增生性糖尿病視網膜病變患者玻璃體、房水和血漿中VEGF表達與IL-6，IL-8和TNF-α水平的相關性研究

張 勁,明 媚

(鄂東醫療集團中心醫院, 湖北黃石 435000)

增生性糖尿病視網膜病變(proliferative diabetic retinopathy，PDR) 是高血糖介導的視網膜病理改變，是糖尿病患者視力損害的主要原因[1]。我國糖尿病患者中PDR 約占2.8%，發生視力損害的DR 占4.0%～6.0%[2]。視網膜新生血管形成是PDR 的主要病理特征，血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)是參與視網膜新生血管眾多促血管生成因子中與PDR 關系最為密切的細胞因子之一[3]。現代研究顯示PDR 是一種慢性低度炎癥反應過程[4]，長期高血糖狀態下的視網膜慢性炎癥可導致其微血管系統功能失調[5]，導致新血管形成和纖維改變[6]。炎癥細胞因子與VEGF 在PDR 發病機制中是否存在關聯尚不明確，VEGF 在外周血漿和房水中與眼內表達差異尚不清楚，炎性細胞因子在血漿中研究較多，在房水和眼內表達尚不清楚。鑒于此，本研究擬通過比較PDR 患者玻璃體、房水、血漿中VEGF，白細胞介素6(interleukin-6，IL-6)，白細胞介素8(interleukin-8，IL-8)和腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）變化，探討VEGF與IL-6，IL-8，TNF-α 的相關性，以進一步闡述PDR 發病機制，為臨床治療提供新的思路和方向。

1 材料與方法

1.1 研究對象 選擇2016年5月～2019年6月我院眼科收治的76 例行玻璃體切割治療的PDR患者（PDR 組），納入標準：①2017年版《中國2 型糖尿病防治指南》[7]；②單側眼病變，符合2002年國際糖尿病視網膜病變臨床分期標準[8]；③無糖尿病腎病、糖尿病足等其它糖尿病并發癥。排除標準：①1 型糖尿病或并發糖尿病酮癥酸中毒，高滲性非酮癥性糖尿病昏迷，低血糖昏迷等嚴重并發癥；②既往眼部手術史，眼內注射抗VEGF制劑者；③感染性角膜炎、急性虹膜睫狀體炎、前房積膿等眼部感染或全身感染；④并發白內障，黃斑水腫、青光眼等其它眼科疾病者。其中男性51 例，51 眼，女性25 例，25 眼，年齡53～72 歲，平均年齡62.35±4.52 歲，糖尿病病程9～17年，平均13.31±2.26年；PDR 病變程度：Ⅲ期24 例，Ⅳ期38 例，Ⅴ期14 例。同期于我院眼科就診的42 例行超聲乳化白內障吸除術治療的白內障患者（對照組），均排除其它眼部疾病和全身系統性疾病，男性29 例，29 眼，女性13 例，13 眼，年齡55～75 歲，平均年齡62.91±4.67 歲。兩組年齡、性別、患眼數比較差異無統計學意義（P＞0.05），本研究獲得我院倫理會批準，患者及其家屬均知情同意簽署同意書。

1.2 儀器與試劑 TDZ4-WS 低速自動平衡離心機購自長沙湘智離心機儀器有限公司，超低溫冰箱購自Thermo Fisher 公司。BIOBASE2000 意大利全自動酶免分析儀，試劑盒購自美國Epitope Diagnostics 公司。

1.3 方法 標本采集：PDR 患者均采集血漿、房水和玻璃體標本，對照組均采集血漿和房水標本。采集清晨空腹12h 以上靜脈血3ml 注入抗凝試管，4℃ 3 000r/min 離心15min( 離心半徑10cm)，取血漿-80℃保存，48h 內完成檢測。房水采集方法：開瞼，常規消毒結膜囊，生理鹽水沖洗后無菌紗布拭干，于眼球切口前采用1ml無菌注射器抽取約0.15ml 房水，注入無菌試管中-80℃保存待檢。玻璃體標本采集方法：玻璃體切割術中，在切割開口處采用1ml 無菌注射器抽取約0.8ml 玻璃體，注入無菌試管中-80℃保存待檢。酶聯免疫吸附試驗測定VEGF，IL-6，IL-8 和TNF-α 水平。

