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2型糖尿病患者血清脂质运载蛋白2水平与糖尿病性视网膜病变的关系研究

更新时间:2009-03-28

糖尿病性视网膜病变(diabetic retinopathy,DR)是一种糖尿病的严重微血管并发症,也是全世界有劳动能力人群发生低视力和失明的主要原因之一[1,2]。在DR病情发展的晚期,患者出现病理性视网膜新生血管,即进入增生性糖尿病性视网膜病变期(prliferative diabetic retinopathy,PDR),继而出现玻璃体出血和牵拉性视网膜脱离[3],导致严重的视力损害。众所周知高血糖是DR视网膜微血管损伤的直接原因,而研究发现很多细胞因子、炎症细胞、生长因子和血管生成因子在DR的病理机制中也发挥作用[4-7]。现已发现人脂肪细胞可分泌多种脂肪细胞因子(adipocytokines),在2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)等疾病中具有广泛的代谢效应,尤其是在一系列血管并发症中[8],例如瘦素、抵抗素及脂联素等。在人类和动物的研究中发现,新型脂肪因子中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白2 (neutrophil gelatinase associated lipocalin,NGAL),也称为脂质运载蛋白2(lipocalin-2,LCN2)或24p3,是胰岛素信号通路的调控者,其水平升高有助于胰岛素抵抗和肥胖及2型糖尿病的发生[9,10]。但是,LCN2与DR及其严重程度的关系尚无报道,本研究旨在探讨LCN2与DR的相互关系及在DR发生、发展中的作用。

资料与方法

一、一般资料

收集2016年1月至2017年5月就诊于我院眼科和内分泌科的T2DM患者(依据2006年世界卫生组织糖尿病的诊断标准)。以下情况的患者予以排除:①合并感染,②诊断后头6个月内出现糖尿病酮症,糖尿病神经病变,糖尿病血管病变和糖尿病肾病,③患有其他可能影响检测结果的全身性疾病,例如系统性红斑狼疮,风湿性关节炎,甲状腺功能低下或甲状腺功能亢进,④妊娠,⑤存在任何心理或精神障碍,⑥1型糖尿病,⑦患有以下眼部疾病:青光眼、葡萄膜炎、色素变性、湿性年龄相关性黄斑变性、视网膜静脉阻塞,其他视网膜或脉络膜新生血管疾病。同时,选择20名健康人作为对照,他们无糖尿病,糖耐量异常或其他全身疾病(除外高血压)。

高层建筑物沉降问题的发生主要可以归纳为两大因素:一是内部因素,包括建筑物自重、承受的荷载以及结构型式等;二是外部因素,包括工程地质、水文地质以及周边环境的影响等。因此,必须定期对高层建筑物进行沉降监测,切实掌握变形规律,预测变形趋势,从而采取有效的预防处理措施。

二、方法

1.分组:所有对象接受常规裂隙灯和检眼镜检查,以发现眼底出血、渗出和微动脉瘤。如果存在这些DR的特征,就进行荧光素眼底血管造影(FFA) 和眼底彩照(日本拓普康TRC-50IX)。根据2003年DR新的国际临床分级标准[11],患者被分为非增生性糖尿病视网膜病变(non-proliferative diabetic retinopathy,NPDR)组,增生性糖尿病性视网膜病变组(proliferative diabeitc retinopathy,PDR)和无DR组(T2DM)。具体的分组标准为如下:①NPDR:无增生性视网膜病变,例如微动脉瘤、视网膜内出血、明确的静脉串珠、突出的视网膜内微血管异常;②PDR:符合以下1项或多项:新生血管,玻璃体/视网膜前出血;③T2DM: 无眼底异常。

1)选用抗病品种。建园时一定要选用抗病品种苗木,挑选健壮、无病虫害的苗木进行栽植,并对苗木进行彻底消毒处理。

2013年7月,笔者在河北省东南部衡水地区的5个村庄,对于农村丧偶老年人的再婚状况进行了调查。主要采用访谈法及参与观察法等获得资料,这次调查共访谈10位丧偶老人,5位普通老人,5位丧偶老人的子女。

