血清基質金屬蛋白酶-2及其組織抑制因子-1與糖尿病高血壓的相關性及藥物干預后的變化

周秀艷,胡萬寧,常玉榮

(1.河北省唐山市人民醫院,河北 唐山063001;2.華北煤炭醫學院附屬醫院)

糖尿病高血壓(DMEH)是糖尿病常見的并發癥,長期高血壓可致進行性腎硬化,并加速腎動脈粥樣硬化,可致腎功能損害。基質金屬蛋白酶(MMPS)是一組能降解細胞外基質(ECM)的鋅離子依賴蛋白酶,對ECM有廣泛的降解作用;而基質金屬蛋白酶組織抑制因子(TIMPS)是一組多基因家族的編碼蛋白,能特異性抑制MMPS的活化。MMP-2是腎臟表達的主要基質金屬蛋白酶家族成員,可降解多種ECM成分。TIMP-1是體內存在和作用最廣泛的一種TIMPS,主要表達于腎小球系膜細胞、內皮細胞和上皮細胞[1]。研究表明,基質金屬蛋白酶及TIMPS在ECM降解過程中起重要作用。本文旨在觀察血清MMP-2、TIMP-1與DMEH的相關性及羅格列酮干預后的變化,并探討其作用機制。

1 資料與方法

1.1 對象 收集2006年10月-2007年5月2型糖尿病(T2DM)102例,男51例,女51例,年齡(58.1±12.6)歲,病程1-20年,將上述病人分成兩組:①T2DM無合并癥即單純2TDM(A組)52例(男25例,女27例),符合WHO(1996)糖尿病診斷標準,無心、腦、腎、腫瘤及其他疾病;②T2DM合并高血壓即DMEH(B組),50例,男26例,女24例,收縮壓(SBP)＞18.7 kPa,舒張壓(DBP)＞12.0 kPa;另設健康對照(C組)54例(男27例,女 27例),年齡(57.3±12.8)歲,均為我院體檢健康者,無DM、心腦血管病、肝病、腎病等疾患,無高血壓及DM家族史。

1.2 方法

1.2.1 實驗室檢測 空腹采靜脈血,分離血清,置-20℃冰箱保存備用。試劑由浙江東歐生物工程公司提供,用日立公司生產的7600-10全自動生化分析儀測定血清生化項目;血清MMP-2、TIMP-1用ELISA法,試劑盒購自上海森雄生物公司(進口分裝),用奧地利HT2全自動酶標分析儀測定。

1.2.2 測血壓 于上午8點半至11點半測血壓,坐位,以臺式水銀血壓計測量右上肱動脈血壓,測三次求均值。

1.2.3 給藥 將A、B兩組患者隨機分成羅格列酮治療組和非羅格列酮治療組,兩組患者的年齡、性別構成比及病程無顯著差異,具有可比性。以上患者除控制飲食、適當運動、調脂等一般的對癥治療相同外,羅格列酮治療組(RGZ)患者給于口服羅格列酮(葛蘭素史克)4 mg,日一次;如血糖控制不佳,加量至4 mg,日二次;非羅格列酮治療組(Met)給于二甲雙胍0.25 g口服,日三次;如血糖控制不佳,加量至0.5 g,日二次或日三次。治療16周后,觀察治療前、后兩組MMP-2、TIMP-1及相關指標的變化。

2 結果

2.1 T2DM及健康對照組臨床資料的比較

2TDM各組與健康對照組年齡和性別比較,差異無顯著意義(P＞0.05)見表1。

表1 T2DM各組與健康對照組臨床資料和生化特性(±s)

表1 T2DM各組與健康對照組臨床資料和生化特性(±s)

