較兩組患者一般資料；②比較兩組患者入院時(shí)血清IGF-1、IL-12、TIMP-1水平；③比較觀察組不同Wagner分級(jí)患者入院時(shí)血清IGF-1、IL-12、TIMP-1水平。Wagner分級(jí)：皮膚完整，存在外周血管病變與足部高危體征為0級(jí)；皮膚表面潰瘍，在皮下脂肪層以內(nèi)為1級(jí)；潰瘍深至肌腱或韌帶為2級(jí)；存在骨髓炎為3級(jí)；足趾或足前端壞疽為4級(jí)；整個(gè)或涉及足中后部分壞疽為5級(jí)[8]。④分析糖尿病足患者血清IGF-1、IL-12、TIMP-1水平與Wagner分級(jí)的相關(guān)性。

2 結(jié) 果

2.1兩組患者一般資料比較 兩組患者性別、年齡、糖尿病病程、入院時(shí)血壓、血脂指標(biāo)比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見(jiàn)表1。

表1 兩組2型糖尿病患者一般資料比較

2.2兩組患者血清IGF-1、IL-12、TIMP-1水平比較 觀察組患者血清IGF-1、TIMP-1水平低于對(duì)照組，IL-12水平高于對(duì)照組(P<0.01)。見(jiàn)表2。

表2 兩組2型糖尿病患者血清IGF-1、IL-12、TIMP-1水平比較

2.3不同Wagner分級(jí)的糖尿病足患者血清IGF-1、IL-12、TIMP-1水平比較 不同Wagner分級(jí)的糖尿病足患者血清IGF-1、IL-12、TIMP-1水平比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，Wagner 2～3級(jí)和Wagner 4～5級(jí)患者血清IGF-1、TIMP-1水平低于Wagner 0～1級(jí)患者，Wagner 4～5級(jí)低于Wagner 2～3級(jí)患者(P<0.01)；Wagner 2～3級(jí)和Wagner 4～5級(jí)患者血清IL-12水平高于Wagner 0～1級(jí)患者，Wagner 4～5級(jí)高于Wagner 2～3級(jí)(P<0.01)。見(jiàn)表3。

表3 不同Wagner分級(jí)的糖尿病足患者血清IGF-1、IL-12、 TIMP-1水平比較

2.4糖尿病足患者血清IGF-1、IL-12、TIMP-1水平與Wagner分級(jí)的相關(guān)性 糖尿病足患者血清IGF-1、TIMP-1水平與Wagner分級(jí)呈負(fù)相關(guān)(r=-0.431，P<0.001；r=-0.399，P<0.001)，IL-12水平與Wagner分級(jí)呈正相關(guān)(r=0.695，P<0.001)。見(jiàn)圖1。

IGF-1：胰島素樣生長(zhǎng)因子-1；IL-12：白細(xì)胞介素-12；TIMP-1：金屬蛋白酶組織抑制物1

3 討 論

糖尿病足病理機(jī)制較為復(fù)雜，大量研究表明，糖尿病足患者下肢血管病變發(fā)生過(guò)程中一直處于慢性炎癥狀態(tài)，并伴有全身炎癥反應(yīng)亢進(jìn)，炎癥因子大量分泌[10-11]。同時(shí)，傷口愈合是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，隨著細(xì)胞與分子生物學(xué)研究的不斷深入，部分學(xué)者發(fā)現(xiàn)，組織細(xì)胞中生長(zhǎng)因子數(shù)量與活性的改變及細(xì)胞生長(zhǎng)因子的比例失調(diào)是引發(fā)糖尿病足患者創(chuàng)面難愈的主要原因[12-13]。因此，探討相關(guān)細(xì)胞因子在糖尿病足發(fā)病機(jī)制及病情發(fā)展過(guò)程中的作用是研究的熱點(diǎn)。

