單核細(xì)胞與高密度脂蛋白膽固醇比值在糖尿病相關(guān)性研究中的進(jìn)展

朱麗梅，李顯麗

(昆明醫(yī)科大學(xué)第四附屬醫(yī)院內(nèi)分泌科，昆明 650012)

糖尿病(diabetes mellitus，DM)是一種長期的慢性低度炎癥性疾病，炎癥、氧化應(yīng)激、內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙等參與了DM的發(fā)生、發(fā)展[1]。而炎性指標(biāo)，如白細(xì)胞介素-1、單核細(xì)胞趨化蛋白-1、腫瘤壞死因子、超敏C反應(yīng)蛋白等的檢測費(fèi)用較昂貴，且都不是能反映上述機(jī)制的綜合指標(biāo)。近期發(fā)現(xiàn)，單核細(xì)胞與高密度脂蛋白膽固醇比值(ratio of monocytes to high-density lipoprotein cholesterol，MHR)是一種可以通過計(jì)算單核細(xì)胞(monocyte，M)絕對值與高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol，HDL-C)比值而得到的一種新型炎癥標(biāo)志物[2]，其與高血壓[3]、心血管疾病[4]、肥胖[5]、糖尿病腎病(diabetic nephropathy，DN)[6]等疾病密切相關(guān)，而DM患者也常伴發(fā)這些疾病。本文就MHR在DM中的研究做一綜述，為綜合評價(jià)DM病情提供參照。

1 單核細(xì)胞

M來源于骨髓中的造血干細(xì)胞，是DM和非DM患者體內(nèi)，如白介素-1β、腫瘤壞死因子-α、白介素-6和內(nèi)皮細(xì)胞生長因子、胰島素樣生長因子-1和轉(zhuǎn)化生長因子-β等炎性因子的最主要產(chǎn)生者[1]。M根據(jù)其表面受體表達(dá)，可分為不同亞群[7]：1)經(jīng)典型：人CD14++CD16-，對應(yīng)小鼠Ly6Chigh、Ly6Cmid，高表達(dá)趨化因子(c-c基序)受體2，低表達(dá)CX3C受體1，具有吞噬作用；2)非經(jīng)典型：人CD14+CD16++，對應(yīng)小鼠Ly6Clow，低表達(dá)趨化因子(c-c基序)受體2，高表達(dá)CX3C受體，主要沿血管內(nèi)皮巡游，參與組織修復(fù)；3)中間型：人CD14++CD16+,中等水平表達(dá)趨化因子(c-c基序)受體2、高表達(dá)CX3C受體和表達(dá)趨化因子(c-c基序)受體5,具有促炎癥作用。

