2型糖尿病視網膜病變患者血清ZAG、Egr-1、CMKLR1水平與糖脂代謝和胰島素抵抗的關系及其影響因素

陳樺，陳旺

漢中市人民醫院眼科，陜西 漢中 723000

糖尿病視網膜病變(diabetic retinopathy，DR)是糖尿病最常見的微血管并發癥，已成為視力受損和致盲的重要原因[1]。高血脂、高血糖、糖基化終末產物、胰島素抵抗等可引起微血管結構及功能改變，視網膜血流紊亂和血管通透性增加，導致視網膜血管管腔狹窄和血管新生，從而引發DR[2]。DR所涉及的發病機制錯綜復雜，有學者認為炎癥反應、氧化應激、線粒體損傷、血管內皮組細胞功能障礙、表觀遺傳修飾及基因多態性在DR發展過程中扮演重要角色[3]。鋅a2糖蛋白(zinc-alpha 2-glycoprotein，ZAG)是一種約41 kDa的可溶性蛋白，在調節脂代謝、葡萄糖代謝及胰島素抵抗(insulin resistance，IR)、促進能量代謝、調節免疫反應、增加自噬活性、抑制腫瘤增殖中有著重要作用[4]。早期生長反應基因1(early growth response gene-1，Egr-1)被認為是和肥胖以及糖尿病并發癥相關的轉錄因子，可通過調控下游基因多方面地調控2型糖尿病的病理發生過程[5]。趨化因子樣受體1(chemokine receptor-like 1，CMKLR1)屬于趨化脂肪因子Chemerin配體，可參與炎癥反應、免疫反應、肥胖、2型糖尿病、代謝性疾病、心血管系統疾病及神經發生性疾病等多種疾病病理過程[6]。本研究對2型糖尿病DR患者血清ZAG、Egr-1、CMKLR1水平與糖脂代謝和IR的關系及其影響因素展開探究，為DR的早期干預和治療提供參考。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2017年6月至2020年3月期間在漢中市人民醫院眼科治療的227例2型糖尿病患者為研究對象。納入標準:①患者均符合《中國2型糖尿病防治指南(2013年版)》中所制定的2型糖尿病相關診斷標準[7]；②年齡≥18周歲；③能配合完成眼底檢查，符合《我國糖尿病視網膜病變臨床診療指南(2014年)》中DR的診斷標準[8]；④臨床病歷資料完整。排除標準:①合并心、肺、肝、腎功能異常、癌癥、慢性感染、免疫系統、神經系統疾病者；②Ⅰ型糖尿病、特殊類型糖尿病、糖尿病急性并發癥者；③眼屈光介質明顯渾濁，影響眼底觀察者；④其他原因引起的視覺損害、視力下降、眼底病變患者；⑤長期服用糖皮質激素、雌激素或免疫抑制劑者。依據DR分期標準[8]，將227例2型糖尿病患者中93例DR患者分為DR組，134例非DR患者分為n-DR組。另選取同期于我院接受體檢的健康志愿者70例作為對照組。本研究經我院倫理委員會批準。

1.2 觀察指標與檢測方法 收集三組受檢者的清晨空腹靜脈血液樣品，送至我院檢驗科檢測。采用全自動生化分析儀(邁瑞醫療BS-480)檢測血清總膽固 醇(total cholesterol，TC)、甘 油 三 酯(triglyceride，TG)、低密度脂蛋白(low density lipoprotein，LDL)、高密度脂蛋白(high density lipoprotein，HDL)水平，采用高壓液相色譜法(西門子DCAVantage 2000糖化血紅蛋白分析儀)檢測糖化血紅蛋白(glycosylated hemoglobin，Hb A1c)水平，葡萄糖氧化酶法檢測空腹血糖(fasting blood glucose，FBG)水平，放射免疫分析法檢測血清胰島素(insulin，FIN)水平，并計算胰島素抵抗指數(home-ostatic model assessment of insulin resistance，HOMA-IR)。以酶聯免疫吸附(ELISA)法檢測血清ZAG、Egr-1、CMKLR1水平，相關試劑盒均購自武漢博歐特生物科技有限公司，操作步驟嚴格按照試劑盒說明書進行。

1.3 統計學方法 應用SPSS20.0統計軟件分析數據。計量資料符合正態分布，以均數±標準差(±s)表示，兩組間比較采用t檢驗，多組間比較采用方差分析；計數資料比較采用χ2檢驗；采用Pearson相關性分析ZAG、Egr-1、CMKLR1與糖脂代謝和IR的相關性；采用多因素Logistic回歸分析影響DR的相關因素。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 三組受檢者的基線資料比較 三組受檢者的收縮壓(systolic pressure，SBP)比較，n-DR組、DR組患者明顯高于對照組，DR組SBP明顯高于n-DR組，差異均具有統計學意義(P<0.05)；DR組患者的病程明顯長于n-DR組，差異具有統計學意義(P<0.05)。三組受檢者的性別、年齡、體質量指數、吸煙、飲酒及舒張壓(DBP)比較差異均無統計學意義(P>0.05)，見表1。

