血清TNF-α、HMGB1與糖尿病合并帶狀皰疹疼痛程度的相關(guān)性初步探討

郭 睿，馬瑞娟，郝雁杰，劉 霞，朱金燕，劉雅妮，孫嘉煜，李向花，丁 黎，徐 平，張金金

帶狀皰疹(HZ)主要是由帶狀皰疹病毒感染引起的一種病毒性疾病，好發(fā)于機(jī)體抵抗力下降或免疫力低下時(shí)，典型臨床表現(xiàn)為患處出現(xiàn)粟粒至黃豆大小的丘疹，呈簇狀分布而不融合，并伴有明顯神經(jīng)性疼痛，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量[1-2]。高遷移率蛋白(HMGB1)是膿毒血癥、糖尿病等疾病的關(guān)鍵性中間物質(zhì)，存在于所有脊椎動(dòng)物的核內(nèi)，在單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、神經(jīng)元細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中均有表達(dá)。當(dāng)細(xì)胞出現(xiàn)壞死、凋亡及細(xì)胞損傷等病理狀態(tài)時(shí)，具有生物活性的HMGB1大量釋放到核外，激活免疫系統(tǒng)，分泌更多的細(xì)胞因子和促炎介質(zhì)，發(fā)揮致炎作用，對(duì)病原體的刺激產(chǎn)生免疫應(yīng)答反應(yīng)[3]。腫瘤壞死因子-α(TNF-α)是一種炎癥性的細(xì)胞因子，主要由巨噬細(xì)胞分泌，其主要功能是調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞，引起細(xì)胞凋亡，阻止病毒復(fù)制等。TNF-α可導(dǎo)致神經(jīng)性疼痛，在神經(jīng)性疼痛的發(fā)生中起著顯著的作用，引起持久的嚴(yán)重的放電反應(yīng)，TNF-α的水平與疼痛和痛敏反應(yīng)的變化息息相關(guān)[4-5]。這些結(jié)果提示，炎癥因子是產(chǎn)生HZ疼痛的可能原因。本實(shí)驗(yàn)主要探討急性期帶狀皰疹(AHZ)、2型糖尿病(T2DM)合并AHZ與血清中TNF-α、HMGB1的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 一般資料：選擇2018年5月至2020年10月在寧夏回族自治區(qū)人民醫(yī)院就診的45名帶狀皰疹患者作為研究對(duì)象，AHZ 25例、T2DM合并AHZ 20例和對(duì)照組30例，AHZ組中男12例，女13例，平均年齡(53.63±5.31)歲，平均病程(5.38±1.41)d；T2DM合并AHZ組中男12例，女8例，平均年齡(56.31±4.78)歲，平均病程(5.22±1.33)d。2組間性別、年齡和病程等方面差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。健康對(duì)照組共30名，男14名，女16名，平均(51.28±9.59)歲，3組間性別、年齡分布差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0．05)。根據(jù)VAS評(píng)分進(jìn)行分組，≤6 分為輕中度組，反之為重度組，AHZ組中輕中度為19例，重度為6例；T2DM合并AHZ組中輕中度為8例，重度為12例。選取的患者均簽署了知情同意書，遵守自愿原則。

1.2 納入及排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)入選標(biāo)準(zhǔn)：①臨床確診為AHZ患者[6]，T2DM患者符合WHO制定的診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]，且合并AHZ的患者；②年齡18～70歲，男女不限；③經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)實(shí)施，患者知情同意。(2)排除標(biāo)準(zhǔn)：①自身免疫或者血液系統(tǒng)病變者，肝腎功能不全及腫瘤或其他伴有疼痛患者；②妊娠或哺乳；③無疼痛患者或頓挫型帶狀皰疹、播散型帶狀皰疹；近一月來應(yīng)用過免疫抑制藥物或糖皮質(zhì)激素；④有嚴(yán)重中樞神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥、患有抑郁、精神障礙患者；⑤糖尿病合并其他并發(fā)癥。

