糖尿病性白內障患者血清與房水中細胞因子表達的變化

陳艷文

0 引言

糖尿病是一種常見的慢性病[1-2]，隨著我國社會經濟的發展以及人們飲食結構的變化，糖尿病的發生率也不斷升高，該病可引起多組織器官功能損傷，其中主要靶器官為心、腎、眼及外周神經等[3-5]。白內障是糖尿病常見并發癥，也是造成糖尿病患者視力下降以及失明的重要原因[6-7]。引起白內障的原因有很多，多數學者認為氧化應激產物增多、炎癥反應以及血管內皮細胞損傷在該病發生中起到了重要的作用[8]。體內氧化產物如丙二醛(MDA)等的增加會導致機體應激效應增強，產生過多超氧自由基導致晶狀體受到損傷；維生素C作為抗氧化還原劑，可以清除自由基轉變成過氧化離子，避免晶狀體因氧化導致損傷；當機體出現炎性反應時，免疫系統的激活也是導致糖尿病患者出現白內障的風險因素；血管內皮生長因子(VEGF)作為人體血管新生的關鍵性因子，可作為血管性視網膜病變檢測的重要指標。因此，本研究選取2018-01/2019-12我院收治的糖尿病性白內障患者40例和單純白內障患者40例，分析糖尿病性白內障患者血清和房水中維生素C、氧化應激產物、炎癥因子及VEGF水平的變化，結果報道如下。

1 對象和方法

1.1 對象選取2018-01/2019-12我院收治的糖尿病性白內障患者40例40眼作為觀察組，并選取同期就診的單純白內障患者40例40眼作為對照組，回顧性分析其臨床資料。觀察組中男22例，女18例；年齡54～85(平均72.6±5.6)歲；白內障程度：初發期21眼，膨脹期13眼，成熟期6眼；晶狀體Emery核硬度分級：Ⅰ級18眼，Ⅱ級12眼，Ⅲ級7眼，Ⅳ級2眼，Ⅴ級1眼。對照組中男23例，女17例；年齡56～87(平均71.3±5.1)歲；白內障程度：初發期19眼，膨脹期16眼，成熟期5眼；晶狀體Emery核硬度分級：Ⅰ級17眼，Ⅱ級14眼，Ⅲ級5眼，Ⅳ級2眼，Ⅴ級2眼。納入標準：(1)兩組患者均確診為核性白內障，單眼患病；(2)所有患者均對本研究知情并自愿簽署知情同意書。排除標準：(1)合并青光眼、葡萄膜炎、視網膜疾病；(2)有嚴重的心肝腎功能障礙患者；(3)惡性腫瘤患者。兩組患者性別構成比、年齡、白內障程度及核硬度分級等一般資料比較，差異均無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。本研究經醫院倫理委員會審查并通過。

1.2 方法

1.2.1 樣本采集血液樣本采集：所有患者清晨空腹采集3mL肘靜脈血，并以3000r/min的速率離心10min，取0.5mL血清放置于抗凝試管中保存待檢。房水樣本采集：常規消毒鋪巾，0.5%聚維酮碘溶液沖洗結膜囊，固定眼球，在角膜緣內1mm行前房穿刺，抽取未稀釋房水50～100μL，放置冰箱冷藏待檢。

1.2.2 樣本檢測采用ELISA法檢測血液樣本和房水樣本中維生素C、炎癥因子(IL-6、IL-8)以及VEGF水平，試劑盒購自深圳晶美生物工程有限公司；采用硫代巴比妥酸法檢測氧化應激產物(MDA)，試劑盒購自南京建成生物工程公司，檢測均嚴格按照儀器和設備的說明書進行操作。

2 結果

2.1 兩組患者血清及房水中維生素C水平差異兩組患者血清中維生素C水平比較差異無統計學意義(P>0.05)，但觀察組房水中維生素C水平明顯低于對照組(P<0.05)，見表1。

表1 兩組患者血清及房水中維生素C水平差異

2.2 兩組患者血清及房水中MDA水平差異兩組患者血清中MDA水平比較差異無統計學意義(P>0.05)，但觀察組房水中MDA水平明顯高于對照組(P<0.001)，見表2。

表2 兩組患者血清及房水中MDA水平差異

2.3 兩組患者血清及房水中炎癥因子水平差異觀察組患者血清及房水中IL-6、IL-8水平均明顯高于對照組，差異有統計學意義(均P<0.001)，見表3。

表3 兩組患者血清及房水中炎癥因子水平差異

2.4 兩組患者血清及房水中VEGF水平差異兩組患者血清中VEGF水平比較差異無統計學意義(P>0.05)，但觀察組房水中VEGF水平明顯高于對照組(P<0.001)，見表4。

表4 兩組患者血清及房水中VEGF水平差異

3 討論

糖尿病是一種以慢性血糖升高為特征的代謝性疾病，在我國具有較高的發生率。糖尿病的出現增加了眼、腎、心臟血管、神經的損傷風險。高血糖是指由于胰島素分泌異常或胰島功能障礙引起的糖、蛋白質、脂肪代謝異常，可引起多器官、多系統慢性病變[9-10]。眼睛作為糖尿病并發癥高發器官，可引起多種眼部并發癥，如糖尿病視網膜病變、糖尿病性白內障、視網膜炎、血管性青光眼等。糖尿病性白內障是糖尿病眼部并發癥中發生率第二的疾病，僅次于糖尿病視網膜病變，該病的發生對患者的視力造成較大的影響。有研究指出，糖尿病患者出現白內障的風險是其他人群的2～4倍，且糖尿病性白內障具有進展速度快的特點[11]。因此，需要通過有效的觀察指標來篩查此類患者，盡早進行治療和干預，從而避免糖尿病患者出現失明結局。

