糖尿病性視網(wǎng)膜病變患者血清中脂肪細胞因子的表達及其影響因素分析△

李瑩瑩 藺曉慧

近年來，糖尿病的患病人數(shù)激增且呈現(xiàn)年輕化趨勢。根據(jù)國際糖尿病聯(lián)合會(IDF)發(fā)布的第9版《全球糖尿病地圖》，全球范圍內20～79歲人群中罹患糖尿病的人數(shù)約為4.63億[1]。糖尿病并發(fā)癥的發(fā)病率也呈現(xiàn)逐年增高的趨勢[2-3]。糖尿病性視網(wǎng)膜病變(DR)是導致糖尿病患者視力低下或致盲的首要原因。炎癥學說中提到，糖尿病患病與機體免疫力下降及慢性炎癥相關，脂肪內分泌環(huán)境與自身免疫系統(tǒng)互相影響，導致胰島素紊亂，進而導致糖尿病。脂肪細胞分泌特定的脂肪細胞因子，進而干擾脂肪細胞“錯誤”地產(chǎn)生更多的炎癥因子，進一步干擾胰島素的信號轉導，最終導致胰島素紊亂[4]。其中Apelin、Omentin-1是影響DR發(fā)展的兩個重要脂肪細胞因子。Kasai等[5]研究表明，抑制Apelin可減少病理性血管生成。Tan等[6]研究表明，Omentin-1可降低C反應蛋白(CRP)和血管內皮生長因子(VEGF)誘導的體外細胞遷移和血管生成。Li等[7]、Yasir等[8]研究表明，多種脂肪因子在2型糖尿病及其微血管并發(fā)癥中發(fā)揮重要作用。本研究擬分析Apelin、Omentin-1在DR患者血清中的表達變化，并分析其與脂質代謝、胰島素抵抗等臨床指標的相關性，以期為DR防治提供突破點。

1 資料與方法

1.1 一般資料收集2018年11月至2019年11月就診于內蒙古自治區(qū)人民醫(yī)院眼科、內分泌科符合入選標準的患者的臨床資料，其中2型糖尿病患者合并DR者為DR組，未合并DR(NDR)者為NDR組。納入標準：(1)依據(jù)1999年WHO制定的糖尿病診斷和分型標準確診為2型糖尿??；(2)經(jīng)檢眼鏡散瞳檢查，在有視網(wǎng)膜出血、滲出和微動脈瘤的患者中，進一步行眼底OCT檢查、熒光素眼底血管造影(FFA)確診為DR。排除標準：(1)合并青光眼、葡萄膜炎、視網(wǎng)膜色素變性、濕性老年性黃斑變性或致密核性白內障，不能行眼底檢查者；(2)合并2型糖尿病外的各類型糖尿病或其他代謝性疾病；(3)合并急性或慢性感染、心腦血管疾病、糖尿病腎病、血液系統(tǒng)疾病、自身免疫系統(tǒng)疾病、腫瘤、嚴重肝腎功能不全等；(4)3個月內有手術治療史者；(5)妊娠、哺乳期者；(6)長期服用影響Apelin、Omentin-1的藥物，如他汀類、胰島素促泌劑等；(7)癲癇、精神異常、無法配合者。收集同期在我院眼科行白內障手術治療者及門診健康體檢者作為正常對照組(NC組)，入選標準：無糖尿病病史及家族史，無服用影響Apelin、Omentin-1的藥物，空腹血糖<6.19 mmol·L-1，糖化血紅蛋白(HbA1c)<6.5%。記錄所有入選者的性別、年齡、血壓及體質量指數(shù)(BMI)等基礎信息。入選者均知情同意，并簽署知情同意書。本研究符合《赫爾辛基宣言》，并通過我院倫理委員會審批。

1.2 方法所有入選者均空腹>10 h后，于第2天清晨抽取靜脈血兩管，每管各3 mL,一管用于生化指標檢測，一管用于蛋白檢測。

1.2.1 生化指標檢測Apelin和Omentin-1蛋白ELISA檢測試劑盒均購自上海江萊生物公司，其中，Apelin試劑盒測定范圍為0.1～8.0 μg·L-1，Omentin-1試劑盒測定范圍為0.1～64.0 μg·L-1；最低檢測濃度小于0.1 μg·L-1。采用羅氏Cobas c701全自動生化分析儀檢測高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、空腹血漿葡萄糖(FPG)、空腹C肽、超敏CRP(hs-CRP)等指標的濃度。胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)= FPG×空腹胰島素(FINS)濃度/22.5。TyG指數(shù)=ln[空腹血清TG濃度×FPG/2]。采用普萊默斯醫(yī)療器械(上海)有限公司的Trinity Biotech Premier Hb9210儀測量HbA1c水平。

