高原地區(qū)糖尿病下肢動(dòng)脈血管病變患者的血清氧化應(yīng)激及炎性因子水平變化

何樹(shù)榮，趙維良

(青海省康樂(lè)醫(yī)院，1.內(nèi)分泌科；2.消化內(nèi)科，青海 西寧 810007)

下肢動(dòng)脈血管病變是2型糖尿病的一種常見(jiàn)并發(fā)癥，以下肢疼痛、感覺(jué)異常為主要臨床癥狀[1]。青海西寧及周?chē)貐^(qū)地處青藏高原，飲食多為喜食高鹽、高糖類(lèi)食物及牛羊肉，且多數(shù)居民都有飲烈性酒的習(xí)慣，加之該地區(qū)的缺氧環(huán)境導(dǎo)致居民胰島素敏感性降低，不易于糖尿病患者的血糖控制，下肢動(dòng)脈血管病變發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較高[2]。下肢動(dòng)脈血管病變的發(fā)生受多種因素影響，但具體機(jī)制尚未完全明確。已有研究[3-4]證實(shí)，糖尿病視網(wǎng)膜病變患者外周血中氧化應(yīng)激指標(biāo)及炎性因子表達(dá)異常，且采用抗炎、抗氧化劑對(duì)2型糖尿病患者進(jìn)行輔助治療，可有效降低糖尿病患者血管相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生率，推斷氧化應(yīng)激、炎性因子與糖尿病周?chē)懿∽兿嚓P(guān)。為此，本研究通過(guò)比較下肢動(dòng)脈血管病變合并與否的高原地區(qū)2型糖尿病患者氧化應(yīng)激、炎性因子指標(biāo)間的差異，旨在從氧化應(yīng)激、炎性因子方面探討下肢動(dòng)脈血管病變的發(fā)生機(jī)制。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018年3月至2019年3月青海省康樂(lè)醫(yī)院收治的215例2型糖尿病患者為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)2型糖尿病患者均達(dá)到1999年WHO2型糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)；(2)患者經(jīng)藥物及飲食控制后病情穩(wěn)定、無(wú)其他急性并發(fā)癥、臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)1型糖尿病患者；(2)妊娠期糖尿病患者；(3)惡性腫瘤患者；(4)肝腎功能?chē)?yán)重受損者；(5)自身免疫疾病患者及臨床資料不全者。對(duì)215例2型糖尿病患者進(jìn)行下肢血管彩色多普勒超聲檢查，根據(jù)檢查結(jié)果將其分為合并下肢動(dòng)脈血管病組(觀察組，n=120)與不合并下肢動(dòng)脈血管病組(對(duì)照組，n=95)。觀察組中，男性62例，女性58例；年齡45～74歲，平均(58.63±12.36)歲。對(duì)照組中，男性49例，女性46例；年齡45～75歲，平均(58.77±11.98)歲。兩組患者性別、年齡方面比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，患者自愿參加試驗(yàn)并簽署知情同意書(shū)。

1.2 研究方法

1.2.1 臨床資料搜集 對(duì)兩組患者進(jìn)行臨床資料的測(cè)定與收集，收集信息包括姓名、性別、年齡、糖尿病病程、腰圍、身高、體質(zhì)量，計(jì)算體質(zhì)量指數(shù)(BMI指數(shù)=體重/身高的平方，單位kg/m2)；采用全自動(dòng)電子血壓計(jì)測(cè)定患者血壓，包括舒張壓(diastolic pressure，DBP)、收縮壓(systolic pressure，SBP)。于入院次日清晨，采集兩組患者空腹外周靜脈血，采用全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定其糖脂代謝指標(biāo)，血糖代謝指標(biāo)包括空腹血糖(fasting plasma glucose，F(xiàn)PG)及糖化血紅蛋白(glycosylated hemoglobin，HbA1c)，血脂代謝指標(biāo)包括總膽固醇(total cholesterol，TC)、甘油三酯(triglyceride、TG)、高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol，HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol，LDL-C)。

