2型糖尿病患者血清中Th1/Th2/Th17類細胞因子、氧化應激指標的變化研究

張帥

【摘要】 目的：通過對2型糖尿病患者血清中Th1/Th2/Th17類細胞因子、氧化應激指標的變化進行研究，旨在為臨床防治提供參考依據。方法：選取2018年9月-2021年3月鞍山市中心醫院內分泌科收治的73例糖尿病患者為研究對象。根據24 h尿微量白蛋白排泄量的不同進一步分為正常白蛋白尿組（24 h尿微量白蛋白排泄量<20 μg/min）38例和糖尿病腎病組（24 h尿微量白蛋白排泄量≥20 μg/min）35例。同時選取同期在本院健康體檢的37例健康人員作為對照組。測定三組受試人員的空腹血糖（FBG）、糖化血紅蛋白（HbA1c）、超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）、血清腫瘤壞死因子α（TNF-α）、白介素-4（IL-4）、白介素-10（IL-10）、白介素-17（IL-17）和Th17細胞比例（Th17/CD4）。結果：正常白蛋白尿組和糖尿病腎病組FBG、HbA1c均明顯高于對照組（P<0.05），但正常白蛋白尿組和糖尿病腎病組FBG、HbA1c比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。正常白蛋白尿組和糖尿病腎病組SOD均低于對照組（P<0.05），糖尿病腎病組SOD低于正常白蛋白尿組（P<0.05）;正常白蛋白尿組和糖尿病腎病組MDA均高于對照組（P<0.05），糖尿病腎病組MDA高于正常白蛋白尿組（P<0.05）。正常白蛋白尿組和糖尿病腎病組TNF-α、IL-17、Th17/CD4均高于對照組（P<0.05），糖尿病腎病組TNF-α、IL-17、Th17/CD4均高于正常白蛋白尿組（P<0.05）;正常白蛋白尿組和糖尿病腎病組IL-4、IL-10均低于對照組（P<0.05），糖尿病腎病組IL-4、IL-10均低于正常白蛋白尿組（P<0.05）。糖尿病患者FBG、HbA1c水平與TNF-α、IL-17和MDA水平呈正相關（P<0.05），與IL-4、IL-10和SOD呈負相關（P<0.05）。結論：2型糖尿病患者血清MDA、TNF-α、IL-17高表達，SOD、IL-4、IL-10低表達，CD4T細胞亞群在2型糖尿病患者中存在不同的失衡狀態，可能參與和維持糖尿病患者的炎癥反應。糖尿病的發生發展與機體的氧化應激和血清Th1/Th2/Th17類細胞因子表達密切相關。

【關鍵詞】 2型糖尿病 CD4T細胞亞群 氧化應激

Changes of Serum Th1/Th2/Th17 Cytokines and Oxidative Stress Markers in Patients with Type 2 Diabetes Mellitus/ZHANG Shuai. //Medical Innovation of China， 2022， 19（05）： -132

[Abstract] Objective： To study the changes of serum Th1/Th2/Th17 cytokines and oxidative stress indexes in patients with type 2 diabetes mellitus， so as to provide reference for clinical prevention and treatment. Method： A total of 73 diabetic patients admitted to our department of Endocrinology of Anshan Central Hospital， from September 2018 to March 2021 were selected as the subjects. According to the difference of 24 h microprotein excretion， they were further divided into normal albuminuria group （24 h microprotein excretion <20 μg/min） in 38 patients and diabetic nephropathy group （24 h microprotein output ≥20 μg/min） in 35 patients. At the same time， 37 healthy persons in our hospital were selected as the control group. Fasting blood glucose （FBG）， glycosylated hemoglobin （HbA1c）， superoxide dismutase （SOD）， malondialdehyde （MDA）， serum tumor necrosis factor α （TNF-α）， interleukin-4 （IL-4）， interleukin-10 （IL-10）， interleukin-17 （IL-17） and Th17 cells （Th17/CD4） were measured in the three groups. Result： FBG and HbA1c in normal albumin group and diabetic nephropathy group were significantly higher than those in control group （P<0.05）， but there were no significant differences in FBG and HbA1c between normal albumin group and diabetic nephropathy group （P>0.05）. SOD in normal albumin group and diabetic nephropathy group were lower than that in control group （P<0.05）， SOD in diabetic nephropathy group was lower than that in normal albumin group （P<0.05）; MDA in normal albumin group and diabetic nephropathy group were higher than that in control group （P<0.05）， MDA in diabetic nephropathy group was higher than that in normal albumin group （P<0.05）. TNF-α， IL-17 and Th17/CD4 in normal albumin group and diabetic nephropathy group were higher than those in control group （P<0.05）， TNF-α， IL-17， Th17/CD4 in diabetic nephropathy group were higher than those in normal albumin group （P<0.05）; the levels of IL-4 and IL-10 in normal albumin group and diabetic nephropathy group were lower than those in control group （P<0.05）， IL-4 and IL-10 in diabetic nephropathy group were lower than those in normal albumin group （P<0.05）. The levels of FBG and HbA1c were positively correlated with the levels of TNF-α， IL-17 and MDA in diabetic patients （P<0.05）， and negatively correlated with IL-4， IL-10 and SOD （P<0.05）. Conclusion： In patients with type 2 diabetes mellitus， serum MDA， TNF-α and IL-17 levels are high， while SOD， IL-4 and IL-10 levels are low， CD4T cell subsets have different imbalance in patients with type 2 diabetes mellitus， which may be involved in and maintain the inflammatory response of patients with diabetes. The occurrence and development of diabetes is closely related to the oxidative stress of the body and the expression of serum Th1/Th2/Th17 cytokines.