在對青少年1型糖尿病(type 1 diabetes mellitus,T1DM)患者中的研究[8]發(fā)現(xiàn):非經(jīng)典型和中間型M亞群數(shù)量較多，且其頻率也與糖化血紅蛋白顯著相關(guān)，明顯升高的非經(jīng)典型和中間型M亞群的數(shù)量與糖化血紅蛋白的大小顯著相關(guān)，特別是非經(jīng)典型M亞群升高的患者，多合并視網(wǎng)膜病變，除了考慮長期的高血糖作用外，CD16+M還可能通過CX3C受體1-不規(guī)則趨化因子途徑進(jìn)入血管壁，加速微血管的損害；且輔助性T細(xì)胞17的數(shù)量也與外周血的中間型M亞群數(shù)量呈顯著正相關(guān)。故猜測M水平升高可能是T1DM早期發(fā)生視網(wǎng)膜病變的原因之一。另外，在T1DM的研究[9]中還發(fā)現(xiàn)，相比無并發(fā)癥的T1DM患者來說，除了CD16+M的增多，白介素-1β和白介素-1Ra都有所增加，能反映內(nèi)皮細(xì)胞活化和功能障礙的標(biāo)記物，如血漿中的纖溶酶原激活物抑制劑、多配體蛋白聚糖-1、內(nèi)皮細(xì)胞生長因子和巨噬細(xì)胞炎性蛋白1β等也是增多的，考慮到可能是因?yàn)橐阴８嗡孛傅倪^度表達(dá)損害了M向組織的遷移，也可能對CD16+M的水平也產(chǎn)生了影響。單核細(xì)胞趨化蛋白-1(monocyte chemotactic protein 1,MCP-1)基因的多態(tài)性在糖尿病足(diabetic foot，DF)中的研究[10]發(fā)現(xiàn)，攜帶rs1024611SNP GG基因型的個(gè)體更可能高表達(dá)MCP-1，并發(fā)生糖尿病足潰瘍(diabetic foot ulcers，DFU)。另一項(xiàng)研究[11]發(fā)現(xiàn)，2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)患者的M2細(xì)胞(被定義為表達(dá)CD163或CD206的CX3CR的細(xì)胞)較健康對照組明顯減少(P=0.000 05)，而M1(被定義為表達(dá)CD68+CCR2+的細(xì)胞)無明顯變化(P=0.79)，故在T2DM患者中，M1/M2比值升高(P<0.001)；由于M2細(xì)胞的缺乏，無論是在校正年齡混雜因素后或選擇在病程較短的才開始藥物治療的DM患者，仍發(fā)現(xiàn)T2DM影響了M1/M2的比值，主要是M2細(xì)胞的缺乏。另外，有研究[12]發(fā)現(xiàn)，在DM合并微血管病變(如合并腎臟病變或視網(wǎng)膜病變)的患者中也發(fā)現(xiàn)M2細(xì)胞是呈明顯下降趨勢的，而骨髓中M2細(xì)胞相對過剩，且用粒細(xì)胞集落刺激因子能逆轉(zhuǎn)DM中M1/M2的變化，并且該研究證實(shí)由于粒細(xì)胞集落刺激因子受體CD114在M1細(xì)胞和M2細(xì)胞中的表達(dá)數(shù)量不同；該研究還支持將CD68+CCR2+細(xì)胞定義為經(jīng)典CD14++CD16-M亞群，CXC3CR1+CD206+細(xì)胞定義為非經(jīng)典CD14+CD16++M。

2 高密度脂蛋白膽固醇

高密度脂蛋白(high density lipoprotein,HDL)是異質(zhì)顆粒，根據(jù)其大小、密度、脂質(zhì)等可分為三類，1)小HDL(7.3～8.2 nm):HDL3c和HDL3b；2)中HDL(8.2～8.8 nm):HDL3a；3)大HDL(8.8～13.0 nm):HDL2a和HDL2b[13]。而臨床上往往測定的是HDL-C，雖然HDL-C的測定是由HDL中許多不同的膽固醇和膽固醇酯的結(jié)合濃度來評估的，但高密度脂蛋白顆?？赡芎袠?biāo)準(zhǔn)的HDL-C測試中沒有測量的數(shù)百種不同的脂類[14]。HDL-C是一種有效的炎癥抑制劑[15]，除具有逆向轉(zhuǎn)運(yùn)膽固醇的作用外，還有抗炎、抗氧化、抗細(xì)胞凋亡、抗血栓、抗血小板、保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞、舒張血管、抗感染等作用[16]，HDL-C的基礎(chǔ)成分載脂蛋白AI及其受體的調(diào)節(jié)，可能通過抑制全身炎癥反應(yīng)、保護(hù)胰島β細(xì)胞、促進(jìn)胰島素分泌和外周葡萄糖攝取的作用來避免或延緩DM的發(fā)生[17]。CHIESA等研究[18]以體檢報(bào)告數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建DM(診斷標(biāo)準(zhǔn)：空腹血糖>7.0 mmol·L-1)的風(fēng)險(xiǎn)評分模型，除HDL-C對DM的預(yù)防因素外，低密度脂蛋白膽固醇、體重指數(shù)、舒張壓、總膽固醇等危險(xiǎn)因素高于相應(yīng)臨界時(shí)，患DM的風(fēng)險(xiǎn)較高，HDL-C可以作為保護(hù)因子，可作為DM的預(yù)測指標(biāo)。但也有相反的研究[19]提出,患有T1DM的青少年,其升高的HDL與全身性炎癥存在時(shí)的內(nèi)皮功能障礙有關(guān)，可能是存在T1DM時(shí)，HDL的組成和功能存在著不利的變化，該研究還用HDL介導(dǎo)的內(nèi)皮型一氧化氮生物利用度、超氧化物歧化酶的產(chǎn)生和血清對氧磷酶的活性來評估內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙，進(jìn)一步的多變量回歸分析發(fā)現(xiàn)：反應(yīng)腎功能受損程度的尿蛋白與肌酐比值，還與HDL介導(dǎo)的一氧化氮生物利用度呈反向獨(dú)立相關(guān)關(guān)系，而超氧化物歧化酶產(chǎn)生與炎癥風(fēng)險(xiǎn)評分增加有關(guān)，當(dāng)用HDL水平和炎癥程度對T1DM患者進(jìn)行分層時(shí)，僅在HDL水平在1.5～2.5 mmol·L-1和炎癥風(fēng)險(xiǎn)評分高時(shí)，發(fā)現(xiàn)T1DM的內(nèi)皮舒張功能明顯降低，提示當(dāng)伴有腎功能不全和慢性炎癥時(shí)，HDL水平升高可能對T1DM患者的血管健康有害。