三、统计学方法

近年来的研究表明,LCN2与肥胖、炎症及糖尿病的关系十分密切。在各种肥胖动物模型和肥胖人群中均发现,脂肪组织表达的LCN2 水平是升高的[13-15],糖尿病(DM)小鼠的脂肪组织和T2DM患者循环中的LCN2水平也显著升高[16,17]。研究发现,各种炎症刺激可以诱导LCN2的表达,LCN2可能参与了炎症相关障碍。脂肪组织高度表达LCN2,其分泌受到激活的炎症和感染的调控,如肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor-α,TNF-α)等[18]。进一步临床研究发现,血清 LCN2浓度与患者的腰围、脂肪百分比、收缩压、空腹血糖和胰岛素浓度、空腹甘油三酯以及慢性炎症标记物呈正相关,而与高密度脂蛋白的水平呈负相关。在校正性别和年龄以后,这些结果的显著性依然存在,据此认为LCN2在人体可以作为监测肥胖相关低度炎症的标志物[16]。脂肪组织的慢性炎症在肥胖以及相关代谢障碍,如T2DM的发生中起关键作用,各种前炎症脂肪因子,包括TNF-α、白细胞介素-6、IL-6等可以直接拮抗胰岛素的代谢作用,引起胰岛素敏感性下降[19,20]。不过,有研究认为炎症期升高的LCN2水平可能反映其具有抗炎效应,肥胖和胰岛素抵抗者增加的LCN2水平可能具有抗炎的保护机制[15]。虽然研究显示LCN2与炎症有直接关联,但这个分子的特殊作用还需进一步阐明。

结 果

一、不同分组血清LCN2的水平差异

NGAL,亦名LCN2,24p3,uterocalin,siderocalin, 是由Kjeldsen等于1993年研究人类中性粒细胞内基质金属蛋白酶9(MMP-9)时发现的一种分子量为25kD的糖蛋白[12]。后续研究发现它是转运小的疏水配体的脂质运载蛋白家族的一员。在正常组织中LCN2也有表达,发挥保护组织免受细菌感染的作用,且调节氧化应激反应。在一些良性和恶性疾病中,LCN2的表达是失调的,它独有的小分子具有相对稳定性,使其成为许多疾病,包括炎症和癌症的诊断及预后生物标记物。

 

1 3组2型糖尿病患者人口学和生化特征

  

参数T2DM(n=26)NPDR(n=29)PDR(n=30)对照组(n=20)年龄(岁)61.46±14.7662.45±9.6260.77±9.2859.3±8.7性别女10(38%)11(38%)15(50%)8(40%)男16(62%)18(62%)15(50%)12(60%)糖尿病病程(年)5.7±1.2110.28±1.53b11.0±1.23b—BMI(Kg/m2)22.34±1.6524.45±2.11a,b23.50±1.91a,b21.35±1.84高血压(例数,%)9(35%)10(34%)11(37%)12收缩压(mmHg)127.69±14.23132.93±22.22137.43±11.12128.85±13.62舒张压(mmHg)76.15±6.8376.83±11.5981.57±11.3278.35±7.92HbA1c(%)9.00±1.66a8.17±1.90a8.36±1.62a4.96±1.57甘油三酯(mmol/l)1.51±0.642.23±1.23a,b2.21±0.74a,b1.25±0.73总胆固醇(mmol/l)4.90±0.975.90±1.73a,b5.95±1.64a,b4.77±0.73LCN2(μg/l)5.43±0.97a6.07±0.75a,b6.63±0.97a,b,c4.76±1.08