表1 三組受檢者的基線資料比較[±s，例(%)]

表1 三組受檢者的基線資料比較[±s，例(%)]

注：與對照組比較，a P<0.05；與n-DR組，b P<0.05；1 mmHg=0.133 kPa。

指標男/女年齡(歲)病程(年)體質量指數(BMI，kg/m2)吸煙飲酒SBP(mmHg)DBP(mmHg)對照組(n=70)45(64.29)/25(35.71)55.66±5.72-24.86±4.87 15(21.43)11(15.71)105.62±10.23 74.26±8.25 n-DR(n=134)85(63.43)/49(36.57)56.71±5.71 3.12±0.86 25.95±5.21 31(23.13)25(18.66)121.68±11.96a 75.62±8.91 DR(n=93)56(60.22)/37(39.78)55.29±5.12 7.85±1.97 26.73±5.36 19(20.43)20(21.51)126.36±12.41ab 77.71±10.36 F(t)/χ2值1.050 1.996 24.634 2.999 0.234 0.280 68.779 2.94 P值0.305 0.138 0.001 0.051 0.629 0.597 0.001 0.054

2.2 三組受檢者的血清學指標比較 三組受檢者 的 血 清FBG、HbA1c、HOMA-IR、ZAG、Egr-1、CMKLR1水平比較差異均具有統計學意義(P<0.05)，其中對照組、n-DR組、DR組受檢者的血清FBG、HbA1c、HOMA-IR、Egr-1、CMKLR1水平依次升高，血清ZAG水平依次降低，差異均具有統計學意義(P<0.05)，見表2。

表2 三組受檢者的血清學指標比較(±s)

注：與對照組比較，a P<0.05；與n-DR組比較，b P<0.05。

指標FBG(mmol/L)HbA1c(%)TG(mmol/L)TC(mmol/L)HDL(mmol/L)LDL(mmol/L)FINS(mU/L)HOMA-IR ZAG(μg/mL)Egr-1(ng/mL)CMKLR1(μg/L)對照組(n=70)5.25±1.16 5.62±1.23 1.06±0.24 4.98±1.19 1.41±0.33 1.63±0.38 9.49±2.23 2.18±0.56 72.37±10.22 0.19±0.04 26.28±6.16 n-DR(n=134)7.83±1.59a 7.21±1.57a 1.13±0.19 5.07±1.21 1.38±0.32 1.57±0.36 9.98±2.79 4.17±0.99a 62.78±8.62a 0.27±0.05a 42.33±7.62a DR(n=93)8.55±1.72ab 8.41±1.96ab 1.09±0.21 5.04±1.19 1.42±0.34 1.62±0.37 10.48±2.89 5.36±1.31ab 49.63±7.28ab 0.51±0.11ab 55.69±9.36ab F值98.665 58.169 2.768 0.130 0.452 0.816 2.709 192.67 143.852 459.442 276.283 P值0.001 0.001 0.064?0.878 0.637 0.443 0.068 0.001 0.001 0.001 0.001

2.3血清ZAG、Egr-1、CMKLR1水平與糖脂代謝和胰島素抵抗的相關性 血清ZAG與FBG、HbA1c、HOMA-IR呈負相關(P<0.05)；血清Egr-1與FBG、HbA1c、HOMA-IR呈正相關(P<0.05)，血清CMKLR1與FBG、HbA1c、HOMA-IR、FINS呈正相關(P<0.05)，見表3。

2.4 影響DR患者的相關因素 以DR病變為因變量，病程、SBP、FBG、HbA1c、HDL、HOMA-IR、ZAG、Egr-1、CMKLR1為自變量進行多因素Logistic回歸分析，結果顯示，病程、HbA1c、ZAG、Egr-1、CMKLR1是DR的獨立影響因素(P<0.05)，見表4。

3 討論

隨著人們生活水平的提高、生活方式的改變以及平均壽命的延長，糖尿病及其并發癥的發生率也逐年升高。研究結果顯示，我國大陸居民DR的患病率為1.62%，DR患者占糖尿病患者的20.86%[9]，嚴重危害了患者的健康和生活質量。DR早期癥狀隱匿，其發展至晚期治療有效性降低。因此，早期預防DR的發生、發展至關重要。血清學檢查具有便捷、有效、經濟、易普及等特點，因此嘗試尋找新的DR血清學標志物，有利于篩查2型糖尿病患者DR的高危風險人群，對于DR早期診斷、延緩DR的進展、維持和改善患者的視功能、降低相關治療費用具有重要意義。