1.3 試劑與儀器：人TNF-α試劑盒(abcam美國(guó))；人 HMGB1 ELISA 試劑盒(arigobio美國(guó))；酶標(biāo)儀(美國(guó) BIO-RAD 伯樂公司)；低速醫(yī)用離心機(jī)Sorvall ST 16R(美國(guó) Thermo 公司)。

1.4 檢測(cè)方法：TNF-α、HMGB1檢測(cè)方法：患者在行VAS評(píng)分的同時(shí)，采集受試者肘靜脈血3 mL，以3 000 r/min 離心 10 min 沉淀細(xì)胞，吸取血清置于 EP 管中，置于-80 ℃冰箱中保存。將收集到的血清嚴(yán)格按照 ELISA試劑盒說明書操作程序進(jìn)行TNF-α、HMGB1 表達(dá)水平的檢測(cè)。視覺模擬量表評(píng)分(VAS)：采用視覺模擬量表評(píng)分法，對(duì)所有參與試驗(yàn)患者進(jìn)行疼痛程度評(píng)分[8]。所有患者進(jìn)行視覺模擬評(píng)分(VAS)，VAS 是一種用數(shù)字表示疼痛程度的方法。以0～10共11個(gè)數(shù)字表示，0 表示沒有痛苦，10 代表最痛苦，病人從0～10 這11個(gè)數(shù)字中挑選一個(gè)數(shù)字來代表自身疼痛程度。0分:無痛；3分以下:有輕微的疼痛，可以忍受；4～6分:患者疼痛和干擾睡眠，中度疼痛；7～0 分:患者有漸強(qiáng)烈的疼痛，疼痛難忍，影響食欲及睡眠，重度疼痛。

2 結(jié)果

2.1 AHZ 和T2DM合并AHZ患者血清中TNF-α和 HMGB1 的水平比較：血清中TNF-α在AHZ組和T2DM合并AHZ組水平均高于健康對(duì)照組(P<0．05)；且2組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0．05)；血清 HMGB1在T2DM合并AHZ組水平高于AHZ組和健康對(duì)照組(P<0.05)，在AHZ組和健康對(duì)照組間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)，見表 1。

表1 AHZ和2型DM合并AHZ者血清中TNF-α和 HMGB1 的水平比較

2.2 AHZ 和T2DM合并AHZ VAS評(píng)分的差異比較：AHZ組和T2DM合并AHZ組間VAS評(píng)分比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0．05)，見表2。

表2 AHZ和T2DM合并AHZ患者VAS評(píng)分比較(分，

2.3 AHZ 組中不同疼痛嚴(yán)重程度的血清TNF-α、HMGB1水平的比較：血清中TNF-α在重度組水平均高于輕中度帶狀皰疹組(P<0．05)；血清 HMGB1在輕中度及重度組中差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表3。

表3 AHZ組中不同疼痛嚴(yán)重程度的血清TNF-α、HMGB1水平的比較

2.4 T2DM合并AHZ組中不同疼痛嚴(yán)重程度的血清TNF-α、HMGB1水平比較:血清中TNF-α在重度組水平均高于輕中度T2DM合并AHZ組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0．05)；血清HMGB1輕中度組與重度組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表4。

表4 T2DM合并AHZ組中不同疼痛嚴(yán)重程度的血清TNF-α、HMGB1水平的比較

2.5 AHZ 組中疼痛的VAS評(píng)分與TNF-α、HMGB1的相關(guān)性分析：25例患者血清TNF-α平均濃度與疼痛的VAS評(píng)分相關(guān)性分析顯示兩者之間有相關(guān)性，即患者血清 TNF-α濃度越高，部分患者的疼痛感也會(huì)伴隨升高(r=0.652，P<0．05)；血清HMGB1 的平均濃度與疼痛的 VAS 評(píng)分相關(guān)性分析顯示兩者之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(r= 0．114，P> 0．05)，見圖1(目錄后)。