IGF-1是一種單鏈多肽類生長(zhǎng)因子，相關(guān)研究表明，IGF-1與其受體結(jié)合可發(fā)揮胰島素樣代謝、刺激細(xì)胞分化增殖及誘發(fā)新生血管形成等生物學(xué)功能[14-15]。本研究結(jié)果顯示，觀察組IGF-1水平低于對(duì)照組，提示血清IGF-1水平下調(diào)可能為臨床糖尿病足的診治提供新靶點(diǎn)。進(jìn)一步經(jīng)Spearman相關(guān)性分析顯示，糖尿病足患者血清IGF-1與Wagner分級(jí)呈負(fù)相關(guān)。分析其原因可能是IGF-1水平下降引發(fā)神經(jīng)細(xì)胞正常生理再生障礙與病理?yè)p傷后修復(fù)不良，阻礙糖尿病足患者創(chuàng)面愈合，加快病情進(jìn)展[16]。由此推測(cè)，血清IGF-1可作為評(píng)估糖尿病足患者Wagner分級(jí)的有效輔助指標(biāo)。

IL-12是主要由抗原遞呈細(xì)胞分泌的一種炎癥細(xì)胞因子，可刺激或抑制免疫細(xì)胞，在機(jī)體免疫應(yīng)答過(guò)程中發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用[17]。研究顯示，2型糖尿病患者IL-12水平隨大血管病變的加重而逐漸升高[18]。本研究結(jié)果顯示，觀察組血清IL-12水平高于對(duì)照組。其機(jī)制可能是血清IL-12水平升高加重局部組織炎癥反應(yīng)，釋放IL-6等炎癥介質(zhì)，從而引發(fā)炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)，加重局部神經(jīng)損害程度，引發(fā)機(jī)體內(nèi)環(huán)境紊亂，繼而延遲創(chuàng)面愈合，增加足部潰瘍、壞疽的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，提示早期下調(diào)血清IL-12水平可能預(yù)防糖尿病足的發(fā)生。本研究還顯示，隨著Wagner分級(jí)的增加，糖尿病足患者血清IL-12水平呈逐漸上升趨勢(shì)，由此可見(jiàn)，血清IL-12水平有望成為評(píng)估糖尿病足患者Wagner分級(jí)的有效輔助指標(biāo)之一。

TIMP-1主要由巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞等合成分泌，在細(xì)胞遷移與組織重構(gòu)中發(fā)揮著重要作用。有學(xué)者指出，TIMP-1可抑制細(xì)胞外基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)過(guò)多降解，并在生理狀態(tài)下與MMP共同作用，有助于保持機(jī)體動(dòng)態(tài)平衡[19]。本研究結(jié)果還顯示，血清TIMP-1水平與糖尿病足患者的Wagner分級(jí)呈負(fù)相關(guān)，與張靜等[20]的觀點(diǎn)相似。提示TIMP-1水平下降可能為糖尿病足發(fā)生提供預(yù)警作用。同時(shí)，血清TIMP-1水平越低，糖尿病足患者Wagner分級(jí)越重，截肢風(fēng)險(xiǎn)越高。隨著糖尿病足病情的持續(xù)發(fā)展，TIMP-1水平分泌嚴(yán)重不足，MMP-9水平則不斷增高，導(dǎo)致MMP-9/TIMP-1比值翻轉(zhuǎn)，進(jìn)而引發(fā)足部潰瘍，增加截肢風(fēng)險(xiǎn)。提示血清TIMP-1低表達(dá)可能成為糖尿病足患者Wagner分級(jí)評(píng)估指標(biāo)，進(jìn)一步為臨床選取針對(duì)性治療方案提供科學(xué)依據(jù)。

綜上所述，糖尿病足患者血清IGF-1、TIMP-1呈低表達(dá)，而IL-12呈高表達(dá)，其中血清IGF-1、TIMP-1與Wagner分級(jí)呈負(fù)相關(guān)，IL-12與Wagner分級(jí)呈正相關(guān)，可為糖尿病足的臨床診斷與病情嚴(yán)重程度評(píng)估提供參考依據(jù)。但本研究受樣本量及檢測(cè)方法的限制，未能明確血清IGF-1、IL-12、TIMP-1在糖尿病足發(fā)生發(fā)展中的協(xié)同作用機(jī)制，仍需進(jìn)一步研究探討，以獲取更可靠的數(shù)據(jù)支持。