1.2.2 血清標(biāo)志物測(cè)定 于入院次日清晨，采集兩組患者空腹外周靜脈血10 mL，置于抗凝管中，采用高溫低速離心機(jī)以3 000 rpm的轉(zhuǎn)速離心10 min，取上層血清，置于-80 ℃冰箱內(nèi)保存待測(cè)。采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測(cè)定兩組患者白細(xì)胞介素-6(Interleukin-6，IL-6)、腫瘤壞死因子-α(Tumor necrosis factor-alpha，TNF-α)表達(dá)水平，ELISA試劑盒購(gòu)自江蘇寶萊生物科技有限公司，操作步驟嚴(yán)格按照說(shuō)明書(shū)要求進(jìn)行；采用免疫透射比濁法測(cè)定患者外周血C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein，CRP)表達(dá)水平。采用硫代巴比妥酸法測(cè)定丙二醛(malondialdehyde，MDA)水平，采用亞硝酸鹽形成法測(cè)定血清超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)水平，采用可見(jiàn)光分光光度法測(cè)定血清過(guò)氧化氫酶(Catalase，CAT)水平，檢測(cè)試劑盒購(gòu)自南京建成生物科技有限公司，操作步驟嚴(yán)格按照說(shuō)明書(shū)要求進(jìn)行。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 兩組患者基線資料比較

調(diào)查結(jié)果顯示，兩組患者年齡、性別、腰圍、BMI指數(shù)、DBP、SBP等基線資料差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；觀察組患者糖尿病病程長(zhǎng)于對(duì)照組，兩組間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見(jiàn)表1。

表1 兩組患者基線資料比較

*P<0.05，與對(duì)照組比較。

2.2 兩組患者糖脂代謝指標(biāo)比較

觀察組患者FBG、HbA1c高于對(duì)照組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；觀察組HDL-C低于對(duì)照組，LDL-C高于對(duì)照組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；兩組TC、TG方面比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表2。

表2 兩組患者糖脂代謝指標(biāo)比較

*P<0.05，與對(duì)照組比較。

2.3 兩組患者外周血氧化應(yīng)激指標(biāo)水平比較

觀察組患者外周血SOD及CAT水平低于對(duì)照組，MDA水平高于對(duì)照組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表3。

表3 兩組外周血氧化應(yīng)激指標(biāo)水平比較

*P<0.05，與對(duì)照組比較。

2.4 兩組患者外周血炎性因子表達(dá)水平比較

觀察組患者外周血IL-6、TNF-α、CRP表達(dá)水平均高于對(duì)照組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表4。

表4 兩組患者外周血炎性因子表達(dá)水平比較

*P<0.05，與對(duì)照組比較。

3 討論

繼發(fā)血管病變是導(dǎo)致2型糖尿病死亡的主要因素之一，其中下肢動(dòng)脈血管病變的治療相對(duì)困難[5]，故應(yīng)探索導(dǎo)致其發(fā)生的主要危險(xiǎn)因素，以制定具有針對(duì)性的防治措施。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2型糖尿病患者下肢動(dòng)脈血管病變的發(fā)病率為18.4%～65.0%[6]，本研究的215例患者中共有120例合并下肢動(dòng)脈血管病變，發(fā)病率為55.81%，處于較高水平，與高原地區(qū)地理環(huán)境及居民飲食習(xí)慣相關(guān)[2]。本研究中，合并下肢動(dòng)脈血管病變的2型糖尿病患者病程較長(zhǎng)，故而患者FBG、HbA1c等血糖指標(biāo)高于對(duì)照組，與其他研究[1-3]結(jié)論一致。此外，本研究中觀察組患者HDL-C低于對(duì)照組，LDL-C高于對(duì)照組，提示合并下肢動(dòng)脈血管病變的2型糖尿病患者脂代謝指標(biāo)更為異常，這是由于HDL-C有逆轉(zhuǎn)膽固醇的功能，其攜帶的抗氧化酶可阻斷動(dòng)脈粥樣硬化最初的炎癥過(guò)程，阻斷LDL-C的聚集與被氧化，促進(jìn)纖維蛋白的溶解，具有重要的抗血栓及抗炎作用，而HDL-C降低及LDL-C升高所導(dǎo)致的長(zhǎng)期糖脂代謝異常可引起脂質(zhì)在血管壁大量沉積，促進(jìn)下肢血管粥樣斑塊的形成，使得血管彈性下降而脆性增加，最終導(dǎo)致出血、血栓等發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的增加[6]。近年來(lái)，國(guó)外研究團(tuán)隊(duì)指出，糖尿病的血管并發(fā)癥源于慢性高血糖狀態(tài)，這些血管異常是蛋白質(zhì)不可逆非酶糖化、細(xì)胞氧化還原電位改變、氧化應(yīng)激和炎癥狀態(tài)增加、內(nèi)皮功能障礙和高凝狀態(tài)發(fā)展的結(jié)果[7]。