注:與C組比較,△P＜0.05△△P＜0.01;與A組▲P＜0.05

組別 n(男/女) BMI(kg/m2) WHR SBP(kPa) DBP(kPa) FPG(mmol/L) TC(mmol/L)A組 52(25/27) 24.1±3.8 0.93±0.05 15.0±2.2 10.1±0.8 8.51±2.77△ 5.40±1.00 B組 50(26/24) 24.6±3.7 0.95±0.04 22.1±2.1△△▲ 16.0±1.0△△▲ 8.32±3.64△ 5.47±1.19 C組 54(27/27) 25.3±2.7 0.89±0.08 16.0±2.2 10.±90.7 4.62±0.71 5.06±0.69組別 n(男/女) TG(mmol/L) BUN(mmol/L) Cr(μ mol/L) UA(μ mol/L) HbAlc(%) Fins(μ IU/ml)A組 52(25/27)2.30±1.87 6.40±1.80 75.5±14.7 306.7±70.4 7.89±1.69△ 11.45±3.69△B組 50(26/24)2.95±2.87△▲ 6.57±2.68▲ 85.6±14.6△▲ 380.6±105.0△ 8.01±1.66△▲ 13.10±8.46△▲C組 54(27/27)0.94±0.30 5.48±0.77 79.6±27.6 292.8±87.5 4.11±1.87 6.00±3.70

2.2 2TDM各組與健康對照組血清MMP-2、TIMP-1水平比較 見表2。

表2 T2DM各組與健康對照組血清 MMP-2、TIMP-1水平的比較(±s)

表2 T2DM各組與健康對照組血清 MMP-2、TIMP-1水平的比較(±s)

注:與C組比較,△P＜0.05△△P＜0.01;與A組▲P＜0.05

組別 n(男/女)MMP-2(ng/ml) TIMP-1(ng/ml)MMP-2/TIMP-1 A 組 52(25/27)29.1±3.5△△ 431.2±120.2△△ 0.066△B組 50(26/24)26.1±4.0△△▲ 487.6±99.5△△▲▲ 0.058△△▲C組 54(27/27)37.8±3.8 347.6±58.6 0.109

T2DM各組MMP-2明顯低于健康對照組,而TIMP-1則明顯增高;并且隨病程的發展有逐漸減低或增高的趨勢,尤以DMEH組MMP-2的降低和TIMP-1的增高更為顯著。

2.3 MMP-2、TIMP-1與臨床和實驗室指標的相關性分析 分別以MMP-2、TIMP-1為因變量,以年齡、病程 、BMI、FBG 、SBP 、DBP 、HbAlc、Cr、血脂為自變量進行多元逐步分析顯示:T2DM患者血清TIMP-1水平與病程、SBP均呈顯著正相關(r=0.616和 r=0.589);MMP-2與病程呈顯著負相關(r=-0.674);T2DM 患者血清 MMP-2、TIMP-1 與 TC 、TG 、BUN 、Cr、UA相關性分析顯示:TIMP-1與肌酐呈顯著正相關(r=0.514)。

2.4 T2DM各組治療前后MMP-2、TIMP-1水平的變化 見表3。

表3 T2DM各組治療前后MMP-2、TIMP-1水平比較(±s)

表3 T2DM各組治療前后MMP-2、TIMP-1水平比較(±s)

注:與同組治療前比較,△P＜0.05,△△P＜0.01

組別 n(男/女)MMP-2(ng/ml)TIMP-1(ng/ml)MMP-2/TIMP-1 Met A組 治療前 26(12/14)29.1±3.5 431.2±120.2 0.067治療后 28.6±4.0 432.0±119.9 0.066 B組 治療前 26(13/13)26.1±4.0 487.6±99.5 0.053治療后 26.0±3.8 488.0±105.1 0.053 RGZ A組 治療前 25(13/12)26.7±3.2 550.2±99.8 0.048治療后 28.1±3.8△ 489.2±100.9△ 0.057△△B組 治療前 25(12/13)24.3±2.6 566.1±111.3 0.043治療后 29.1±3.3△ 488.6±103.2△△ 0.059△△

