血清VEGF、HIF-1α及Hcy與2型糖尿病視網(wǎng)膜病變的相關(guān)性

陳焓，李志洪

(1.廈門(mén)大學(xué)附屬第一醫(yī)院眼科；2.中國(guó)人民解放軍陸軍第七十三集團(tuán)軍醫(yī)院心內(nèi)科心功能區(qū)，福建 廈門(mén) 361003)

糖尿病視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy，DR)是因持續(xù)高血糖狀態(tài)導(dǎo)致的眼底微血管功能和結(jié)構(gòu)改變，是2型糖尿病(diabetes mellitus type 2，T2DM)患者常見(jiàn)的慢性進(jìn)行性并發(fā)癥之一，也是導(dǎo)致成人視力障礙的首要原因[1]。DR可通過(guò)早期規(guī)范性預(yù)防和治療來(lái)延緩病情進(jìn)展，改善預(yù)后[2]，但DR病變?cè)缙跓o(wú)明顯癥狀。因此，探究與DR相關(guān)的生化指標(biāo)用以指導(dǎo)DR診療極具臨床意義。目前，DR的確切機(jī)制仍不明確，近年來(lái)眾多研究[3-4]支持慢性炎癥、血管內(nèi)皮功能紊亂、新血管生成等參與了DR的發(fā)生發(fā)展。血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)具有刺激血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)增殖和誘導(dǎo)遷移、增強(qiáng)血管通透性、誘導(dǎo)新生血管形成等作用[5]；缺氧誘導(dǎo)因子-1α(hypoxia inducible factor 1α，HIF-1α)是參與機(jī)體應(yīng)答缺氧環(huán)境的一種轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，也是新血管形成中的關(guān)鍵因子之一[6]；同型半胱氨酸(homocysteine，Hcy)可通過(guò)誘導(dǎo)生成H2O2而增加自由基活性的細(xì)胞毒作用，直接損傷血管內(nèi)皮功能[7]。本研究旨在探究血清VEGF、HIF-1α及Hcy與DR的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020年1月至2021年6月廈門(mén)大學(xué)附屬第一醫(yī)院收治的120例T2DM患者為研究對(duì)象，根據(jù)是否合并DR分為DR組(n=76)和單純T2DM組(n=44)，再根據(jù)DR分期將DR組分為非增殖型DR(non-proliferative diabetic retinopathy，NPDR)組(n=45)和增殖型DR(proliferative diabetic retinopathy，PDR)組(n=31)。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)符合T2DM診斷標(biāo)準(zhǔn)；(2)完成DR篩查，DR診斷標(biāo)準(zhǔn)[8]：經(jīng)散瞳后眼底鏡檢查、眼底熒光造影、眼底照相等檢查發(fā)現(xiàn)滲出、出血、血管增生、微血管瘤等癥狀；(3)年齡18～75歲；(4)臨床資料清晰完整；(5)患者或家屬知情同意參與研究。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)合并免疫系統(tǒng)疾病、慢性炎性疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、嚴(yán)重肝腎功能疾病、惡性腫瘤者；(2)合并青光眼、白內(nèi)障、屈光改變等眼部疾病或眼底病變難以分級(jí)者；(3)妊娠或哺乳期婦女；(4)存在其他糖尿病急性并發(fā)癥者；(5)入組前兩個(gè)月內(nèi)有免疫抑制劑、細(xì)胞毒制劑應(yīng)用史者。本研究已獲得相關(guān)醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審批。本研究為前瞻性研究，符合《赫爾辛基宣言》。

1.2 觀察指標(biāo)與檢測(cè)方法

入組后即收集所有對(duì)象：(1)一般資料包括性別、年齡、體質(zhì)指數(shù)(BMI)、糖尿病病程、收縮壓(SPB)、舒張壓(DPB)、吸煙及飲酒情況；(2)生化指標(biāo)包括空腹血糖(FPG)、糖化血紅蛋白(HbAlc)、血清總膽固醇(TC)、甲狀腺球蛋白(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、超敏C-反應(yīng)蛋白(hs-CRP)及VEGF、HIF-1α、Hcy，其中血清學(xué)指標(biāo)檢測(cè)血樣為空腹外周靜脈血，F(xiàn)PG檢測(cè)采用葡萄糖氧化酶法，HbA1c檢測(cè)采用高效液相色譜法，TC、TG、LDL-C、HDL-C、hs-CRP、Hcy檢測(cè)采用全自動(dòng)生化分析儀(AU5800，Beckman Coulter)，VEGF、HIF-1α檢測(cè)采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)(上海酶聯(lián)生物科技有限公司)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 單純T2DM組與DR組患者一般資料比較

DR組糖尿病病程長(zhǎng)于單純T2DM組(P<0.05)。兩組性別、年齡、BMI、SPB、DPB等其他一般資料比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表1。

表1 單純T2DM組與DR組一般資料比較

2.2 單純T2DM組與DR組患者生化指標(biāo)比較

與單純T2DM組相比，DR組HbAlc及血清VEGF、HIF-1α、Hcy水平均更高(P<0.05)。兩組FPG、TC、TG、LDL-C、HDL-C、hs-CRP水平比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表2。

表2 單純T2DM組與DR組患者生化指標(biāo)比較

2.3 不同分期DR患者血清VEGF、HIF-1α、Hcy水平比較

PDR組血清VEGF、HIF-1α、Hcy水平均高于NPDR組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表3。

表3 不同分期DR患者血清VEGF、HIF-1α、Hcy水平比較

2.4 Logistic多因素回歸分析

以T2DM患者是否合并DR為因變量，以單因素分析中有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的指標(biāo)為自變量，行Logistic回歸分析。結(jié)果顯示，糖尿病病程、HbAlc、VEGF、HIF-1α、Hcy均是DR的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P<0.05)。見(jiàn)表4。