目前臨床關于糖尿病性白內障發生機制的主要理論有以下幾點：(1)氧化應激反應：自由基與氧化劑平衡破壞，抗氧化預防或調節能力不足，是目前臨床醫學認同率較高的一種理論。在糖尿病發生初期，晶狀體發生了氧化應激反應，且通過觀察發現，脂質過氧化產物、MDA及4-羥基賴氨酸產物積蓄，谷胱甘肽表達水平下降，而氧化性谷胱甘肽升高，使得氧化性谷胱甘肽與谷胱甘肽比值升高[12]。糖尿病引起的氧化應激反應是由多因素共同作用下產生的，如醛糖還原酶活性升高、細胞因子活化、絲裂原活化蛋白激酶活化。與健康人群相比，糖尿病患者房水促炎細胞因子表達水平明顯升高。氧化應激反應是誘發白內障的關鍵因素，蛋白質交聯與溶解度下降，導致高分子蛋白聚集，并最終引起晶狀體混濁。(2)蛋白糖基化：糖基化終產物在糖尿病多種并發癥發生機制中存在重要的作用。糖基化是指還原糖醛基與蛋白質中的自由氨基親核結合，從而形成各種糖基化終產物。非酶糖基化以及糖基化是引起各種糖尿病并發癥的重要機制。有研究發現，糖尿病性白內障患者晶狀體的滲透壓往往會有不同程度的變化，其晶狀體存在糖基化終產物積蓄，患者晶狀體中促炎性因子的含量會出現明顯升高，VEGF也會存在較高水平的現象[13]，這與本研究結果一致。糖基化終產物會導致晶狀體穩定性下降，同時可引起晶狀體蛋白聚集，且由于溶解性下降，水溶性糖基化終產物無法排出，從而導致晶狀體混濁。(3)滲透性改變：有研究認為血管滲透性改變引起晶狀體纖維水腫，從而引起白內障。醛糖還原酶介導的細胞滲液增多，引起晶狀體水腫，并導致晶狀體上皮細胞受損，最終引起白內障。

房水對眼球代謝具有重要影響，房水的主要成分為血漿，在正常情況下房水維生素C含量高于血清，這主要是由于晶狀體能夠合成抗壞血酸，且還原之后無法通過房水屏障，從而能夠維持較高的濃度[14]。糖尿病性白內障患者由于晶狀體病變導致合成維生素C能力下降，同時晶狀體谷胱甘肽水平下降，降低了合成抗壞血酸水平，導致房水內維生素C含量下降。本研究中兩組患者血清維生素C水平比較差異無統計學意義，但觀察組房水維生素C水平明顯低于對照組，說明糖尿病患者出現白內障與房水合成維生素C水平下降有密切的相關性。氧化應激和抗氧化機制的失衡可引起細胞中的蛋白質、脂質、多糖、核酸破壞，糖尿病患者由于高血糖可引起一系列生化反應，導致氧自由基增多。同時糖基化終產物與氧自由基產生協同作用的效果，從而加重阻止破壞程度，引起晶狀體混濁，最終引起糖尿病性白內障。氧自由基還能夠誘導不飽和脂肪酸發生氧化反應，從而導致MDA水平升高。研究發現，糖尿病性白內障患者房水MDA水平明顯高于不伴糖尿病的白內障患者[15]，這與本研究結果一致。本研究中兩組患者血清MDA水平比較差異無統計學意義，但觀察組房水MDA水平(12.6±4.6nmol/mL)明顯高于對照組(8.0±3.1nmol/mL)，這說明氧自由基引起的過氧化反應與糖尿病患者白內障的發生有密切的相關性。免疫系統的激活同樣增加了糖尿病患者白內障的發生風險，如糖尿病性白內障患者在臨床檢查中發現各種促炎細胞因子表達水平升高。IL-6、IL-8是促炎因子，能夠反映機體炎癥反應水平。本研究中，觀察組血清IL-6(51.6±3.3pg/mL)及房水IL-6(69.5±5.9pg/mL)、血清IL-8(23.6±5.3pg/mL)及房水IL-8(33.2±8.6pg/mL)水平明顯高于對照組(15.6±1.6pg/mL)及房水IL-6(23.1±2.6pg/mL)、血清IL-8(8.6±2.2pg/mL)及房水IL-8(10.2±3.4pg/mL)，說明炎癥反應升高與糖尿病性白內障的出現有密切的相關性。VEGF是一種血管生成因子，不但具有促進血管生成的效果，同時也有促炎效果。VEGF升高與糖尿病視網膜病變的發生有密切的相關性。研究發現，糖尿病性白內障患者與眼外傷患者相比，房水中的VEGF水平明顯更高[16]，表明糖尿病性白內障的出現與VEGF異常升高有密切的相關性，這與本研究結果相似。本研究中兩組患者血清VEGF水平比較差異無統計學意義，但觀察組房水VEGF水平(45.6±20.6pg/mL)明顯高于對照組(16.5±4.5pg/mL)，表明眼部炎癥反應與白內障發生有密切的相關性。

綜上所述，糖尿病性白內障患者與單純糖尿病患者相比雖然血清維生素C、氧化應激產物及VEGF水平相似，但房水中維生素C、氧化應激產物及VEGF水平存在較大的差異，同時糖尿病性白內障患者血清和房水炎癥因子水平相比單純白內障患者更高，這可能是誘發糖尿病性白內障的重要因素。