3 單核細(xì)胞與高密度脂蛋白膽固醇的關(guān)系

既往研究[20]發(fā)現(xiàn)，在膿毒癥患者中，外周血檢測到的M的組織相容性抗原D相關(guān)位點(diǎn)的表達(dá)與HDL、載脂蛋白AI、載脂蛋白CI呈正相關(guān)，與載脂蛋白E呈負(fù)相關(guān)，而HDL與載脂蛋白AI能抑制M的活化，載脂蛋白CI則能增強(qiáng)M對脂多糖的反應(yīng)性，載脂蛋白E能結(jié)合脂多糖，從而介導(dǎo)其與肝細(xì)胞結(jié)合而降低M活性。在一項(xiàng)小鼠的研究[21]中發(fā)現(xiàn)，低HDL-C可誘導(dǎo)造血干細(xì)胞增殖，特別是M的增多。既往很多研究多在一次的單血測量中發(fā)現(xiàn)，血清HDL-C水平與外周血M計(jì)數(shù)之間存在顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，但在最近一項(xiàng)系列血液測量的研究中，仍發(fā)現(xiàn)M與HDL-C存在負(fù)相關(guān)[22]，并指出導(dǎo)致這種關(guān)系的可能機(jī)制：1)血清HDL-C水平升高表明HDL顆粒逆向膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)增強(qiáng)，從而減少M(fèi)和巨噬細(xì)胞清除動(dòng)脈壁膽固醇沉積的需要；2)更多的HDL顆粒可通過降低F-肌動(dòng)蛋白含量而抑制血管細(xì)胞間黏附分子的產(chǎn)生，或通過HDL顆粒相關(guān)的對氧磷酶防止脂質(zhì)過氧化和低密度脂蛋白氧化而減少M(fèi)的合成；3)HDL3顆粒具有抗炎作用，能夠與某些炎癥介質(zhì)結(jié)合，中和白細(xì)胞趨化活性，從而抑制M的聚集。HDL-C抑制了血管細(xì)胞間黏附分子的產(chǎn)生可進(jìn)一步控制M祖細(xì)胞的激活和增殖，進(jìn)而保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞免受炎癥和氧化應(yīng)激[22-23]。