表4 影響DR的多因素Logistic回歸分析

2.5 血清VEGF、HIF-1α、Hcy對(duì)DR、PDR的診斷價(jià)值

血清VEGF、HIF-1α、Hcy診斷DR的ROC曲線下面積(AUC)分別為0.754、0.683、0.676；且三者聯(lián)合的AUC最大(0.984)，敏感度、特異度分別為94.74%、95.45%。見(jiàn)表5。

表5 血清VEGF、HIF-1α、Hcy對(duì)DR的診斷價(jià)值

3 討論

糖尿病病程是DR發(fā)生的重要危險(xiǎn)因素，DR的發(fā)生幾率會(huì)隨病程的延長(zhǎng)而顯著增加；血糖控制是臨床治療糖尿病及其相關(guān)并發(fā)癥的關(guān)鍵所在，高血糖狀態(tài)會(huì)刺激T2DM患者眼底組織加速病變[9-10]。本研究也顯示糖尿病病程、高HbAlc水平均是DR發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，提示臨床應(yīng)重視T2DM的血糖控制狀態(tài)，進(jìn)行DR的定期篩查，從而通過(guò)早期積極干預(yù)來(lái)改善預(yù)后。

目前，DR發(fā)生發(fā)展的確切機(jī)制不詳，但高血糖負(fù)荷導(dǎo)致的視網(wǎng)膜微血管損傷是主流假說(shuō)[11]。VEGF是視網(wǎng)膜新血管生成、血管滲漏的關(guān)鍵因素，在DR的視網(wǎng)膜異常增生、纖維化病變過(guò)程中有著重要作用，其水平異常與DR病變程度存在顯著相關(guān)性[12]。嚴(yán)鳴光等[13]研究顯示，不同分期DR患者的房水和血清中的VEGF水平均存在明顯差異，PDR患者的VEGF表達(dá)程度更高。VEGF一方面可與VEGF受體(vascular endothelial growth factor receptor，VEGFR)特異性結(jié)合來(lái)誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞增生，另一方面可通過(guò)細(xì)胞小囊泡器增強(qiáng)血管通透性。當(dāng)機(jī)體的組織或細(xì)胞因高血糖刺激發(fā)生炎性損傷或增生時(shí)，血清VEGF水平隨之上調(diào)，進(jìn)而誘導(dǎo)新血管增生，最終形成DR[14]。抗VEGF靶向治療是近年來(lái)臨床DR治療新策略和方向。本研究中，PDR組的血清VEGF水平高于NPDR組，且為DR發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，與既往研究[15]結(jié)果相一致。

DR的發(fā)生還與視網(wǎng)膜缺氧有關(guān)。T2MD患者存在糖代謝異常，血紅蛋白(hemoglobin，Hb)出現(xiàn)非酶糖化，將降低Hb的攜氧能力，使氧擴(kuò)散受阻，導(dǎo)致視網(wǎng)膜缺氧，視網(wǎng)膜微血管受損[16]。HIF-1α是細(xì)胞受缺血缺氧刺激而產(chǎn)生應(yīng)答缺氧環(huán)境的特異性轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子。Syaed等[17]研究發(fā)現(xiàn)，合并DR患者的外周血HIF-1α水平要高于單純T2MD患者。HIF-1α與VEGF在DR患者外周血中表達(dá)呈現(xiàn)明顯互相依賴(lài)，干擾HIF-1α可降低VEGF的表達(dá)[18]?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)[19]也證實(shí)，敲除掉小鼠的HIF-1α基因可有效降級(jí)細(xì)胞間黏附分子和VEGF的表達(dá)，減輕視網(wǎng)膜血管滲漏和過(guò)度增生。本研究顯示，HIF-1α在DR組患者中表達(dá)更高，是DR發(fā)生的獨(dú)立影響因素，表明HIF-1α與DR的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，監(jiān)測(cè)、調(diào)節(jié)HIF-1α表達(dá)可能是DR診斷、治療的一種新思路。Hcy是血管內(nèi)皮損傷的常用監(jiān)測(cè)指標(biāo)，可反映血管病變情況。高水平Hcy可能通過(guò)加重血管內(nèi)皮細(xì)胞的脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)[20]、提高血小板的黏附性和聚集性[21]、刺激血管平滑肌過(guò)度增殖[22]等多種機(jī)制損害視網(wǎng)膜微血管，加重循環(huán)障礙，進(jìn)而引發(fā)DR。本研究也證實(shí)，高Hcy水平是DR發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，與黃漓莉等[23]研究結(jié)果一致。本研究還將血清VEGF、HIF-1α、Hcy用于DR診斷分析，ROC曲線分析顯示，三者聯(lián)合應(yīng)用診斷DR的AUC高達(dá)0.984，明顯高于單項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)用，表明血清VEGF、HIF-1α聯(lián)合Hcy對(duì)DR具較高的診斷效能。

綜上所述，血清VEGF、HIF-1α、Hcy均與DR的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切，是DR發(fā)生的獨(dú)立影響因素，三者聯(lián)合用于DR診斷中具較高的診斷效能。臨床在診療T2MD患者時(shí)應(yīng)密切關(guān)注患者的血清VEGF、HIF-1α、Hcy水平，對(duì)存在較高風(fēng)險(xiǎn)的患者進(jìn)行定期篩查，采取預(yù)防性干預(yù)措施，發(fā)揮其診斷、病情監(jiān)測(cè)的積極作用，進(jìn)而改善患者預(yù)后。