血清VEGF、HIF-1α及Hcy與2型糖尿病視網膜病變的相關性

陳焓，李志洪

(1.廈門大學附屬第一醫院眼科；2.中國人民解放軍陸軍第七十三集團軍醫院心內科心功能區，福建 廈門 361003)

糖尿病視網膜病變(diabetic retinopathy，DR)是因持續高血糖狀態導致的眼底微血管功能和結構改變，是2型糖尿病(diabetes mellitus type 2，T2DM)患者常見的慢性進行性并發癥之一，也是導致成人視力障礙的首要原因[1]。DR可通過早期規范性預防和治療來延緩病情進展，改善預后[2]，但DR病變早期無明顯癥狀。因此，探究與DR相關的生化指標用以指導DR診療極具臨床意義。目前，DR的確切機制仍不明確，近年來眾多研究[3-4]支持慢性炎癥、血管內皮功能紊亂、新血管生成等參與了DR的發生發展。血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)具有刺激血管內皮細胞生長增殖和誘導遷移、增強血管通透性、誘導新生血管形成等作用[5]；缺氧誘導因子-1α(hypoxia inducible factor 1α，HIF-1α)是參與機體應答缺氧環境的一種轉錄調節因子，也是新血管形成中的關鍵因子之一[6]；同型半胱氨酸(homocysteine，Hcy)可通過誘導生成H2O2而增加自由基活性的細胞毒作用，直接損傷血管內皮功能[7]。本研究旨在探究血清VEGF、HIF-1α及Hcy與DR的相關性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020年1月至2021年6月廈門大學附屬第一醫院收治的120例T2DM患者為研究對象，根據是否合并DR分為DR組(n=76)和單純T2DM組(n=44)，再根據DR分期將DR組分為非增殖型DR(non-proliferative diabetic retinopathy，NPDR)組(n=45)和增殖型DR(proliferative diabetic retinopathy，PDR)組(n=31)。納入標準：(1)符合T2DM診斷標準；(2)完成DR篩查，DR診斷標準[8]：經散瞳后眼底鏡檢查、眼底熒光造影、眼底照相等檢查發現滲出、出血、血管增生、微血管瘤等癥狀；(3)年齡18～75歲；(4)臨床資料清晰完整；(5)患者或家屬知情同意參與研究。排除標準：(1)合并免疫系統疾病、慢性炎性疾病、神經系統疾病、嚴重肝腎功能疾病、惡性腫瘤者；(2)合并青光眼、白內障、屈光改變等眼部疾病或眼底病變難以分級者；(3)妊娠或哺乳期婦女；(4)存在其他糖尿病急性并發癥者；(5)入組前兩個月內有免疫抑制劑、細胞毒制劑應用史者。本研究已獲得相關醫學倫理委員會審批。本研究為前瞻性研究，符合《赫爾辛基宣言》。

1.2 觀察指標與檢測方法

入組后即收集所有對象：(1)一般資料包括性別、年齡、體質指數(BMI)、糖尿病病程、收縮壓(SPB)、舒張壓(DPB)、吸煙及飲酒情況；(2)生化指標包括空腹血糖(FPG)、糖化血紅蛋白(HbAlc)、血清總膽固醇(TC)、甲狀腺球蛋白(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、超敏C-反應蛋白(hs-CRP)及VEGF、HIF-1α、Hcy，其中血清學指標檢測血樣為空腹外周靜脈血，FPG檢測采用葡萄糖氧化酶法，HbA1c檢測采用高效液相色譜法，TC、TG、LDL-C、HDL-C、hs-CRP、Hcy檢測采用全自動生化分析儀(AU5800，Beckman Coulter)，VEGF、HIF-1α檢測采用酶聯免疫吸附法(ELISA)(上海酶聯生物科技有限公司)。

1.3 統計學分析

2 結果

2.1 單純T2DM組與DR組患者一般資料比較

DR組糖尿病病程長于單純T2DM組(P<0.05)。兩組性別、年齡、BMI、SPB、DPB等其他一般資料比較，差異均無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 單純T2DM組與DR組一般資料比較

2.2 單純T2DM組與DR組患者生化指標比較

與單純T2DM組相比，DR組HbAlc及血清VEGF、HIF-1α、Hcy水平均更高(P<0.05)。兩組FPG、TC、TG、LDL-C、HDL-C、hs-CRP水平比較，差異均無統計學意義(P>0.05)。見表2。