2.6 T2DM合并AHZ組中VAS評(píng)分與TNF-α、HMGB1的相關(guān)性分析：20例患者血清TNF-α平均濃度與疼痛的VAS評(píng)分相關(guān)性分析顯示兩者之間有相關(guān)性，即患者血清 TNF-α濃度升高，部分患者的疼痛感亦升高(r=0.569，P<0.05)，見圖2(目錄后)；血清HMGB1 的平均濃度與疼痛的 VAS 評(píng)分相關(guān)性分析顯示，兩者之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(r= 0.366，P>0.05)。

3 討論

帶狀皰疹是一種病毒感染性皮膚病，好發(fā)于免疫力低下的人群，發(fā)病率約為50%，且容易累及全身多個(gè)系統(tǒng)，如肺臟、肝臟、腦脊髓等處，不正規(guī)的治療或治療不及時(shí)可出現(xiàn)帶狀皰疹后遺神經(jīng)痛(Postherpetic neuralgia，PHN)，嚴(yán)重影響患者的身心健康和生活質(zhì)量[1]。糖尿病是一種內(nèi)分泌代謝性疾病，以血糖升高為特征，伴有脂肪、蛋白質(zhì)、水及電解質(zhì)的紊亂，嚴(yán)重時(shí)可累及全身多器官損傷及功能障礙，對(duì)機(jī)體的細(xì)胞免疫及體液免疫都有不同程度的損害，使各種感染發(fā)生的概率增加且產(chǎn)生難以控制的感染。研究認(rèn)為合并基礎(chǔ)性疾病的患者免疫功能會(huì)降低，在感染帶狀皰疹病毒后所致的周圍神經(jīng)炎癥會(huì)更加嚴(yán)重，使受損的神經(jīng)對(duì)痛覺更加敏感，發(fā)生PHN的概率更高[9]。

TNF-α 是由單核-巨噬細(xì)胞、膠質(zhì)細(xì)胞和髓核細(xì)胞等產(chǎn)生的炎性細(xì)胞因子，可參與自身免疫、感染等多種病理過程。帶狀皰疹病毒感染人體的一側(cè)區(qū)域后，該部位的TNF-α被激活，從而使得該部位出現(xiàn)炎癥損傷[10]。在神經(jīng)損傷早期，前炎性細(xì)胞因子和前損傷性介質(zhì)可能會(huì)被TNF-α激活，產(chǎn)生疼痛過敏和異常性疼痛，且隨著濃度的增加，疼痛也會(huì)加劇[11]。在呼吸道病毒感染等疾病的動(dòng)物模型中，過多的細(xì)胞因子分泌TNF-α，能夠造成組織損傷并引起疼痛[12]。糖尿病患者血糖過高可造成全身多處炎癥反應(yīng)，TNF-α的水平比正常人群高，且糖尿病患者可引起神經(jīng)病變，而在糖尿病周圍神經(jīng)病變患者的血清中亦發(fā)現(xiàn)TNF-α同樣處于高水平表達(dá)狀態(tài)，并與糖尿病周圍神經(jīng)病變的發(fā)生存在顯著相關(guān)性，是后者的獨(dú)立危險(xiǎn)因素之一[13-14]。我們的結(jié)果顯示，急性期帶狀皰疹患者及糖尿病合并帶狀皰疹不同疼痛程度組間的TNF-α的濃度均具有差異性，且隨著疼痛評(píng)分的增加，濃度亦增加，二者間呈正相關(guān)性，說明TNF-α在帶狀皰疹神經(jīng)痛中起到一定作用。此外，合并糖尿病的帶狀皰疹患者的TNF-α水平明顯高于單純急性期帶狀皰疹患者和正常人群，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示合并基礎(chǔ)疾病的患者炎癥反應(yīng)會(huì)更重。進(jìn)一步分析兩者間的疼痛程度差異，結(jié)果顯示合并糖尿病的患者比不合并糖尿病患者的VAS評(píng)分更高，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明合并基礎(chǔ)疾病的患者疼痛更加劇烈，原因可能在于合并基礎(chǔ)疾病的TNF-α水平更高，炎癥刺激較重。

