糖尿病視網(wǎng)膜病變患者血清circFTO和miR-141-3p表達(dá)情況及其與病變分期的關(guān)系

田 濤,劉 茹,彭婧利,鄺國平,周小平,姚曉喜

0 引言

中國是受糖尿病影響人數(shù)最多的國家,糖尿病可能導(dǎo)致心血管、腦血管、神經(jīng)性、腎病、視網(wǎng)膜病和足部疾病,給醫(yī)療系統(tǒng)帶來了巨大負(fù)擔(dān)[1]。糖尿病不僅會影響血管自動調(diào)節(jié),也會損害微血管系統(tǒng),尤其是視網(wǎng)膜和視神經(jīng)[2]。其中糖尿病視網(wǎng)膜病變是糖尿病常見的微血管并發(fā)癥,也是造成視力下降的主要原因[3]。因此,糖尿病視網(wǎng)膜病變的早期檢測有助于預(yù)防和治療。環(huán)狀RNA(circRNA)在眼部疾病中的作用引起了越來越多的關(guān)注,其中circFTO(又稱circ_0005941)可通過上調(diào)硫氧還蛋白相互作用蛋白促進(jìn)血管生成并損害血視網(wǎng)膜屏障[4]。微小RNA-141-3p(microRNA-141-3p,miR-141-3p)可通過抑制含有sushi結(jié)構(gòu)域的蛋白2促進(jìn)視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤患者的疾病進(jìn)展[5]。本研究旨在檢測不同疾病分期糖尿病視網(wǎng)膜病變患者血清circFTO、miR-141-3p水平變化,探討二者水平與疾病進(jìn)展的關(guān)系。

1 對象和方法

1.1 對象選取2019-10/2022-11本院收治的198例2型糖尿病患者為研究對象,患者年齡36～78歲,根據(jù)我國糖尿病視網(wǎng)膜病變診療指南將患者分為非糖尿病視網(wǎng)膜病變(nondiabetic retinopathy,NDR)組70例、非增殖期糖尿病視網(wǎng)膜病變(nonproliferative diabetic retinopathy,NPDR)組66例、增殖期糖尿病視網(wǎng)膜病變(proliferative diabetic retinopathy,PDR)組62例;同期選取67例本院體檢正常的志愿者作為對照組,年齡34～78歲。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)患者分期符合《我國糖尿病視網(wǎng)膜病變診療指南(2014年)》[6]及中華醫(yī)學(xué)會糖尿病視網(wǎng)膜病變分期標(biāo)準(zhǔn);(2)視網(wǎng)膜病變患者眼底檢查發(fā)現(xiàn)視網(wǎng)膜有出血、滲血、新生血管等;(3)未合并糖尿病腎病、糖尿病周圍神經(jīng)病變等其他糖尿病微血管病變者。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)急慢性感染、血液系統(tǒng)疾病、肝腎等臟器功能障礙者;(2)有高血壓視網(wǎng)膜病變及其他引起視網(wǎng)膜出血的眼底病變者;(3)已行視網(wǎng)膜激光光凝術(shù)者;(4)合并惡性腫瘤疾病、嚴(yán)重心腦血管疾病者。本研究受試者均簽署知情同意書,通過本院臨床研究倫理委員會審核批準(zhǔn)。

1.2 方法

1.2.1 一般資料收集收集四組年齡、性別、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、病程、吸煙史、飲酒史、甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、收縮壓(SBP)、舒張壓(DBP)、空腹血糖(FPG)、糖化血紅蛋白(HbA1c)。

1.2.2 血清circFTO和miR-141-3p水平檢測采集空腹5mL外周靜脈血樣,室溫放置一段時間后,離心機(jī)3500r/min轉(zhuǎn)速離心處理10min,保留上層血清置于-80℃保存待測。采用RNA提取試劑盒(北京康潤誠業(yè)生物科技有限公司,P118)提取血清中的RNA,使用cDNA第一鏈合成試劑盒(北京賽百盛基因技術(shù)有限公司,貨號:FFS-25)將RNA反轉(zhuǎn)錄為cDNA,引物序列見表1,采用實時熒光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)法檢測血清circFTO和miR-141-3p水平。配制反應(yīng)體系后依照以下程序反應(yīng):95℃預(yù)熱3min;95℃ 15s,60℃ 15s,72℃ 15s,重復(fù)40個循環(huán)。反應(yīng)結(jié)束后根據(jù)循環(huán)曲線分析CT值,分別以GAPDH和U6為內(nèi)參,采用2-ΔΔCT法計算circFTO和miR-141-3p相對表達(dá)量,引物由北京華大基因公司合成。