ZAG是一種功能復雜的可溶性糖蛋白，參與肥胖、IR、糖脂代謝的調節，與2型糖尿病具有密切的相關性，可通過增加胰島素、提高組織葡萄糖代謝率、結合β3腎上腺素受體等機制發揮抗糖尿病作用[10]。Egr-1是即刻早期蛋白家族中重要的一員，通過調控其下游的長期反應基因的表達參與體內眾多的病理生理過程，如創傷修復、細胞的生長和分化、炎癥、血管內皮功損傷、腫瘤發生，與糖尿病并發癥的發生發展密切相關[11]。CMKLR1屬于G蛋白偶聯受體(G protein coupled receptor，GPCR)家族的一員，影響脂肪組織發育、葡萄糖穩態、肥胖及其相關疾病的炎癥反應和糖脂代謝紊亂[12]。在本文研究結果中，2型糖尿病患者的血清Egr-1、CMKLR1水平高于對照組，而血清ZAG水平低于對照組，且DR組患者血清Egr-1、CMKLR1水平高于n-DR組，血清ZAG水平低于n-DR組，表明ZAG、Egr-1、CMKLR1可能與糖尿病及糖尿病血管病變有關，參與糖尿病微血管并發癥的發生發展過程。

本研究顯示，血清ZAG與FBG、HbA1c、HOMA-IR呈負相關，Egr-1與FBG、HbA1c、HOMA-IR呈正相關，CMKLR1與FBG、HbA1c、HOMA-IR、FINS呈正相關，表明ZAG、Egr-1、CMKLR1在2型糖尿病患者中的糖代謝紊亂和IR中可能起到一定的作用。Egr-1通過直接激活肝臟中的蛋白酪氨酸磷酸酶1B(protein tyrosine phosphatase 1B，PTP1B)轉錄來抑制胰島素受體的磷酸化而表現出對胰島素敏感性的負反饋抑制，加速肝細胞胰島素抵抗[13]。SHEN等[14]研究表明，Egr-1在2型糖尿病患者脂肪組織中高表達，上調香葉基二磷酸合酶(geranyl diphosphate synthase，GGPPS)表達而增強Erk1/2活化，通過Egr-1/GGPPS/Erk1/2途徑導致高胰島素血癥期間的胰島素抵抗。Chemerin是一種可能參與腫瘤發生和胰島素抵抗的標志物，而CMKLR-1是一種調節chemerin水平的受體，是胰島素抵抗、2型糖尿病和癌癥治療的潛在靶點[15]。GAO等[16]研究顯示，ZAG與血糖異常表達相關，ZAG治療可促進葡萄糖攝取，提高胰島素敏感性，ZAG的過表達增加呼吸交換率和熱量產生，減輕高脂肪飲食誘導的小鼠IR抵抗，并降低骨骼肌的脂質含量。

DR的發病機制很復雜，是多種途徑與多種因素共同參與、相互作用、相互影響的結果，高血壓、血脂異常及血糖未得到良好控制均可能影響DR的進程。2型糖尿病患者由于存在高血糖、高胰島素血癥和IR，直接或間接地導致視網膜微血管內皮受損，刺激視網膜毛細血管內皮細胞增生，促進新生血管形成。本研究顯示，病程、HbA1c、ZAG、Egr-1、CMKLR1是DR的獨立影響因素，提示隨著病程的延長，糖代謝紊亂及ZAG、Egr-1、CMKLR1表達異常促進了DR的發生發展，ZAG、Egr-1、CMKLR1可作為預測DR發生、治療評估的指標之一。YU等[17]研究顯示，穿心蓮內酯具有對2型糖尿病患者的Egr1轉錄激活的抑制作用，降低Egr1調控的兩個下游基因的表達，有助于緩解DR進展過程中的視網膜炎癥或血管生成。何芬等[18]研究顯示，DR患者血清中CMKLR1水平升高，且與病情進展有關，是影響DR發生、進展的重要危險因素。李娜等[19]研究報道，DR患者的ZAG水平明顯降低，且與DR嚴重程度呈負相關，ZAG可能參與了DR的發生與發展。本研究具有一定的局限性，本研究為橫斷面研究，缺少對血清ZAG、Egr-1、CMKLR1水平異常患者的長期隨訪，同時研究深度不足，發現了ZAG、Egr-1、CMKLR1是DR的影響因素，但未能明確其作用機制，后期還需進一步深入研究。

綜上所述，2型糖尿病DR患者血清Egr-1、CMKLR1水平升高，ZAG水平降低，與糖代謝紊亂和IR具有明顯相關性，病程、HbA1c、ZAG、Egr-1、CMKLR1是DR發生發展的獨立影響因素。對于2型糖尿病患者通過探索并控制其相關危險因素，可以有效的防治和延緩DR的發生和進展。