 

a: 与对照组比较,P<0.05;b:与T2DM组比较,P<0.05;c:与NPDR组比较,P<0.05

二、影响血清LCN2水平的相关因素

DM近年来被认为是一种慢性、低度炎症的亚临床过程,而LCN2蛋白是一种新的急性时相反应蛋白,可能作为一种炎性因子参与了DM的发生发展。在本研究中,T2DM组的LCN2水平高于正常对照组,也印证了这一观点。DR是DM的严重的微血管并发症之一,本组病例NPDR和PDR组的糖尿病病程明显较T2DM组长,说明患者的病程越长,继发NPDR和PDR的可能性越大,与临床实际相符。NPDR和PDR组患者的BMI、甘油三酯和总胆固醇水平均明显大于T2DM组,说明并发DR的患者肥胖程度明显较无并发症者严重。HbA1c可反映糖尿病患者2个月以内的糖代谢状况,同时与糖尿病并发症尤其是微血管病变关系密切,本研究中T2DM各亚组患者的HbA1c水平无明显差异,提示三组患者近期的血糖控制情况相当,即排除了血糖因素对研究结果的影响。在本研究中,线性回归分析发现血清LCN2水平与年龄,收缩压和舒张压无关;与糖尿病病程、BMI、HbA1c、甘油三酯和总胆固醇呈正相关,而逐步回归分析提示仅有BMI与血清LCN2水平仍然显著相关。以上结果提示,肥胖是影响血清LCN2浓度的最主要因素,与既往文献报道结果相似。

 

2 T2DM患者不同变量与LCN2之间的相关性

  

参数相关系数P值年龄(岁)0.0060.959糖尿病病程(年)0.2700.012BMI(Kg/m2)0.2860.008收缩压(mmHg)-0.1360.216舒张压(mmHg)-0.0770.484HbA1c(%)0.2210.042甘油三酯(mmol/l)0.2480.022总胆固醇(mmol/l)0.2800.009

 

3 逐步回归分析结果

  

参数标准化回归系数t值P值糖尿病病程(年)0.1811.5680.121BMI(Kg/m2)0.2360.0400.028*HbA1c(%)0.1991.9190.058甘油三酯(mmol/l)0.1731.6470.103总胆固醇(mmol/l)0.2282.1650.053

讨 论

本研究一共纳入85例T2DM患者,其中T2DM组26例,NPDR组29例,PDR组30例。健康对照组20例。4组的临床特征见表1。4组之间的年龄、性别和高血压发生率无差异。NPDR和PDR组的糖尿病病程明显较T2DM组长。T2DM各组患者的HbA1c水平无明显差异,都高于正常对照组。T2DM组的BMI比NPDR和PDR组小。与T2DM组相比,NPDR和PDR组的甘油三酯和总胆固醇升高。与T2DM组相比,NPDR和PDR组的血清LCN2的水平明显升高(P值分别是0.013和0.029)。PDR组的LCN2水平明显高于NPDR组(P<0.001)。T2DM组的LCN2水平比对照组高(P<0.001)。

应用SPSS18.0统计软件分析数据,计量数据采用均数±标准差表示,组间差异采用方差分析和Student-Newman-Keuls检验。分类变量采用卡方检验,参数之间的相关性采用简单线性回归分析。最后用多元逐步线性回归分析评估各种因子对血清LCN2的贡献。P<0.05视为差异具有统计学意义。

2.研究方案:记录所有研究对象的详细信息,包括年龄、性别、体重指数(body mass index,BMI)[体重/身2 (kg/m2)],糖尿病病程眼部和全身病史用药情况。患者取坐位至少15 min后采用水银血压计测量血压。高血压的标准为:收缩压≥140 mmHg和/或舒张压≥90 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)或正在使用降压药物治疗。所有入选的糖尿病患者隔夜禁食8 h,用无菌干燥管收集约6 ml静脉血。其中3 ml送至检验科分析糖化血红蛋白(HbA1c)、总胆固醇和甘油三酯。另外3 ml于2 h内以3500 r/min转速离心10 min后留取血清置于-80 ℃冰箱保存待用,集中采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测LCN2的浓度,检测步骤严格按照说明书操作。

为了分析血清LCN2浓度的直接影响因素,分析年龄、糖尿病病程、BMI、收缩压、舒张压、HbA1c、总胆固醇、甘油三酯和LCN2之间的关系(见表2)。血清LCN2的浓度与年龄、收缩压和舒张压无关;与糖尿病病程、BMI、HbA1c、甘油三酯、总胆固醇呈正相关。进一步逐步回归分析重要参数后发现,BMI与血清LCN2仍然显著相关(见表3,P=0.028)。