1.4 統計學分析 SPSS 25.0 進行數據分析，Kolmogorov-Smirnov，levene 法 檢 驗VEGF，IL-6，IL-8 和TNF-α 等計量資料符合正態分布，具備方差齊性，以(±s)表示，玻璃體、房水、血漿中變量比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD-t檢驗，PDR 組和對照組比較采用獨立樣本t檢驗。性別、患眼分布以率(%)表示，采用χ2檢驗。Pearson 相關分析PDR 患者玻璃體、房水、血漿VEGF 與L-6，IL-8，TNF-α 的相關性，所有統計均采用雙側檢驗，檢驗水準α=0.05。

2 結果

2.1 PDR 組和對照組血漿房水VEGF，IL-6，IL-8，TNF-α 水平比較 見表1。PDR 組血漿VEGF，IL-6，IL-8 和TNF-α 水平均高于對照組，差異有統計學意義（均P＜0.05）。PDR 組房水中VEGF，IL-6，IL-8，TNF-α 水平均高于對照組，差異具有統計學意義（均P＜0.05）。

表1 PDR 組和對照組房水VEGF，IL-6，IL-8，TNF-α 水平比較（±s）

表1 PDR 組和對照組房水VEGF，IL-6，IL-8，TNF-α 水平比較（±s）

項 目血漿tP房水tP PDR 組（n=76） 對照組（n=42）PDR 組（n=76） 對照組（n=42）VEGF（pg/ml）53.51±10.6215.62±3.5122.4180.000332.16±26.3536.23±6.5971.4330.000 IL-6（pg/ml）125.64±15.3429.65±8.5737.4090.000295.25±21.4392.35±15.0854.3290.000 IL-8（pg/ml）102.35±11.3521.35±6.2542.7540.000261.35±25.4985.62±13.2641.6200.000 TNF-α（ng/ml）12.65±3.264.52±0.6515.9590.00021.26±4.2616.35±5.415.4350.000

2.2 PDR 患者自身玻璃體、房水和血漿VEGF，IL-6，IL-8，TNF-α 水平比較 見表2。PDR 患者自身玻璃體、房水和血漿VEGF，IL-6，IL-8，TNF-α 水平兩兩比較差異均有統計學意義（均P＜0.05）。PDR 患者玻璃體VEGF，IL-6，IL-8，TNF-α 水平高于房水和血漿，差異有統計學意義（P＜0.05），房水VEGF，IL-6，IL-8，TNF-α 水平高于血漿，差異有統計學意義（P＜0.05）。

表2 PDR 患者自身玻璃體、房水和血漿中VEGF，IL-6，IL-8，TNF-α 水平比較（n=76，±s）

表2 PDR 患者自身玻璃體、房水和血漿中VEGF，IL-6，IL-8，TNF-α 水平比較（n=76，±s）

項 目玻璃體房水血漿FP VEGF（pg/ml）695.32±43.65332.16±26.3553.51±10.6246.3590.000 IL-6（pg/ml）362.51±25.34295.25±21.43125.64±15.3458.2650.000 IL-8（pg/ml）395.26±34.16261.35±25.49102.35±11.3547.2650.000 TNF-α（ng/ml）32.65±6.5921.26±4.2612.65±3.2639.5620.000

2.3 PDR 患者玻璃體、房水和血漿VEGF 與IL-6，IL-8，TNF-α 的相關性 PDR 患者玻璃體中VEGF水平與IL-6，IL-8，TNF-α呈正相關（r=0.841，0.800，0.787，均P=0.000），見圖1。PDR 患者房水中VEGF 水平與IL-6，IL-8，TNF-α 無明顯相關性（r=0.461，0.565，0.439，均P=0.000），見圖2。PDR 患者血漿中VEGF 水平與IL-6，IL-8，TNF-α無關（r=0.218，0.131，0.210，P=0.058，0.258，0.069），見圖3。

圖1 PDR 患者玻璃體中VEGF 水平與IL-6，IL-8，TNF-α 散點圖

圖2 PDR 患者房水中VEGF 水平與IL-6，IL-8，TNF-α 散點圖

圖3 PDR 患者血漿中VEGF 水平與IL-6，IL-8，TNF-α 散點圖

3 討論

PDR 是糖尿病常見的不可逆的致盲性疾病，視網膜微血管病變是其主要病理特征，視網膜病變經歷了早期毛細血管內皮功能破壞、基底膜增厚、微血管瘤形成、血視網膜屏障破壞到晚期的視網膜缺血水腫、纖維增生以及新生血管形成[9]。新生血管排列紊亂、血管壁不完整脆性大、易滲漏導致視網膜水腫、新生血管形成是PDR 視力喪失的主要原因[10]。視網膜新生血管的形成是一個多因素參與的復雜過程，其發生機制尚不十分明確，近年來研究發現炎性反應參與視網膜毛細血管損傷、炎癥因子與PDR 發生發展存在一定相關性，炎性細胞因子可能為PDR 診斷、病情評估、治療提供關鍵線索[11-12]。

