IL-22及IL-22結(jié)合蛋白在2型糖尿病合并視網(wǎng)膜病變患者血清中的表達(dá)及意義*

韓利民,左銀春,葉 鋼,冉 柳,胡 蕖,劉 嬌△

(長(zhǎng)壽區(qū)人民醫(yī)院:1.內(nèi)分泌科;2.檢驗(yàn)科;3.肝膽外科,重慶 401220)

據(jù)國(guó)內(nèi)最新數(shù)據(jù)表明,現(xiàn)階段我國(guó)成人糖尿病(DM)的患病人數(shù)高達(dá)1.139億,已成為全球DM患病人數(shù)最多的國(guó)家[1]。糖尿病視網(wǎng)膜病變(DR)是DM最常見(jiàn)的慢性并發(fā)癥之一,也是20～74歲DM人群視力損害最常見(jiàn)的原因,在全球DM人群中患病率達(dá)34.6%[2]。而在我國(guó),2項(xiàng)基于社區(qū)的大型橫斷面研究結(jié)果表明,DM患者中DR的患病率分別為18.2%和40.0%,這將給我國(guó)醫(yī)療系統(tǒng)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[3-4]。近年來(lái),盡管激光光凝術(shù)、玻璃體內(nèi)局部注射皮質(zhì)醇激素或抗血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)藥物已成為DR的重要治療方法,但在臨床實(shí)踐中,由于藥物注射頻繁、局部不良反應(yīng)及經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)大,患者依從性較差等因素,DR的治療效果仍欠佳。因此,探索更多DR的治療方式或策略仍是現(xiàn)階段我國(guó)亟待解決的重大難題。

眾所周知,血-視網(wǎng)膜屏障(BRB)破壞、視網(wǎng)膜神經(jīng)變性和內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙是DR發(fā)生的基礎(chǔ)[5]。而高血糖狀態(tài)下產(chǎn)生的慢性炎癥能激活白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)和γ干擾素(IFN-γ)等相關(guān)炎癥因子,從而逐漸破壞視網(wǎng)膜微血管、BRB,最終導(dǎo)致DR的發(fā)生[6-7]。近年來(lái),大量證據(jù)表明IL-22與炎癥息息相關(guān),其參與DM及其并發(fā)癥的發(fā)生和發(fā)展[8-10]。但目前IL-22與DR的關(guān)系及其作用機(jī)制尚不完全清楚,因此本研究擬探討IL-22及其相關(guān)受體IL-22結(jié)合蛋白(IL-22BP)在DR患者中的表達(dá),旨在發(fā)現(xiàn)協(xié)助DR診斷和治療的潛在新型標(biāo)志物及靶點(diǎn)。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇2022年3-10月在本院內(nèi)分泌內(nèi)科住院的124例2型DM患者為研究對(duì)象,所有患者均進(jìn)行眼底照相檢查。按照以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分組:(1)DM合并DR組(DR組):48例患者的眼底照相結(jié)果符合2002年版《國(guó)際糖尿病視網(wǎng)膜病變?cè)\斷標(biāo)準(zhǔn)》;(2)DM組:以1999 年世界衛(wèi)生組織(WHO)糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)選擇同期收治的無(wú)DR患者76例。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)1型糖尿病;(2)合并DM急性并發(fā)癥;(3)合并感染、腫瘤;(4)無(wú)眼底照相結(jié)果。本研究所有研究對(duì)象均簽署知情同意書(shū),并經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)后進(jìn)行。

1.2方法

1.2.1標(biāo)本收集 所有研究對(duì)象入院后于次日清晨抽血,采用2管乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝管分別抽取4 mL靜脈血。以上標(biāo)本靜置于常溫20 min后,一管送本院檢驗(yàn)科進(jìn)行一般指標(biāo)測(cè)定;另一管依照說(shuō)明書(shū)于2～8 ℃,1 000 g條件下離心15 min后,取上層血清1.5 mL放入-80 ℃冰箱保存,用于后期檢測(cè)IL-22及IL-22BP水平。