高遷移率族蛋白(HMGB1)于20世紀(jì)60年代被發(fā)現(xiàn)，是一種含量豐富的非組蛋白核蛋白，是細(xì)胞內(nèi)廣泛存在的DNA結(jié)合蛋白，目前認(rèn)為HMGB1以主動(dòng)分泌和被動(dòng)釋放兩種方式到達(dá)細(xì)胞核外。體外研究表明，人類和小鼠的單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等在TNF-α、脂多糖的刺激下通過非經(jīng)典途徑主動(dòng)分泌到細(xì)胞外，釋放過程包括蛋白質(zhì)乙酞化和分泌溶酶體的胞吐作用，即主動(dòng)分泌。另一個(gè)HMGB1釋放的主要因素是由物理或化學(xué)損傷引起的細(xì)胞壞死或意外死亡，可在壞死細(xì)胞中通過破裂的細(xì)胞膜被動(dòng)釋放出來。有研究報(bào)道2型糖尿病患者HMGB1水平明顯升高，可參與糖尿病及糖尿病周圍神經(jīng)病變多個(gè)過程[15]，HMGB1可釋放到胞外，引發(fā)單核巨噬細(xì)胞分泌促炎因子；而促炎因子又可進(jìn)一步促進(jìn)HMGB1的分泌，形成正反饋環(huán)，這種正反饋效應(yīng)對(duì)炎性反應(yīng)的維持具有重要的作用。我們的結(jié)果顯示，糖尿病合并帶狀皰疹與急性期帶狀皰疹患者及健康人群相比，HMGB1的濃度顯著升高，原因可能在于合并糖尿病的情況下，炎癥反應(yīng)較重，刺激機(jī)體釋放HMGB1增加，釋放的HMGB1放大炎癥效應(yīng)，導(dǎo)致神經(jīng)的損傷加重[16]。此外，為應(yīng)對(duì)損傷，感覺神經(jīng)組織釋放 HMGB1并敏化感覺神經(jīng)對(duì)傷害感受的刺激，從而使得疼痛加重[17]，進(jìn)一步提示T2DM合并AHZ患者VAS評(píng)分高于單純AHZ患者。

急性期帶狀皰疹患者及糖尿病合并帶狀皰疹不同疼痛程度組間的HMGB1濃度均無差異性，二者疼痛評(píng)分與HMGB1濃度間無相關(guān)性，可能由于HMGB1是晚期炎癥介質(zhì)，早期表達(dá)水平不高，但這并不能完全說明HMGB1未參與帶狀皰疹患者疼痛，必要時(shí)可以進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量證實(shí)。所以，在糖尿病合并帶狀皰疹的發(fā)病中，HMGB1可能作為晚期炎癥因子介導(dǎo)神經(jīng)受損導(dǎo)致神經(jīng)元致敏和外周神經(jīng)炎癥。

綜上所述，TNF-α在急性期帶狀皰疹及糖尿病合并帶狀皰疹患者中呈高水平狀態(tài)，提示TNF-α在急性期帶狀皰疹及糖尿病合并帶狀皰疹患者疼痛的發(fā)生中起一定的作用。HMGB1在糖尿病合并帶狀皰疹的患者中明顯升高，其水平變化可能對(duì)糖尿病合并帶狀皰疹神經(jīng)痛中的觀察具有一定價(jià)值。本研究為小樣本量研究，仍需在后續(xù)進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量，開展臨床研究來驗(yàn)證TNF-α及HMGB1急性期帶狀皰疹及糖尿病合并帶狀皰疹患者疼痛水平可能的機(jī)制。