血清PCSK9、IL-18水平與2型糖尿病患者并發大血管病變的關系

秦曉丹，邢桂紅，候曉云，丁琦

本溪市中心醫院，遼寧本溪117000

近年來，2型糖尿病的患病率逐年上升，已成為威脅人類健康的重大公共衛生問題[1]。2型糖尿病是一種以糖代謝紊亂為主的全身性疾病，可累及全身多個器官或組織，如心臟、腎臟、四肢等。大血管病變是2型糖尿病最常見的并發癥，也是患者致死、致殘的最主要原因。據報道，超過70%的糖尿病患者死于大血管病變[2]。因此，早期識別2型糖尿病大血管病變的高危人群，并及時采取有效的干預措施，對降低大血管病變的發生率，提高患者生活質量具有重要意義。目前，關于2型糖尿病大血管病變的發生機制尚不完全清楚。有研究認為，血管動脈粥樣硬化既是2型糖尿病大血管病變的病理基礎，又是加速大血管病變產生的重要因素[3]。前蛋白轉化酶枯草溶菌素9(PCSK9)是一種由肝臟合成的絲氨酸激酶，可促使體內LDL-C累積，生理情況下隨機體內膽固醇水平變化而呈晝夜節律變化。有研究報道，PCSK9異常激活與糖脂代謝異常密切相關，而脂代謝異常可導致血管內皮細胞中膽固醇、膽固醇脂大量沉積，從而形成動脈粥樣硬化斑塊[4]。IL-18是由淋巴細胞、中性粒細胞、巨噬細胞等合成并分泌的促炎癥細胞因子。ESMAILBEIG等[5]研究報道，IL-18大量分泌可通過誘導IFN-γ釋放，介導動脈粥樣硬化的發生、發展。由此推測，PCSK9、IL-18可能參與2型糖尿病大血管病變的發生、發展，但目前相關研究報道較少。本研究觀察了2型糖尿病并發大血管病變患者血清PCSK9、IL-18水平變化，并探討其臨床意義。現報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2016年3月—2019年3月本溪市中心醫院收治的2型糖尿病患者193例。2型糖尿病診斷標準[6]：典型糖尿病癥狀+任意時間血漿葡萄糖水平≥11.1 mmol/L，或空腹血漿葡萄糖水平≥7.0 mmol/L，或在口服葡萄糖耐量試驗后2 h血漿葡萄糖水平≥11.1 mmol/L。納入標準：①符合2型糖尿病診斷標準；②頸動脈內膜—中層厚度<0.9 mm，即入組時未并發大血管病變[7]；③常規口服降糖藥物并結合飲食、運動等控制血糖，未曾接受胰島素治療。排除標準：①合并肝腎功能嚴重障礙者；②合并自身免疫性疾病、急慢性感染性疾病、血液系統疾病以及惡性腫瘤者；③合并其他可能影響本研究結果的心血管疾病者；④合并糖尿病酮癥酸中毒或其他可能影響本研究結果的糖尿病并發癥者；⑤妊娠期或哺乳期婦女。所有患者經正規治療血糖控制穩定后出院，出院后規律服藥，6個月后頸動脈高分辨率B超檢查發現，并發大血管病變67例(大血管病變組)、未并發大血管病變126例(單純糖尿病組)。其中，大血管病變組男39例、女28例，年齡46～77(60.82±9.11)歲，BMI(23.76±1.82)kg/m2，糖尿病病程(9.82±3.04)年；單純糖尿病組男71例、女55例，年齡43～79(61.25±8.63)歲，BMI(23.50±1.97)kg/m2，糖尿病病程(9.23±3.49)年。同期選擇在本溪市中心醫院體檢健康的志愿者60例(正常對照組)，男38例、女22例，年齡45～72(61.95±8.27)歲，BMI(22.98±1.64)kg/m2。三組性別、年齡、BMI具有可比性，大血管病變組與單純糖尿病組糖尿病病程亦具有可比性。本研究經本溪市中心醫院醫學倫理委員會批準，所有研究對象或其家屬知情同意。