4 單核細(xì)胞/高密度脂蛋白膽固醇在DM中的研究

4.1 微血管病變

DN是發(fā)展為終末期腎病的重要病因，而白蛋白尿是臨床上診斷DN的必要依據(jù)，但早期DN往往沒有白蛋白尿，盡早發(fā)現(xiàn)那些因白蛋白尿正常但腎小球?yàn)V過率已下降而被漏診的DN是重要的。KARATAS等[6]研究發(fā)現(xiàn)，白蛋白尿正常的DM患者與正常人的MHR無明顯差異，但相比正常白蛋白尿的DM患者和健康對照者，DN患者的MHR值明顯升高，合并有大量白蛋白尿的DM患者的MHR升高最明顯，進(jìn)一步的多元線性回歸分析表明：MHR與尿白蛋白與肌酐比值呈獨(dú)立相關(guān)關(guān)系(P=0.016)。DM患者，特別是合并急性冠脈綜合征的患者，常會面臨造影劑腎病(contrast-induced nephropathy，CIN)的風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重時(shí)可造成死亡，對于早期發(fā)現(xiàn)具有高CIN風(fēng)險(xiǎn)的患者進(jìn)行干預(yù)是及其重要的，但目前沒有術(shù)前預(yù)測風(fēng)險(xiǎn)模型的指標(biāo)。KARANFIL等[24]研究發(fā)現(xiàn)，MHR預(yù)測CIN的臨界值具有中等的敏感性和特異性(分別為66%和64%)，還發(fā)現(xiàn)MHR與CIN在住院期間和1～6個(gè)月隨訪期間的不良事件發(fā)生率增加相關(guān)，但不是總體死亡率的獨(dú)立預(yù)測因子。另一重要的微血管并發(fā)癥——DM性視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy，DR)是造成全人類失明的重要疾病。其中，視網(wǎng)膜分支靜脈阻塞(branch retinal vein occlusion，BRVO)是常見的視網(wǎng)膜血管疾病，與MHR顯著相關(guān)的動(dòng)脈粥樣硬化也是BRVO的危險(xiǎn)因素?？紤]到動(dòng)脈粥樣硬化條件下，由于視網(wǎng)膜動(dòng)脈壁硬化，可能中斷靜脈血流，出現(xiàn)動(dòng)靜脈交叉口的局灶性狹窄，導(dǎo)致靜脈淤滯、內(nèi)皮功能障礙和血液高凝，而這些參與了BRVO的發(fā)病機(jī)制[25]，該研究發(fā)現(xiàn)，BRVO組的MHR明顯高于對照組(13.4±5.2比8.1±2.2,P<0.001)，且最佳截?cái)嘀禐?.5，ROC曲線下面積為0.862(靈敏度為76%，特異性為70.8%)，提示MHR水平升高可能是評估BRVO發(fā)展的有用指標(biāo)。

4.2 大血管病變

DM是動(dòng)脈粥樣硬化性心腦血管疾病的獨(dú)立高危因素，MHR被證明是心血管疾病的重要預(yù)后指標(biāo)[4]。頸動(dòng)脈內(nèi)膜中層厚度(carotid intima media thickness，CIMT)被認(rèn)為是能反映亞臨床動(dòng)脈粥樣硬化的指標(biāo)，對預(yù)測心腦血管事件的發(fā)生具有重要預(yù)測價(jià)值。KANBAY等[26]的一項(xiàng)前瞻性研究發(fā)現(xiàn)，CIMT的分布隨MHR四分位數(shù)的增加呈上升趨勢，尤其是DM患者M(jìn)HR第四分位數(shù)的CIMT明顯高于前2個(gè)四分位數(shù)的CIMT，非DM患者的CIMT也高于MHR的第四個(gè)四分位數(shù)，MHR在未調(diào)整和經(jīng)過調(diào)整的DM人群中都與CIMT升高獨(dú)立相關(guān)，且基線MHR比傳統(tǒng)的血脂參數(shù)與CIMT在1年隨訪時(shí)的變化有更大的相關(guān)性。在對腦血管疾病的研究[27]中發(fā)現(xiàn)，急性缺血性腦卒中(acute ischemic stroke，AIS)入院時(shí)較高的MHR值是預(yù)測患者30 d病死率的獨(dú)立預(yù)測指標(biāo)，其截?cái)嘀禐?7.52(敏感性94.4%，特異性84.8%)，且入院時(shí)M較高的患者預(yù)后可能比其他患者差，較低的HDL水平與AIS患者的死亡率有關(guān)。當(dāng)發(fā)生AIS時(shí)，小膠質(zhì)細(xì)胞被激活，在既往的AIS的鼠實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭邪l(fā)現(xiàn)[28]，促炎型的Ly6Chigh(相當(dāng)于人經(jīng)典CD14++CD16-M)在外周血循環(huán)中明顯增加，而第7天開始下降，但抗炎型的M亞型(Ly6Clow，相當(dāng)于人非經(jīng)典亞型)在缺血腦組織中的吸收和浸潤顯著增加，與腦梗死的進(jìn)展和嚴(yán)重程度密切相關(guān)。