有些地方对森林防火的重要性、特殊性、艰巨性和长期性没有给予高度的重视,责任意识不强。由于人们不按规定进行野外用火,森林防火意识淡薄,火源管理难度增大。

据报道LCN2与周围血管性病变也存在关联。一项研究揭示了T2DM患者的亚临床动脉粥样硬化与血清LCN2具有独立的关联,提示LCN2可能参与了糖尿病血管病变的早期病理过程。具有亚临床动脉粥样硬化的患者的血清LCN2明显升高,多元logistic回归分析显示血清LCN2是T2DM患者亚临床动脉粥样的独立危险因素,且LCN2对动脉粥样硬化的作用独立于年龄、性别、BMI以及其他心血管危险因素。不过,LCN2介导从T2DM进展为动脉粥样硬化的机制仍不清楚。据推测,在从T2DM到动脉粥样硬化转变的过程中,LCN2可能扮演炎症与脂质代谢之间的传递者,认为在T2DM中,LCN2通过增强血管炎症而介导了动脉粥样硬化[21]。血清LCN2浓度的升高可能与血管慢性炎症有关,其浓度升高可能是冠心病发生的危险因素,可能对后天性心脏病有预测价值[22]。本研究也得到了相似的结果,NPDR和PDR组的血清LCN2的水平明显高于T2DM组,PDR组的LCN2水平又明显高于NPDR组,提示LCN2可能参与了DR发生、发展的病理过程。

此外,LCN2与血管内皮损伤及血管新生的关系十分密切。有研究发现LCN2是血管内皮损伤的标志物[23]。D.X.Bu等的研究发现,在血管损伤后,受损血管内膜区域出现LCN2-mRNA的高表达,同时LCN2和MMP-9形成的二聚体数量显著增加,进而加剧组织内蛋白水解及胶原降解,从而发挥其在血管损伤及修复中的作用[24]。此外,LCN2还通过参与胰岛素抵抗、慢性炎性反应、糖脂代谢异常等调节,参与血管内皮细胞的损伤[16]。在妊娠期高血压疾病的研究中发现,疾病组孕妇血清中LCN2水平明显高于正常妊娠组,且有血清LCN2水平随病情加重而增高的趋势,提示高浓度的LCN2可能与妊娠期高血压的血管内皮细胞损伤有关,说明LCN2这种脂肪细胞因子可能在妊娠期高血压疾病的发生发展中发挥重要的作用[25]。LCN2与血管新生的关系仍存在争议。在乳腺癌的体外实验中发现,LCN2 可以促进血管生成,在表达LCN2的人乳腺癌细胞中,VEGF表达明显增加;在动物模型的实验中发现,LCN2明显增强了VEGF诱导的血管生成[26]。然而,在胰腺癌的研究中发现,在胰腺癌发展的早期,LCN2表达明显升高,这种过表达阻断了胰腺癌的细胞粘附、浸润和血管生成。在体内外,LCN2过表达可抑制胰腺癌细胞的血管生成,而这种作用部分是通过减少VEGF的产生或阻断VEGF对血管内皮细胞的效应来实现的,因此研究者认为在进展期胰腺癌中,LCN2可能成为一种有潜力的浸润和血管生成抑制剂[27]。DR病情发展的晚期,患者的视网膜发生大量的血管新生,即出现病理性视网膜新生血管,进入PDR期,导致严重的视力损害。虽然高血糖是DR视网膜微血管损伤和血管新生的直接原因,但现已发现一些脂肪细胞因子参与DR的发展[28],本研究提示LCN2可能通过损伤视网膜血管内皮细胞,在DR的病理机制和进展中也发挥作用,但具体的作用机制还需进一步研究。

综上所述,本研究证实LCN2是一种与肥胖和DR发生、发展密切关联的标记物,测量血清LCN2可能成为评价各种干预肥胖相关代谢疾病以及包括DR在内的心血管疾病措施的结果的有效方法。

参 考 文 献

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陈萌,张英辉,李蓉,张玉荣
《临床眼科杂志》 2018年第02期
《临床眼科杂志》2018年第02期文献

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