1.2 方法 所有研究對象入組后，采用歐姆龍HEM-7124電子血壓計測量血壓(SBP、DBP)。

2型糖尿病患者入院次日，健康志愿者體檢當日，采集空腹肘靜脈血5 mL，室溫靜置30 min，3 000 r/min離心10 min、離心半徑12 cm，取上層血清，檢測空腹血糖(FPG)、糖化血紅蛋白(HbA1c)、空腹胰島素(FINS)以及血清TC、TG、HDL-C、LDL-C、PCSK9、IL-18。FPG檢測采用葡萄糖氧化酶法，HbA1c檢測采用離子交換色譜法，FINS檢測采用化學發光法，血清TC、TG檢測采用氧化酶法，血清HDL-C、LDL-C檢測采用均相酶比色法，上述檢測試劑盒均購自美國R&D公司，檢測儀器為BS-320全自動生化分析儀。血清PCSK9、IL-18檢測采用酶聯免疫吸附法，酶標儀及檢測試劑盒均購自江蘇普昀生物技術有限公司。所有操作嚴格按照試劑盒說明進行。

2 結果

2.1 三組臨床資料比較 見表1、2。

表1 三組血壓、FPG、HbA1c、FINS比較

表2 三組TC、TG、HDL-C、LDL-C、PCSK9、IL-18比較

2.2 2型糖尿病并發大血管病變患者血清PCSK9、IL-18水平與血壓、糖脂代謝相關指標的關系 2型糖尿病并發大血管病變患者血清PCSK9水平與SBP、FPG、HbA1c、FINS及血清TC、TG、LDL-C水平均呈正相關關系(r分別為0.462、0.395、0.317、0.376、0.350、0.368、0.425，P均<0.05)，與血清HDL-C水平呈負相關關系(r=-0.411，P<0.05)；血清IL-18水平與SBP、FPG、HbA1c、FINS及血清TC、TG、LDL-C水平均呈正相關關系(r分別為0.358、0.332、0.402、0.365、0.411、0.403、0.369，P均<0.05)，與血清HDL-C水平呈負相關關系(r=-0.324，P<0.05)。

2.3 血清PCSK9、IL-18水平對2型糖尿病患者并發大血管病變的預測效能 ROC曲線分析顯示，血清PCSK9水平預測2型糖尿病患者并發大血管病變的曲線下面積(AUC)為0.848(95%CI：0.811～0.885)，最佳截斷值為97.86 ng/mL，此時其預測2型糖尿病患者并發大血管病變的敏感度為88.06%、特異度為86.51%、準確度為87.05%；血清IL-18水平預測2型糖尿病患者并發大血管病變的AUC為0.790(95%CI：0.749～0.832)，最佳截斷值為119.05 pg/mL，此時其預測2型糖尿病患者并發大血管病變的敏感度為83.58%、特異度為80.95%、準確度為81.87%；血清PCSK9、IL-18水平聯合預測2型糖尿病患者并發大血管病變的AUC為0.912(95%CI：0.886～0.937)，其預測2型糖尿病患者并發大血管病變的敏感度為92.54%、特異度為91.27%、準確度為91.71%。

3 討論

據國際糖尿病聯盟統計，目前全球約有4.25億糖尿病患者，按現有增長速度在2045年預計將超過7億患者[8]。我國是糖尿病高發國家之一。據調查，至2010年，我國18歲以上成年人糖尿病患病率高達11.6%[9]；2013年一項全國范圍的糖尿病調查顯示，我國糖尿病患者已達1.14億[10]。2型糖尿病是糖尿病的主要類型，是由于胰島β細胞分泌胰島素不足或靶細胞對胰島素的敏感性降低所致的，以高血糖為主要特征的慢性非傳染性疾病[1]。2型糖尿病是血管病變的獨立危險因素。有研究報道，2型糖尿病患者大血管病變的發生率為25%，主動脈、冠狀動脈、腦動脈等大血管病變是導致2型糖尿病患者死亡的主要原因[11]。因此，早期預測2型糖尿病大血管病變的發生風險并及早干預，對改善患者預后具有重要意義。