表1 引物序列

2 結(jié)果

2.1 四組一般資料比較四組年齡、性別、BMI、吸煙史、飲酒史、TG、TC、LDL-C比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(均P>0.05)。PDR組SBP、DBP高于對照組、NDR組、NPDR組,HDL-C低于對照組、NDR組、NPDR組(均P<0.05)。NDR組、NPDR組、PDR組FPG、HbA1c高于對照組(均P<0.05)。PDR組病程高于NDR組、NPDR組(均P<0.05),見表2。

表2 四組一般資料比較

2.2 四組血清circFTO和miR-141-3p水平比較PDR組血清circFTO水平顯著高于對照組、NDR組、NPDR組,miR-141-3p水平顯著低于對照組、NDR組、NPDR組(均P<0.05),見表3。

表3 四組血清circFTO和miR-141-3p水平比較

2.3 糖尿病視網(wǎng)膜病變患者血清circFTO和miR-141-3p與各指標(biāo)間的相關(guān)性Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示,糖尿病視網(wǎng)膜病變患者血清circFTO與miR-141-3p呈負(fù)相關(guān)(r=-0.450,P<0.05),見圖1。糖尿病視網(wǎng)膜病變患者血清circFTO、miR-141-3p與年齡、BMI、病程、TG、TC、LDL-C、HDL-C無顯著相關(guān)性(均P>0.05)。circFTO與SBP、DBP、FPG、HbA1c呈正相關(guān)(均P<0.05),miR-141-3p與SBP、DBP、FPG、HbA1c呈負(fù)相關(guān)(均P<0.05),見表4。

圖1 糖尿病視網(wǎng)膜病變患者血清circFTO與miR-141-3p的相關(guān)性。

表4 糖尿病視網(wǎng)膜病變患者血清circFTO和miR-141-3p與各指標(biāo)間的相關(guān)性

2.4 糖尿病視網(wǎng)膜病變影響因素的多因素Logistic回歸分析將糖尿病視網(wǎng)膜病變是否發(fā)生(賦值:0=否,1=是)作為因變量,以circFTO、miR-141-3p、SBP、DBP、FPG、HbA1c為自變量進(jìn)行多因素Logistic回歸分析(逐步回歸進(jìn)行變量篩選),結(jié)果表明,circFTO是影響糖尿病視網(wǎng)膜病變的危險因素,miR-141-3p是影響糖尿病視網(wǎng)膜病變的保護(hù)因素(P<0.05),見表5。

表5 糖尿病視網(wǎng)膜病變影響因素的多因素Logistic回歸分析

3 討論

根據(jù)疾病不同時期可將糖尿病視網(wǎng)膜病變分為NPDR和PDR,NPDR的早期標(biāo)志包括血管內(nèi)皮損傷、微動脈瘤的形成和視網(wǎng)膜內(nèi)點狀出血[7-8]。隨著疾病進(jìn)一步發(fā)展,血管收縮和毛細(xì)血管閉塞導(dǎo)致視網(wǎng)膜缺血,糖尿病視網(wǎng)膜病變進(jìn)展至末期,嚴(yán)重缺氧會造成新生血管、玻璃體出血和視網(wǎng)膜脫離[9-10]。若能早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷、有效治療,可延遲糖尿病視網(wǎng)膜病變的發(fā)作及進(jìn)展,為其診治提供幫助。

本研究結(jié)果顯示,健康人群、NDR患者、NPDR患者、PDR患者中SBP、DBP、HDL-C、FPG、HbA1c存在顯著差異,與張秋艷[11]研究結(jié)果部分一致。提示血糖、血脂代謝異常在糖尿病視網(wǎng)膜病變發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮重要作用,可導(dǎo)致病情加重。

