血清ADAM10與2型糖尿病、冠狀動脈粥樣硬化的相關性研究

趙 茜 杜思成 高 宇 宋麗君 楊秋萍

2019年國際糖尿病聯盟(IDF)調查顯示，全球共有約4.63億糖尿病患者，大約每8秒有1人死于糖尿病或其并發癥，約占全球全因病死率的11.3%。心血管疾病是2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)最常見的并發癥及首位死因，其主要病理基礎為動脈粥樣硬化(atherosclerosis，AS)。T2DM患者比正常人群更早發生AS，且其進展快、病變范圍更廣泛[1]。近年來，胡仁明等[2]提出了“代謝性炎性綜合征”概念，把慢性低度炎癥作為T2DM、AS的共同發病機制。

解整合素-金屬蛋白酶10(A disintegrin and metalloproteinase10，ADAM10)是一種模塊化蛋白，主要由金屬蛋白酶結構域、富含半胱氨酸結構域、解整合素結構域、表皮生長因子樣結構域組成，因其具有基質金屬蛋白酶活性，負責裂解細胞膜表面分子(如黏附分子、細胞因子、生長因子和Notch家族成員等底物分子)的胞外域脫落，并調控下游信號轉導，在阿爾茨海默癥、自身免疫性疾病、哮喘以及AS等慢性炎性疾病的發生、進展中發揮著重要作用[3，4]。但目前關于血清ADAM10水平與T2DM、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(coronary heart disease，CHD)相關性的研究甚少。本研究分析T2DM患者、CHD患者以及健康成人血清ADAM10水平，目的尋找評估T2DM、CHD發生、發展中新的血清標志物，為代謝性炎性疾病的探究提供新依據。

對象與方法

1.研究對象:隨機收集2017年9月～2018年6月昆明醫科大學第一附屬醫院收治的T2DM患者、CHD患者、T2DM合并CHD患者作為研究對象。T2DM組患者100例，其中男性60例，女性40例，患者平均年齡56.76±10.95歲,長期服用他汀類降脂藥7例。CHD組患者100例，其中，男性84例，女性16例，患者平均年齡57.99±12.24歲，長期服用他汀類降脂藥36例。T2DM-CHD組患者100例，其中，男性62例，女性38例，患者平均年齡61.22±9.50歲，長期服用他汀類降脂藥47例。納入標準：①2型糖尿病采用1999年WHO的診斷標準;②冠心病包括：既往或本次入院于筆者醫院行冠脈CTA或冠脈造影檢查發現冠狀動脈一支及以上血管狹窄程度≥50%的患者。排除標準：①其他類型糖尿病；②伴有急、慢性感染；③合并嚴重肝臟、腎功能異常；④合并嚴重心力衰竭(射血分數<40%)、各種心肌病、風濕性心臟病、心臟瓣膜病等心臟疾??；⑤其他內分泌疾病、惡性腫瘤或結締組織疾??；⑥哺乳期及妊娠期女性。隨機選取同期于筆者醫院體檢中心的健康體檢者100例作為對照組，其中男性45例，女性55例，平均年齡42.40±10.54歲。本研究符合2013年修訂的《赫爾辛基宣言》的要求，所有研究對象均知情同意并簽署知情同意書。

2.一般資料收集及生化指標檢測:調查表記錄研究對象性別、年齡、病程；測量身高、體重，計算體重指數(body mass index, BMI)，BMI=體重(kg)/身高2(m2)。禁食10h后于次日清晨6～7時抽取空腹外周血，自動生化分析儀測定空腹血糖(FBG)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)。

3.血清ADAM10濃度檢測:取10ml靜脈血使用普通無抗凝試管收集,以1000r/min的轉速離心20min，吸取上層血清于離心管中-80℃凍存,用于ADAM10檢測。血清ADAM10檢測試劑盒購自美國Elabscience公司。按照Elisa kit說明書方法檢測各樣本血清中ADAM10在450nm波長吸光度值(A值)，使用origin軟件建立標準曲線，計算上述4組樣品血清ADAM10 濃度。

結 果

1.一般臨床資料及血清ADAM10水平比較:血清ADAM10水平在T2DM組1833.44±778.69pg/ml、CHD組2015.95±802.10pg/ml、T2DM-CHD組1983.09±734.88pg/ml均大于對照組1485.77±530.12pg/ml，差異有統計學意義(P<0.05)。4組受試者性別、年齡、空腹血糖、甘油三酯、低密度脂蛋白膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇、體重指數比較，差異有統計學意義(P<0.05)，采用協方差分析校正上述影響因素的影響后，僅有CHD組和T2DM-CHD組患者血清ADAM10水平大于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)，詳見表1。

表1 研究對象臨床資料及血清ADAM10水平比較

2.血清ADAM10濃度與其他影響因素的相關性分析：以ADAM10值為因變量，以年齡、空腹血糖、總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇、體重指數為自變量進行多元線性回歸分析。結果顯示，偏回歸系數為-593.693，標準化回歸系數為-0.251，高密度脂蛋白膽固醇是ADAM10負相關因素(t=-5.153,P=0.000)。

討 論

近年來，隨著人口老齡化加劇及人們生活方式轉變，T2DM已成為主要的慢性非傳染性疾病。與非糖尿病人群比較,T2DM患者發生缺血性心血管事件的風險增加。大血管并發癥是糖尿病患者致死、致殘的主要原因。在長期糖脂代謝異常情況下，代謝產物沉積于血管內皮引起內皮細胞的受損，血管通透性增加并激活血管炎性反應，巨噬細胞吞噬氧化型低密度脂蛋白膽固醇形成泡沫細胞，隨著血管壁炎癥進一步加重，泡沫細胞持續堆積、壞死，最終致使CHD的發生。亟待尋找評估T2DM、CHD發生、發展中的生物學指標，為優化T2DM、CHD患者的臨床診療提供一定的參考。