VEGF 是最強的促內皮細胞增殖和血管生成因子，正常人視網膜色素上皮細胞低度表達VEGF，VEGF 對維持視網膜血管系統穩定性和正常功能具有重要作用。在高血糖刺激下VEGF 可通過與其它細胞因子相互作用、破壞血-視網膜屏障、促使新生血管形成等多種途徑參與視網膜病變[13]。本研究PDR 組玻璃體、房水、血漿中VEGF 水平明顯高于對照組，在血漿、房水和玻璃體中VEGF 水平呈增高趨勢，與何香蓮[14]報道結果一致，說明PDR 患者存在血-視網膜屏障破壞，血漿VEGF 不能作為PDR 眼內新生血管形成的監測指標。VEGF 在血漿、房水、玻璃體水平差異原因為玻璃體是PDR 視網膜病理事件的主要部位，玻璃體中VEGF 由視網膜色素上皮細胞在缺血缺氧刺激下直接分泌，VEGF 通過與受體結合破壞血-視網膜屏障，釋放入玻璃體。玻璃體中VEGF 通過房水擴散進入房水，導致房水VEGF 增高。血漿中VEGF 增高可能與高血糖刺激下機體廣泛組織缺氧導致VEGF 產生增多有關。

本研究觀察PDR 組玻璃體、血漿和房水中IL-6，IL-8，TNF-α 水平均高于對照組，說明炎性細胞因子參與PDR 發病過程。IL-6 是前炎性細胞因子，高血糖刺激下IL-6 水平明顯升高，通過誘導T細胞、PDR 免疫調節過程[15]。臨床報道同樣顯示糖尿病視網膜病變患者IL-6 表達普遍偏高，而PDR患者IL-6 表達與非PDR 患者相比更高[16]。IL-8 參與糖尿病視網膜毛細血管損傷，PDR 患者血清IL-8水平明顯升高，PDR 患者玻璃體IL-8 水平高于視網膜前膜、黃斑裂孔、葡萄膜炎患者[17]。TNF-α 可誘導視網膜色素上皮細胞和血管內皮細胞連接，破壞血-視網膜屏障，促使視網膜從非增殖狀態向新生血管轉變、加重視力損害[18]。本研究相關性分析PDR 患者玻璃體中IL-6，IL-8，TNF-α 水平均與VEGF 水平呈正相關性，提示IL-6，IL-8 和TNF-α可能在PDR 視網膜新生血管形成方面發揮促進作用。IL-6 在缺血刺激下由視網膜、血管內皮細胞分泌，并促使其它炎性因子如IL-8 生成，IL-6 也可直接誘導VEGF 產生，通過VEGF 促使新生血管形成。VEGF 表達降低時可誘發IL-6 表達，進而加重炎性反應，形成惡性循環，加劇PDR 病情[2]。IL-8 能刺激成纖維細胞、單核細胞產生VEGF，且可不依賴VEGF 促進脈絡膜新生血管形成[19]。TNF-α 表達增加可引起視網膜通透性增高，刺激血管內皮細胞分泌VEGF，誘導血管外基質和內皮細胞增殖，形成新生血管[20]?？梢娧仔约毎蜃优cVEGF 在PDR 發病、發展過程中起到重要作用，視網膜局部炎性反應刺激VEGF 產生，促使視網膜新生血管形成是PDR 的主要發病機制之一。本研究相關性分析顯示房水中、血漿中IL-6，IL-8 和TNF-α 水平與VEGF 水平無關，說明患眼局部炎性反應和視網膜新生血管形成是PDR 的主要病理事件發生場所，檢測血漿和房水中IL-6，IL-8，TNF-α 和VEGF 水平尚不能有效反映PDR 病變情況。

綜上，VEGF，IL-6，IL-8 和TNF-α 均參與PDR視網膜新生血管形成過程，IL-6，IL-8 和TNF-α 可能誘導視網膜細胞VEGF 表達，發揮刺激視網膜新生血管生成作用。VEGF，IL-6，IL-8 和TNF-α 相互作用促進新生血管形成可能主要局限于眼部，僅檢測外周血漿和房水不能有效評估PDR 病情。鑒于IL-6，IL-8 和TNF-α 在PDR 病情發展中的作用，抑制IL-6，IL-8 和TNF-α 水平可能有助于抑制VEGF 表達，為PDR 治療提供新靶點和方向。