1.2.2 ELISA檢測抽取的靜脈血靜置30 min后于離心機中3000 r·min-1離心10 min，分離上層血清，用1000 μL移液器抽取血清，置于2 mL凍存管中，整個過程盡量無菌操作，于-80 ℃冰箱保存待檢，避免反復凍融。采用ELISA檢測Apelin、Omentin-1蛋白在血清中的濃度，具體操作嚴格按照試劑盒說明書進行。

2 結果

2.1 一般臨床指標的比較三組間性別分布、舒張壓及HDL-C、LDL-C、TC水平比較差異均無統(tǒng)計學意義(均為P>0.05)。與NC組相比，DR組、NDR組患者的年齡、HOMA-IR、TyG指數(shù)及FPG、TG、HbA1c水平差異均有統(tǒng)計學意義(均為P<0.05)。DR組患者的病程長于NDR組，DR組患者的BMI、收縮壓均高于NDR組和NC組，DR組患者hs-CRP、FINs水平均高于NC組，空腹C肽水平低于NC組，差異均有統(tǒng)計學意義(均為P<0.05)。DR組、NDR組患者血清Apelin蛋白水平均高于NC組，且DR組高于NDR組；DR組、NDR組患者血清Omentin-1蛋白水平均顯著低于NC組，且DR組低于NDR組，差異均有統(tǒng)計學意義(均為P<0.01)(見表1)。

表1 三組間一般資料與臨床指標的檢測結果

2.2 Apelin及Omentin-1水平與臨床資料的相關性分析血清Apelin水平與糖尿病的嚴重程度、BMI、FPG、HbA1c、HOMA-IR、TyG指數(shù)、hs-CRP均呈正相關(均為P<0.05)，與Omentin-1水平呈負相關(P<0.001)；血清Omentin-1水平與糖尿病的嚴重程度、病程、BMI、FPG、HOMA-IR、HbA1c、hs-CRP、TyG指數(shù)均呈負相關(均為P<0.05)(見表2)。

表2 Apelin、Omentin-1水平與各臨床指標的相關性分析

2.3 Apelin及Omentin-1水平與其他臨床指標的多元回歸分析以是否患有DR作為因變量(變量賦值：患病=1，未患病=0)，將單因素分析P≤0.100 的自變量(FPG、Apelin、Omentin-1)納入，行l(wèi)ogistic回歸分析。結果顯示，Apelin是發(fā)生DR的危險因素(β=0.054，OR=1.056，P=0.030)，Omentin-1是保護性因素(β=-0.106，OR=0.900，P=0.001)。

2.4 Apelin與Omentin-1的ROC分析在2型糖尿病患者中，Omentin-1在檢測DR方面表現(xiàn)優(yōu)于Apelin。Omentin-1的AUC為0.771，大于Apelin的AUC為0.739。當兩者聯(lián)合診斷DR時，AUC為0.791(見表3，圖1)。

表3 Apelin、Omentin-1的ROC檢測結果

圖1 Apelin、Omentin-1的ROC曲線 A:Apelin的ROC曲線;B:Omentin-1的ROC曲線；C：Apelin和Omentin-1聯(lián)合的ROC曲線。

Apelin的約登指數(shù)最大為0.400，該取值下診斷敏感度為80.0%，特異度為60.0%。Omentin-1的約登指數(shù)最大為0.500，該取值下診斷敏感度為87.5%，特異度為67.5%。當兩者聯(lián)合診斷時，約登指數(shù)最大為0.525，該取值下敏感度為95.0%，特異度為60.0%。