本研究發現，與對照組比較，血清ADAM10水平在CHD組及T2DM-CHD組明顯升高，經校正混雜因素影響后，差異有統計學意義(P<0.05)。CHD是冠狀動脈狹窄、供血不足所致的心臟病變，其特征性病理改變為冠狀動脈的AS。Donners等[5]研究發現ADAM10是血管內皮生長因子調節內皮細胞功能的重要介質，首次證明了ADAM10與AS的相關性。動物模型證實了使用特異性ADAMl0抑制劑G1254023X處理后的CHD小鼠主動脈狹窄情況改善、主動脈組織AS情況顯著減輕[6]。Musumeci等[7]研究發現，在人體動脈粥樣硬化斑塊組織中，ADAM10升高，ADAM10還可通過切割N-鈣黏蛋白來調節血管平滑肌細胞的凋亡，從而導致易損斑塊。

血清ADAM10促進AS發生、發展，機制可能為ADAM10具有金屬蛋白酶活性，可介導細胞膜表面的腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、白介素-6(interleukin-6,IL-6)、趨化因子CX3CL1、CXCL16等多種細胞因子脫落，誘導局部慢性炎性反應，致使血管內皮功能紊亂；上調細胞間黏附分子-1(intercellular adhesion molecule-1,ICAM-1)、血管細胞黏附分子-1(vascular cell adhesion molecule-1,VCAM-1)等黏附分子的表達，協助白細胞滲出血管并定位于炎性部位，增加血管通透性，并促進內皮細胞以及血管平滑肌細胞的增殖及遷移[8]。此外，ADAM10還可促進細胞內脂質積累并動脈粥樣硬化中的膽固醇流出，貫穿了AS形成進展的全過程[9]。

本研究中T2DM組患者血清ADAM10水平高于對照組，但協方差分析校正年齡、性別、血壓、血脂、體重的影響因素后，差異無統計學意義，這與Cardellini等[10]研究結果一致。ADAM10主要通過介導慢性炎性反應發揮作用，慢性炎性狀態也受增齡、血脂、藥物等因素共同影響，提示血清ADAM10蛋白對T2DM的影響可能是一個協同作用，筆者還需擴大樣本量予以進一步證實。在動物實驗中，ADAM10水平與T2DM的相關性的機制可能為在慢性高血糖狀態下，體內還原糖與蛋白質發生非酶促糖基化反應，產生大量糖基化終產物和氧自由基，激活NF-κB信號通路，促進TNF-α等促炎介質表達[11，12]。TNF-α呈劑量依賴性增加血清ADAM10的水平，ADAM10又可水解CXC趨化因子配體16(CXC chemokine 16，CXCL16)產生可溶性CXCL16(soluble CXCL16，sCXCL16)，從而形成ADAM10-sCXCL16-NF-κB-ADAM10的正反饋調節，導致炎性反應的“惡性循環”，干擾胰島素PI3K/Akt信號通路，加重胰島素抵抗[13]。但在人體中，血清ADAM10水平受多種因素影響。

Li等[14]研究發現，阿托伐他汀可通過促進miR-140的表達來下調ADAM10表達，并呈劑量依賴性。Lee等[15]研究表明，在高濃度胰島素(類似于接受外源性胰島素治療的患者體循環中的超生理胰島素濃度)刺激下，ADAM10蛋白的表達水平及活性增加。由于本研究是回顧性研究，未能統一患者的降糖、降脂方案，因此可能會對研究結果產生一些影響。Reiss等[16]研究發現，低密度脂蛋白膽固醇在進入動脈粥樣硬化病變中時會釋放出大量不飽和脂肪酸，增加細胞膜的流動性，從而激活ADAM10發揮其生物學效應。相關性分析發現，ADAM10與高密度脂蛋白膽固醇呈負相關，這可能與HDL逆向轉運膽固醇，減少其在血管壁的沉積，阻礙了ADAM10的激活有關。但由于本研究中部分患者(特別是有CHD病史的患者)長期口服他汀類降脂藥，筆者未能觀察到LDL-C與ADAM10的相關性。

目前廣泛認為，膽固醇逆轉運(reverse cholesterol transport，RCT)是抗AS的潛在治療靶點,RCT主要通過體內異常代謝的血脂轉運到肝臟代謝進而排出體外，在改善血脂異常代謝方面發揮重要作用。在這一過程中，肝X受體α(liver X receptor α，LXRα)、ATP結合盒轉運蛋白A1(ATP-binding cassette transporter A1，ABCA1)和高密度脂蛋白膽固醇起重要作用。王夏蕾等[17]研究證明，二甲雙胍可上調LXRα和ABCA1的表達，增強HDL介導的膽固醇逆轉運，調節血脂代謝、減輕肝臟脂質沉積，從而延緩AS的進展。本研究中CHD合并T2DM組患者血清ADAM10水平稍低于CHD組，但差異無統計學意義，筆者推測二甲雙胍可能下調ADAM10水平，其具體機制還需進一步探索。

綜上所述，CHD患者及T2DM合并CHD患者血清中ADAM10水平升高,血清ADAM10與低密度脂蛋白膽固醇呈負相關，研究推測血清ADAM10水平為評估T2DM、CHD等代謝性炎癥疾病提供參考依據。