4.3 神經(jīng)病變

DM最常見的神經(jīng)病變是糖尿病周圍神經(jīng)病變(diabetic peripheral neuropathy，DPN)，雖然目前檢測DPN的方法很多，但目前沒有診斷DPN的“金標(biāo)準(zhǔn)”，也沒有預(yù)測DPN發(fā)展的相關(guān)指標(biāo)。DPN的發(fā)生發(fā)展不僅涉及晚期糖基化終末產(chǎn)物的形成及其誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激反應(yīng)，還和M介導(dǎo)的復(fù)雜免疫反應(yīng)也相關(guān)，而通常DM的血脂特點(diǎn)是以HDL-C降低為特點(diǎn)的。有研究[29]發(fā)現(xiàn)，在DPN患者與非DPN患者中并未發(fā)現(xiàn)MHR有顯著差異性(P>0.05)，但觀察到T2DM病程(>8.6年)及血清CRP水平對DPN的發(fā)生有顯著預(yù)測作用，但并未證明MHR與DPN的關(guān)聯(lián)，這種結(jié)果可能是由于全身炎癥、氧化應(yīng)激、微血管和大血管三者在DPN發(fā)病機(jī)制中的復(fù)雜相互作用所致有關(guān)。DPN與進(jìn)行性遠(yuǎn)端軸病有關(guān)，另一項(xiàng)研究[30]發(fā)現(xiàn)，HDL-C與脛后神經(jīng)復(fù)合肌動(dòng)作電位波幅呈顯著正相關(guān)，脛后神經(jīng)復(fù)合肌動(dòng)作電位的波幅均與M計(jì)數(shù)和MHR水平呈負(fù)相關(guān)，MHR在非DPN患者、無多發(fā)性神經(jīng)病的DM患者和健康人之間無顯著性差異(P>0.05)，DPN組的MHR值明顯高于非DPN組、DM無多發(fā)性神經(jīng)病組和對照組(P=0.001)，但相比非DPN組、無多發(fā)性神經(jīng)病的DM組和對照組，DPN組的MHR值是明顯升高的(P=0.001)，DM患者較高的MHR水平傾向于具有較低的復(fù)合肌動(dòng)作電位幅度,更有可能發(fā)展為DM軸索性多發(fā)性神經(jīng)病。

4.4 其他伴發(fā)疾病

多囊卵巢綜合征(polycystic ovary syndrome，PCOS)可伴發(fā)DM，DM也可導(dǎo)致PCOS。在一項(xiàng)PCOS患者的研究[31]中發(fā)現(xiàn)，PCOS組的MHR值明顯高于對照組(P=0.001 8)，且肥胖型PCOS患者的MHR值明顯高于瘦型PCOS患者，在進(jìn)一步的單因素Logistic回歸分析中胰島素抵抗指數(shù)、超敏C反應(yīng)蛋白、MHR均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而在多因素Logistic回歸分析中，只有MHR是預(yù)測PCOS的獨(dú)立指標(biāo)。同樣，DM可作為代謝綜合癥(metabolic syndrome，Mets)的組分，MHR可以作為評價(jià)Mets嚴(yán)重程度的有效指標(biāo)。肥胖型DM患者，還可能合并阻塞性睡眠呼吸暫停(obstructive sleep apnea syndrome，OSAS)[32]，在OSAS患者中，MHR隨著病情的加重而增加。將OSAS依據(jù)呼吸暫停低通氣指數(shù)(apnea hypopnea index，AHI)組分為輕度(AHI 5～15)、中度(15～30)、重度(>30)組，發(fā)現(xiàn)中重度OSAS亞組MHR明顯高于對照組，而輕度OSAS亞組在此參數(shù)上與對照組相似，且MHR隨AHI、快相睡眠-AHI、非快相睡眠-AHI、90%飽和度下時(shí)間的增加而增加，但這并不是一項(xiàng)前瞻性研究[33]。

5 結(jié)語

MHR在評價(jià)DM并發(fā)癥或伴發(fā)癥中具有明顯的預(yù)測、診斷、評估病情嚴(yán)重程度的作用，但具體機(jī)制尚不明確，M亞群與HDL-C成分在DM及其并發(fā)癥中的內(nèi)在聯(lián)系研究甚少，且上述多為單中心、小樣本及回顧性研究，未有大型的臨床研究或基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)為支持。