1.2.2檢測(cè)指標(biāo)及方法 采用深圳邁瑞B(yǎng)S-2000M分析儀檢測(cè)空腹血糖(FPG)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、白蛋白(ALB)、尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)及血脂譜[總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)],高壓液相法測(cè)定糖化血紅蛋白(HbA1c),美國(guó)貝克曼Power Express生化免疫流水線(xiàn)系統(tǒng)檢測(cè)促甲狀腺激素(TSH)。IL-22和IL-22BP購(gòu)于武漢云克隆科技股份有限公司,采用ELISA法進(jìn)行檢測(cè)。按照說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作完畢后,在450 nm波長(zhǎng)下采用酶標(biāo)儀測(cè)定光密度(OD)值,最后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)計(jì)算出IL-22和IL-22BP水平。眼底檢查:所有研究對(duì)象由本院眼科專(zhuān)科醫(yī)生進(jìn)行檢查,在托吡卡胺滴眼散瞳后,使用YZ6H檢眼鏡儀器檢測(cè)眼底。

2 結(jié) 果

2.12組患者一般資料及IL-22、IL-22BP水平比較 2組年齡、性別、體重指數(shù)(BMI)、ALT、AST、TC、TG、LDL-C和TSH指標(biāo)比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。與DM組患者相比,DR組患者FPG、HbA1c、BUN、Cr及IL-22水平顯著升高,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01) ;ALB、IL-22BP水平下降,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表1。

表1 2組患者一般資料及IL-22、IL-22BP水平比較

2.2IL-22、IL-22BP與其他指標(biāo)的相關(guān)性分析 采用Spearman法進(jìn)行相關(guān)分析,結(jié)果顯示DR患者外周血清中IL-22水平與FPG水平和HbA1c水平呈正相關(guān)(ρ=0.46、0.35,P<0.01),與IL-22BP水平呈負(fù)相關(guān)(ρ=-0.46,P<0.01),與BMI、ALT、AST、ALB、BUN、Cr、TC、TG、LDL-C及TSH無(wú)明顯相關(guān)性(P>0.05)。IL-22BP水平與FPG 水平、HbA1c水平呈負(fù)相關(guān)(ρ=-0.45,P<0.01;ρ=-0.32,P<0.05),與ALT水平呈正相關(guān)(ρ=0.31,P<0.05)。見(jiàn)表2。

表2 IL-22、IL-22BP與DR患者其他指標(biāo)的相關(guān)性分析(ρ)

2.3DR發(fā)病的危險(xiǎn)因素分析 采用單因素二元logistic 回歸進(jìn)行分析,以是否患DR作為因變量,年齡、性別等其他指標(biāo)分別作為自變量依次進(jìn)行,結(jié)果顯示,FPG、HbA1c、IL-22、IL-22BP、ALB、BUN和Cr均是DR發(fā)病的危險(xiǎn)因素(P<0.05)。經(jīng)過(guò)年齡、性別等因素校正后,結(jié)果表明,IL-22、IL-22BP、FPG、HbA1c、ALB、Cr是DR的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P<0.05)。見(jiàn)表3。

表3 logistic多因素回歸分析DR發(fā)病因素

2.4IL-22、IL-22BP在DR中的診斷價(jià)值 IL-22的AUC值為0.833,IL-22聯(lián)合FPG、HbA1c及三者聯(lián)合的AUC值分別為0.894、0.899和0.911;IL-22BP的AUC值為0.829,IL-22BP聯(lián)合FPG、HbA1c及三者聯(lián)合的AUC值分別為0.899、0.903和0.913,見(jiàn)圖1。IL-22的最佳cut-off值為82.17 pg/mL,特異度為85.4%,敏感度為34.2%;IL-22BP的最佳cut-off值為743.89 ng/mL,特異度為89.6%,敏感度為39.5%。

3 討 論

DR作為DM常見(jiàn)微血管并發(fā)癥之一,其發(fā)病機(jī)制與炎癥密切相關(guān)。有研究表明,高血糖能激活I(lǐng)L-1β、IL-6、IL-8、IL-10多種炎癥因子及IL-1β/核因子κB(NF-κB)和NOX4/NLRP3等炎癥信號(hào)通路視網(wǎng)膜誘發(fā)視網(wǎng)膜內(nèi)皮細(xì)胞損傷,最終導(dǎo)致DR的發(fā)生和發(fā)展[11-12]。