3 討論

MMPs是一組具有類似結構和共同生化性質的能降解細胞外基質(ECM)金屬依賴性蛋白酶超基因家族,Gross等(1962)發現間質膠原酶(MMP-1)開始,迄今共發現至少20種MMPs家族成員[2]。MMPs的調節紊亂與糖尿病的發生發展密切相關。沈慶樂等[3]報道,T2DM伴大血管時MMP-1明顯增高;郭立新[4]等研究發現,T2DM無合并癥患者已表現出MMP-9水平升高,合并大血管病變者MMP-9水平顯著升高;本研究發現,T2DM各組MMP-2明顯低于健康對照組,而TIMP-1則明顯增高;并且隨病程的發展有逐漸減低或增高的趨勢,尤以DMEH組MMP-2的降低和TIMP-1的增高更為顯著。多元逐步分析顯示,T2DM患者血清TIMP-1水平與病程、SBP均呈顯著正相關(r=0.616和r=0.589);MMP-2與病程呈顯著負相關(r=-0.674);T2DM患者血清TIMP-1與肌酐呈顯著正相關(r=0.514)。病程和SBP可能是影響血清MMP-2和TIMP-1的重要因素。

T2DM患者存在不同程度的胰島素抵抗,使高血壓的發病率顯著上升,長期高血壓可使血管內皮受損,加速血管病變的發生發展。陳雅靜[5]等發現,T2DM患者血清MMP-9含量明顯升高,其升高程度與血壓呈正相關。李偉等[6]等報道,應用羅格列酮治療的DM大鼠在蛋白尿減輕的同時,腎皮質MMP-2、MMP-9含量的表達上調,提示羅格列酮的腎臟作用與MMP-2、MMP-9發揮的重要作用有關。呂海莉[7]等也發現用羅格列酮治療后,T2DM合并頸動脈粥樣硬化患者MMP-9水平明顯下降。本研究中,DMEH患者用羅格列酮治療16后,除了空腹血糖及血壓明顯降低以外,血清MMP-2明顯升高,而TIMP-1則明顯降低,提示羅格列酮治療可能參與了MMP-2和MMP-2/TIMP-1的調節。但其作用機制有待于進一步研究。因此,深入研究羅格列酮對基質金屬蛋白酶系統的影響,動態檢測MMP-2和MMP-2/TIMP-1的變化,可能對DMEH的早期診斷和治療具有十分重要的意義。應用MMP-2抑制劑可能為DMEH的防治開辟新途徑。

[1]Suzuki D,Miyazaki M,Jinde K,et al.In situ hybridization studies of matrix metalloproteinase-3,tissue inhibitorof metalloproteinase-1and typeⅣcollagen in diabetic nephropathy[J].Kidney Int,1997,52:111.

[2]Mclennan S,Fisher E,Martell S,et al.Effects of glucose on matrix metalloproteinase and plasmin activities in mesangial cells:possible role in diabetic nephropathy[J].Kidney,2000,58(suppl77):s81.

[3]沈慶樂,張存琪.血清基質金屬蛋白酶與糖尿病血管病變的關系[J].中國循環,2004,8:349.

[4]郭立新,王怒萍,李 萍,等.基質金屬蛋白酶-9與糖尿病血管病變的關系[J].中華內分泌代謝雜志,2002,18(6):471.

[5]陳雅靜,劉寬芝,張新莉,等.基質金屬蛋白酶-9與 2型糖尿病血管病變相關性研究[J].臨床內科雜志,2003,20(8):437.

[6]李 偉,褚 璇,李秀芹.羅格列酮對糖尿病大鼠腎皮質中基質金屬蛋白酶-2、9和Ⅳ型膠原表達的影響[J].南京醫科大學學報(自然科學版),2006,8(26):627.

[7]呂海莉,韓恒利,吳建民,等.羅格列酮對 2型糖尿病合并頸動脈粥樣硬化患者血清基質金屬蛋白酶-9及反應蛋白的影響[J].臨床內科雜志,2006,23(5):334.