circRNA是通過前mRNA的反向剪接產(chǎn)生的,circRNA的閉環(huán)結(jié)構(gòu)比線性RNA更為穩(wěn)定,目前circRNA作為miRNA海綿的調(diào)節(jié)機(jī)制已有研究[12-13]。既往研究顯示,miRNA可通過與mRNA的堿基配對,抑制mRNA的翻譯并下調(diào)特定基因表達(dá),這是circRNA下游的主要調(diào)控機(jī)制[14]。本研究結(jié)果顯示,隨著糖尿病視網(wǎng)膜病變的發(fā)展,血清circFTO水平逐漸增加,miR-141-3p水平逐漸降低。推測:(1)circFTO、miR-141-3p可能通過影響炎癥反應(yīng)參與疾病進(jìn)展。Huang等[15]研究發(fā)現(xiàn),circFTO的缺失可以抑制氧化應(yīng)激和炎癥,進(jìn)而減少高糖誘導(dǎo)的人視網(wǎng)膜色素上皮(adult retinal pigment epithelium-19,ARPE-19)細(xì)胞損傷。而既往研究中miR-141-3p是具有炎癥抑制作用和神經(jīng)保護(hù)作用的miRNA[16-18]?；谏鲜鲅芯糠治鐾茰y本研究糖尿病視網(wǎng)膜病變發(fā)生初期,患者視網(wǎng)膜屏障的通透性和流動性發(fā)生改變,造成許多功能受損,患者血清miR-141-3p水平降低,miR-141-3p表達(dá)缺失造成circFTO大量表達(dá),進(jìn)而誘導(dǎo)炎性因子大量釋放,加重炎癥水平,加速血液-視網(wǎng)膜屏障的破壞及多種炎性細(xì)胞因子的進(jìn)一步釋放,最終可能會導(dǎo)致新生血管、玻璃體出血和視網(wǎng)膜脫離。(2)circFTO、miR-141-3p可能通過影響血管生成參與疾病進(jìn)展。Liu等[5]研究中,miR-141-3p過表達(dá)增加了視網(wǎng)膜母血管瘤的生長與血管生成?；谏鲜鲅芯糠治鐾茰y本研究糖尿病視網(wǎng)膜病變發(fā)生后,病理損傷造成circFTO、miR-141-3p表達(dá)異常,進(jìn)而協(xié)調(diào)促進(jìn)病理性視網(wǎng)膜新生血管生產(chǎn),推動病理進(jìn)展。(3)circFTO、miR-141-3p可能通過影響細(xì)胞功能參與疾病進(jìn)展。既往研究結(jié)果表明,糖尿病視網(wǎng)膜病變的具體機(jī)制目前尚未完全闡明,除涉及非特異度炎癥和氧化應(yīng)激外,還包括細(xì)胞凋亡等多種病理生理過程[19]。而Yang等[14]研究結(jié)果表明,circFTO表達(dá)上調(diào)可能促進(jìn)腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞的增殖和侵襲能力。此外,Tang等[20]研究表明,人參皂苷Rh3可通過誘導(dǎo)小鼠視網(wǎng)膜中miR-141、核因子E2相關(guān)因子2表達(dá)增加,保護(hù)視網(wǎng)膜細(xì)胞免受紫外線傷害。推測本研究中circFTO、miR-141-3p表達(dá)異常,亦可能通過調(diào)控視網(wǎng)膜細(xì)胞功能參與糖尿病視網(wǎng)膜病變。

本研究相關(guān)性結(jié)果進(jìn)一步顯示,circFTO、miR-141-3p與FPG、HbA1c水平顯著相關(guān)。提示circFTO、miR-141-3p水平變化可能與長期血糖控制水平相關(guān),推測circFTO異常升高和miR-141-3p異常降低可能通過慢性調(diào)節(jié)血糖變化加速糖尿病視網(wǎng)膜病進(jìn)展。進(jìn)一步多因素Logistic回歸分析發(fā)現(xiàn),circFTO、miR-141-3p均是糖尿病視網(wǎng)膜病變的影響因素。提示circFTO水平增加、miR-141-3p水平降低一定程度上反映出血糖控制不佳,間接提示糖尿病視網(wǎng)膜病變的嚴(yán)重程度,二者可能共同參與疾病進(jìn)展。

綜上所述,circFTO、miR-141-3p可能參與了糖尿病視網(wǎng)膜病變的發(fā)生發(fā)展,且與疾病分期密切相關(guān),動態(tài)監(jiān)測二者水平變化有助于評估疾病病變程度。然而circFTO、miR-141-3p參與糖尿病視網(wǎng)膜病變的具體作用機(jī)制不明確,仍需基礎(chǔ)研究證實。且本研究未對糖尿病視網(wǎng)膜病變患者治療前后的血清circFTO、miR-141-3p水平進(jìn)行對比分析,未探討二者在疾病治療中的價值。