IL-22屬于IL-10 細(xì)胞因子家族成員之一,最初于2000年從小鼠IL-9刺激的T細(xì)胞系中鑒定出來(lái),由Th1、Th17、Th22等多種淋巴細(xì)胞產(chǎn)生[13]。自IL-22被發(fā)現(xiàn)以來(lái),大量證據(jù)表明其與潰瘍性結(jié)腸炎、肝炎等炎癥疾病息息相關(guān)[14-15]。IL-22主要通過(guò)IL-22受體(IL-22R)發(fā)揮其生物學(xué)功能,但其表達(dá)受IL-22BP調(diào)節(jié)。IL-22與IL-22R結(jié)合后,能激活Janus激酶,并進(jìn)一步誘導(dǎo)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子3(STAT3)磷酸化,最終啟動(dòng)下游信號(hào)級(jí)聯(lián)引發(fā)炎癥效應(yīng)[16-17]。而IL-22BP能直接阻斷IL-22與其受體結(jié)合,進(jìn)而影響IL-22水平,其與IL-22的親和力比IL-22R與IL-22之間的親和力高出1 000倍[18]。

本研究檢測(cè)了IL-22和IL-22BP水平,結(jié)果發(fā)現(xiàn)DR患者外周血中IL-22水平明顯高于DM組,而IL-22BP水平明顯低于DM組,表明IL-22能促進(jìn)DR的發(fā)生,IL-22BP能抑制DR的發(fā)生。盡管?chē)?guó)內(nèi)目前鮮見(jiàn)IL-22與DR的相關(guān)研究結(jié)果,但國(guó)外部分研究對(duì)兩者的關(guān)系進(jìn)行了初步探討。一項(xiàng)臨床研究表明,與正常人群對(duì)照組相比,DR患者外周血中IL-22的水平明顯升高[(51.3±84.3)ng/mLvs.(8.0±16.1)ng/mL][19]。近期的一項(xiàng)基礎(chǔ)研究結(jié)果表明,IL-22與IL-22R結(jié)合后通過(guò)激活A(yù)ct1/TRAF6信號(hào)通路促進(jìn)Müller 細(xì)胞活化和炎癥因子分泌,最終導(dǎo)致DR的發(fā)病,而玻璃體內(nèi)注射IL-22BP能改善DR中視網(wǎng)膜的病理變化[20]。這也與本研究結(jié)果相符。此外,近年來(lái)其他研究發(fā)現(xiàn),IL-22還與糖尿病足、糖尿病腎病等其他并發(fā)癥的發(fā)病密切相關(guān),其水平均明顯高于正常對(duì)照組,但具體機(jī)制尚不清楚[21-22]。

FPG和HbA1c均是反映患者血糖水平的重要指標(biāo),兩者增高能促進(jìn)DR的發(fā)生和發(fā)展。本研究通過(guò)對(duì)IL-22、IL-22BP與其他指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果顯示,IL-22水平與FPG 水平、HbA1c水平呈正相關(guān)(P<0.05),與IL-22BP水平呈負(fù)相關(guān)(P<0.01);而IL-22BP水平與FPG 水平、HbA1c水平呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)。以上結(jié)果表明,IL-22BP對(duì)IL-22表達(dá)可能存在負(fù)性調(diào)節(jié)作用,并且兩者與FPG、HbA1c水平呈顯著相關(guān)性。

本研究還對(duì)DR發(fā)生的危險(xiǎn)因素和IL-22、IL-22BP在DR中的診斷價(jià)值進(jìn)行了分析。Logistic 回歸分析結(jié)果顯示,FPG、HbA1c、IL-22、IL-22BP、ALB、BUN和Cr均是DR發(fā)病的相關(guān)危險(xiǎn)因素(P<0.05)。但經(jīng)過(guò)年齡、性別等因素校正后,IL-22、IL-22BP、FPG、HbA1c、ALB、Cr是DR的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P<0.05),表明IL-22和IL-22BP均是預(yù)測(cè)DR發(fā)生和發(fā)展的較好指標(biāo)之一。通過(guò)ROC曲線(xiàn)分析結(jié)果表明,IL-22和IL-22BP聯(lián)合FPG、HbA1c還能進(jìn)一步提高DR的診斷效能。

綜上所述,本研究結(jié)果表明IL-22、IL-22BP與DR的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān),IL-22水平升高或IL-22BP水平降低均能促進(jìn)DR發(fā)病,兩者可能是協(xié)助DR診斷和治療的潛在標(biāo)志物及靶點(diǎn)。但目前其背后的具體機(jī)制暫不清楚,還需要進(jìn)一步行相關(guān)基礎(chǔ)研究加以探討。