表2 單純T2DM組與DR組患者生化指標比較

2.3 不同分期DR患者血清VEGF、HIF-1α、Hcy水平比較

PDR組血清VEGF、HIF-1α、Hcy水平均高于NPDR組，差異均有統計學意義(P<0.05)。見表3。

表3 不同分期DR患者血清VEGF、HIF-1α、Hcy水平比較

2.4 Logistic多因素回歸分析

以T2DM患者是否合并DR為因變量，以單因素分析中有統計學意義的指標為自變量，行Logistic回歸分析。結果顯示，糖尿病病程、HbAlc、VEGF、HIF-1α、Hcy均是DR的獨立危險因素(P<0.05)。見表4。

表4 影響DR的多因素Logistic回歸分析

2.5 血清VEGF、HIF-1α、Hcy對DR、PDR的診斷價值

血清VEGF、HIF-1α、Hcy診斷DR的ROC曲線下面積(AUC)分別為0.754、0.683、0.676；且三者聯合的AUC最大(0.984)，敏感度、特異度分別為94.74%、95.45%。見表5。

表5 血清VEGF、HIF-1α、Hcy對DR的診斷價值

3 討論

糖尿病病程是DR發生的重要危險因素，DR的發生幾率會隨病程的延長而顯著增加；血糖控制是臨床治療糖尿病及其相關并發癥的關鍵所在，高血糖狀態會刺激T2DM患者眼底組織加速病變[9-10]。本研究也顯示糖尿病病程、高HbAlc水平均是DR發生的獨立危險因素，提示臨床應重視T2DM的血糖控制狀態，進行DR的定期篩查，從而通過早期積極干預來改善預后。

目前，DR發生發展的確切機制不詳，但高血糖負荷導致的視網膜微血管損傷是主流假說[11]。VEGF是視網膜新血管生成、血管滲漏的關鍵因素，在DR的視網膜異常增生、纖維化病變過程中有著重要作用，其水平異常與DR病變程度存在顯著相關性[12]。嚴鳴光等[13]研究顯示，不同分期DR患者的房水和血清中的VEGF水平均存在明顯差異，PDR患者的VEGF表達程度更高。VEGF一方面可與VEGF受體(vascular endothelial growth factor receptor，VEGFR)特異性結合來誘導內皮細胞增生，另一方面可通過細胞小囊泡器增強血管通透性。當機體的組織或細胞因高血糖刺激發生炎性損傷或增生時，血清VEGF水平隨之上調，進而誘導新血管增生，最終形成DR[14]。抗VEGF靶向治療是近年來臨床DR治療新策略和方向。本研究中，PDR組的血清VEGF水平高于NPDR組，且為DR發生的獨立危險因素，與既往研究[15]結果相一致。

DR的發生還與視網膜缺氧有關。T2MD患者存在糖代謝異常，血紅蛋白(hemoglobin，Hb)出現非酶糖化，將降低Hb的攜氧能力，使氧擴散受阻，導致視網膜缺氧，視網膜微血管受損[16]。HIF-1α是細胞受缺血缺氧刺激而產生應答缺氧環境的特異性轉錄調節因子。Syaed等[17]研究發現，合并DR患者的外周血HIF-1α水平要高于單純T2MD患者。HIF-1α與VEGF在DR患者外周血中表達呈現明顯互相依賴，干擾HIF-1α可降低VEGF的表達[18]。基礎實驗[19]也證實，敲除掉小鼠的HIF-1α基因可有效降級細胞間黏附分子和VEGF的表達，減輕視網膜血管滲漏和過度增生。本研究顯示，HIF-1α在DR組患者中表達更高，是DR發生的獨立影響因素，表明HIF-1α與DR的發生發展密切相關，監測、調節HIF-1α表達可能是DR診斷、治療的一種新思路。Hcy是血管內皮損傷的常用監測指標，可反映血管病變情況。高水平Hcy可能通過加重血管內皮細胞的脂質過氧化反應[20]、提高血小板的黏附性和聚集性[21]、刺激血管平滑肌過度增殖[22]等多種機制損害視網膜微血管，加重循環障礙，進而引發DR。本研究也證實，高Hcy水平是DR發生的獨立危險因素，與黃漓莉等[23]研究結果一致。本研究還將血清VEGF、HIF-1α、Hcy用于DR診斷分析，ROC曲線分析顯示，三者聯合應用診斷DR的AUC高達0.984，明顯高于單項指標應用，表明血清VEGF、HIF-1α聯合Hcy對DR具較高的診斷效能。

綜上所述，血清VEGF、HIF-1α、Hcy均與DR的發生發展關系密切，是DR發生的獨立影響因素，三者聯合用于DR診斷中具較高的診斷效能。臨床在診療T2MD患者時應密切關注患者的血清VEGF、HIF-1α、Hcy水平，對存在較高風險的患者進行定期篩查，采取預防性干預措施，發揮其診斷、病情監測的積極作用，進而改善患者預后。