3 討論

糖尿病是一個受多因素、多環(huán)節(jié)、多基因影響且需要終身治療的疾病，在我國眾多糖尿病患者中，DR的患病率高達44.0%～51.3%[9]。脂肪細胞因子在血管病變中的作用尤為重要，使其在糖尿病及其并發(fā)癥的研究中成為了一個新的突破點。Apelin在調節(jié)免疫功能及葡萄糖穩(wěn)態(tài)中起關鍵作用[10]，其在血清中的表達水平與肥胖及胰島素水平具有相關性[11]。Omentin基因位點與2型糖尿病致病基因在同一染色體區(qū)域，故認為Omentin與2型糖尿病間有某種聯(lián)系[12]。Omentin-1在視網(wǎng)膜的脂肪組織中有較高的特異性，多表達于微血管視網(wǎng)膜脂肪組織[13]。在抗炎方面，Omentin-1可以阻斷較多炎癥介質活化及釋放，并改善內皮細胞功能[14]。

本研究發(fā)現(xiàn)，與NC組相比，DR組與NDR組血清中Apelin水平均升高，Omentin-1水平均降低，且DR組較NDR組變化更明顯，差異均有統(tǒng)計學意義(均為P<0.05)。Du等[15]研究表明，增生型DR患者的Apelin血清濃度顯著高于NDR患者(P<0.05)，而PDR與非增生型DR患者之間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。Tao等[16]研究發(fā)現(xiàn)，PDR患者玻璃體中的Apelin濃度顯著高于NDR患者(P<0.05)，但兩組之間血漿中Apelin的濃度差異沒有統(tǒng)計學意義(P>0.05)，與本研究結果不同的原因可能是由于不同的研究受試者入選標準不一致，或可能與受試者服用不同降糖藥物及是否應用胰島素有關。本研究通過logistic回歸分析、ROC曲線預測分析表明，兩種脂肪因子在診斷DR時具有一定的可靠性，Apelin是發(fā)生DR的危險因素，而Omentin-1是保護性因素。

另外，本研究發(fā)現(xiàn)，hs-CRP與血清Apelin呈正相關，與Omentin-1呈負相關。炎癥是形成視網(wǎng)膜新生血管的主要原因之一，視網(wǎng)膜色素上皮細胞對炎癥刺激具有較高的反應性，在炎癥刺激下可增加多種細胞因子的表達。Du等[15]研究顯示，在CRP和Apelin水平之間未找到明確的相關性。結論不同可能是由于hs-CRP的敏感性高于CRP，或是受試者的藥物應用影響了CRP的血清水平。

在脂質代謝方面，本研究結果顯示，Apelin與BMI、HOMA-IR、TyG指數(shù)均呈正相關，Omentin-1與上述指標間均呈負相關。在肥胖和糖尿病患者中，脂肪細胞釋放的游離脂肪酸增多，易發(fā)生胰島素抵抗[17]。當發(fā)生胰島素抵抗時，體內多種器官對胰島素敏感性下降，胰島素代償性增加，致局部脂肪組織合成增多，進一步加重胰島素抵抗。Omentin-1在網(wǎng)膜脂肪組織中可增加胰島素信號轉導，增強胰島素敏感性和葡萄糖代謝，但其僅促進胰島素介導的葡萄糖轉運[18]。Omentin-1濃度降低會導致糖脂代謝紊亂。而TyG指數(shù)相較于傳統(tǒng)指標在測定胰島素抵抗方面更簡單經(jīng)濟，我國糖尿病患者呈現(xiàn)出逐年升高趨勢，故是否能以TyG指數(shù)作為測定早期胰島素抵抗的指標尤為重要，這有待于進一步研究。

本研究也有不足之處，如未將DR患者進一步分為增生型和非增生型，且收集的患者樣本量較少等，有待進一步研究DR的調控機制及作用機制，以深入闡明DR的發(fā)病機制，為更好地防治DR找到新的突破點。

綜上所述，在糖尿病的病程進展中，葡萄糖毒性和脂毒性起到關鍵作用。當機體糖代謝與脂代謝異常時，脂肪細胞大量蓄積，細胞因子表達異常，如Apelin水平升高、Omentin水平降低等，使胰島素信號轉導通路進一步被抑制，增加胰島素抵抗。本研究得出Apelin水平與DR嚴重程度呈正相關，Omentin-1水平與DR嚴重程度呈負相關。故兩種脂肪因子可能參與DR的形成，在血管內皮細胞的生成、胰島素抵抗、糖脂代謝、炎癥反應方面均可能有作用，但具體作用機制尚未完全明確。