氧化應(yīng)激損傷能夠引起胰島素抵抗、β細(xì)胞功能受損，在2型糖尿病發(fā)生發(fā)展中的作用已經(jīng)得到證實(shí)[8-9]。氧化應(yīng)激指標(biāo)中SOD、CAT為抗氧化酶，在機(jī)體氧化與抗氧化之間起到平衡作用，可阻止新自由基的生成、清除尚未發(fā)生反應(yīng)的自由基，對(duì)β細(xì)胞具有保護(hù)作用；MDA作為一種常用氧化應(yīng)激指標(biāo)，其水平增加后通過(guò)增強(qiáng)細(xì)胞膜通透性而損傷胰島細(xì)胞。本研究中，合并下肢動(dòng)脈血管病變的2型糖尿病患者外周血SOD、CAT水平降低，MDA水平升高，再次證實(shí)高血糖狀態(tài)下氧化應(yīng)激水平增加，推測(cè)上述氧化應(yīng)激指標(biāo)的變化對(duì)多元醇途徑、己糖胺途徑、蛋白激酶C活化以及晚期糖基化終產(chǎn)物的形成等途徑產(chǎn)生影響，促進(jìn)了DNA損傷，導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞的細(xì)胞凋亡增加最終促使下肢動(dòng)脈血管病變形成[10]。

炎性因子能夠激活機(jī)體防御系統(tǒng)，與炎性細(xì)胞趨化、浸潤(rùn)以及血管重塑過(guò)程相關(guān)[11]。IL-6、TNF-α、CRP同為功能強(qiáng)大的促炎癥因子，體內(nèi)IL-6的異常高表達(dá)能夠損傷胰島β細(xì)胞，影響胰島素的分泌過(guò)程，與胰島素抵抗相關(guān)；TNF-α可通過(guò)增加內(nèi)皮細(xì)胞通透性、誘導(dǎo)表面白細(xì)胞黏附分子的表達(dá)以及增強(qiáng)細(xì)胞因子的產(chǎn)生來(lái)促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化，從而參與血管病變發(fā)生發(fā)展。此外，增加的TNF-α活性也可能反映氧化應(yīng)激，并與脈波速度相關(guān)，而脈波速度評(píng)估動(dòng)脈損的指標(biāo)；CRP能夠刺激血管內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生氧自由基，引起脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物釋放量增加，從而對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的形態(tài)與功能造成損傷[12-14]。本研究中，合并下肢動(dòng)脈血管病變的2型糖尿病患者外周血IL-6、TNF-α、CRP水平顯著高于單純糖尿病患者，推斷上述促炎因子的高表達(dá)使得機(jī)體或局部長(zhǎng)期維持在低度慢性炎癥反應(yīng)狀態(tài)下，引發(fā)血管病變[15]。

綜上所述，相較于單純2型糖尿病患者，合并下肢動(dòng)脈血管病變者外周血炎性因子(IL-6、TNF-α、CRP)水平升高，氧化應(yīng)激指標(biāo)(MDA、CAT、SOD)異常，提示上述指標(biāo)可能參與了2型糖尿病患者血管病變的病理生理過(guò)程，對(duì)上述指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定可作為一種輔助手段，用于2型糖尿病患者下肢動(dòng)脈血管病變的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。