2型糖尿病患者大血管病變的病理基礎為動脈粥樣硬化，而糖脂代謝紊亂及其介導的炎癥反應與動脈粥樣硬化密切相關[12]。PCSK9是一種含692個氨基酸的分泌型絲氨酸激酶，由肝臟合成并分泌。在健康人體內PCSK9波動較大，禁食后降低，而餐后明顯升高，其水平隨膽固醇合成呈晝夜節律變化。近年研究發現，PCSK9表達升高可抑制肝細胞表面的LDL-C受體表達，減少人體對LDL-C攝取，進而使血液中LDL-C水平升高[4]。有研究發現，小鼠胰島β細胞瘤βTC-3細胞中PCSK9 mRNA表達明顯升高[13]，由此推斷PCSK9可能介導糖尿病的發生、發展過程。張興渝等[14]研究發現，抑制PCSK9表達可激活葡萄糖激酶，從而使血糖水平降低。上述研究結果表明，PCSK9可能通過影響糖脂代謝過程而介導動脈粥樣硬化形成。IL-18是一種促炎癥因子，可通過激活T細胞、巨噬細胞而刺激免疫細胞大量合成細胞因子，誘發炎癥反應。糖尿病患者在長期高糖環境刺激下常發生不同程度炎癥反應。AL-RUBEAAN等[15]研究報道，IL-18能夠通過介導炎癥反應參與糖尿病的發生、發展。GHODSIAN等[16]研究發現，在動脈粥樣硬化斑塊中IL-18及其前體pro-IL-18表達明顯升高，由此推測IL-18可能參與了動脈粥樣硬化的發生、發展過程。上述研究提示，糖尿病患者IL-18異常表達誘發的炎癥反應可能在動脈粥樣硬化斑塊形成過程中發揮重要作用。但目前PCSK9、IL-18與2型糖尿病大血管病變關系的報道相對較少。

本研究結果發現，與體檢健康的志愿者比較，2型糖尿病患者存在不同程度糖脂代謝紊亂狀態，并且并發大血管病變患者糖脂代謝紊亂程度較未并發大血管病變患者更為嚴重，提示2型糖尿病患者糖脂代謝紊亂可能與大血管病變的發生有關。本研究結果還發現，2型糖尿病并發大血管病變患者血清PCSK9、IL-18水平與SBP、FPG、HbA1c、FINS及血清TC、TG、LDL-C水平均呈正相關關系，與血清HDL-C水平均呈負相關關系。進一步證實，PCSK9可能通過影響糖脂代謝紊亂而參與2型糖尿病大血管病變過程，糖脂代謝紊亂激活了血管壁炎癥反應，促使炎癥細胞釋放大量炎癥因子，如IL-18，加速胰島β細胞壞死、凋亡，從而造成糖脂代謝紊亂惡性循環，促進了動脈粥樣硬化發生。

本研究ROC曲線分析發現，血清PCSK9、IL-18水平對2型糖尿病患者并發大血管病變均具有較高的預測價值，其AUC分別為0.848、0.790，而二者聯合時預測價值更高，其AUC高達0.912。因此，早期檢測血清PCSK9、IL-18水平，可預測2型糖尿病患者大血管病變的發生風險。

綜上所述，2型糖尿病并發大血管病變患者血清PCSK9、IL-18水平明顯升高，二者可能通過介導糖脂代謝紊亂參與2型糖尿病大血管病變的發生過程。血清PCSK9、IL-18水平可用于預測2型糖尿病并發大血管病變，二者聯合時預測價值更高。