[Key words] Type 2 diabetes mellitus CD4 T cell subsets Oxidative stress

First-author’s address： Anshan Central Hospital， Liaoning Province， Anshan 114000， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2022.05.032

關于糖尿病的免疫學說和炎癥學說已經受到國內外研究學者的一致認可，相關研究認為由細胞因子和炎癥介質介導一系列反應是糖尿病及其并發癥發生發展的重要環節[1-3]。CD4T細胞作為構成人體免疫系統的主要細胞，在疾病的發生發展過程中起著至關重要的作用。由CD4T細胞分化成的輔助T細胞包含有Th1、Th2和Th17三個亞群，這三個亞群分泌的細胞因子和氧化應激在多個自身免疫性疾病中均發揮重要作用。有研究證實，Th1細胞分泌的血清腫瘤壞死因子α（TNF-α）和Th2細胞分泌的白介素-4（IL-4）、白介素-10（IL-10）在機體的促炎、抗炎以及自身免疫性疾病中發揮著重要作用，近年來，Th17細胞分泌的白介素-17（IL-17）被證實在糖尿病牙周炎的發生發展中起著重要作用[4-5]。超氧化物歧化酶（SOD）和丙二醛（MDA）是公認的氧化應激指標，在炎癥反應中發揮著重要作用。本研究主要通過測定2型糖尿病患者的上述指標，進一步探討2型糖尿病患者疾病變化與血清Th1/Th2/Th17類細胞因子、氧化應激指標的關系，旨在為臨床防治提供參考依據。現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年9月-2021年3月在鞍山市中心醫院內分泌科收治的73例糖尿病患者為研究對象。納入標準：符合2型糖尿病的診斷標準;為新確診病例且無糖尿病相關急性并發癥;意識清晰能正常溝通。排除標準：合并有其他免疫性疾病者;近期服用過影響免疫功能的藥物;妊娠期婦女;合并有心、肝、腎等器質性病變者;合并惡性腫瘤患者;有其他級急、慢性感染性疾病者。

73例患者根據24 h尿微量白蛋白排泄量的不同進一步分為兩組[6]：正常白蛋白尿組（24 h尿微量白蛋白排泄量<20 μg/min）38例和糖尿病腎病組（24 h尿微量白蛋白排泄量≥20 μg/min）35例。本研究同時選取同期在本院健康體檢的37例健康人員作為對照組，納入標準：意識清除。排除標準：體檢結果有異常影響本次研究中途退出者。研究對象均對本研究知情并自愿簽署知情同意書，且該研究已經過醫院醫學倫理委員會審核批準。

1.2 方法 分別于清晨抽取三組受試人員空腹靜脈血5 mL，離心得上清后用不同的方法測定三組的相關指標。采用全自動生化分析儀測定空腹血糖（FBG）;高效液相色譜法檢測糖化血紅蛋白（HbA1c）;比色法測定氧化應激指標，包括SOD和MDA;酶聯免疫吸附法測定血清TNF-α、IL-4、IL-10和IL-17;流式細胞儀測定Th17細胞比例（Th17/CD4）。

1.3 統計學處理 采用SPSS 24.0軟件對數據進行統計分析處理，計量資料用（x±s）表示，組間比較用方差分析，相關性分析用Pearson相關分析法。計數資料以率（%）表示，比較采用字2檢驗。檢驗水準為α=0.05，以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 三組一般資料比較 正常白蛋白尿組男20例，女18例;年齡32～63歲，平均（47.36±2.81）歲。糖尿病腎病組男18例，女17例;年齡30～64歲，平均（48.83±2.59）歲。對照組男20例，女17例;年齡32～62歲，平均（47.05±2.48）歲。三組的年齡、性別比較，差異均無統計學意義（P>0.05），具有可比性。

2.2 三組空腹血糖、糖化血紅蛋白、氧化應激指標比較 正常白蛋白尿組和糖尿病腎病組FBG、HbA1c均明顯高于對照組（P<0.05），但正常白蛋白尿組和糖尿病腎病組FBG、HbA1c比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。正常白蛋白尿組和糖尿病腎病組SOD均低于對照組（P<0.05），糖尿病腎病組SOD低于正常白蛋白尿組（P<0.05）。正常白蛋白尿組和糖尿病腎病組MDA均高于對照組（P<0.05），糖尿病腎病組MDA高于正常白蛋白尿組（P<0.05）。見表1。

2.3 三組血清Th1/Th2/Th17類細胞因子檢測結果比較 正常白蛋白尿組和糖尿病腎病組TNF-α、IL-17、Th17/CD4均高于對照組（P<0.05），糖尿病腎病組上述指標均高于正常白蛋白尿組（P<0.05）;正常白蛋白尿組和糖尿病腎病組IL-4、IL-10均低于對照組（P<0.05），糖尿病腎病組上述指標均低于正常白蛋白尿組（P<0.05）。見表2。

2.4 2型糖尿病患者血糖指標與血清Th1/Th2/Th17類細胞因子、氧化應激的相關性分析 糖尿病患者FBG、HbA1c水平與TNF-α、IL-17和MDA水平均呈正相關（P<0.05），與IL-4、IL-10和SOD均呈負相關（P<0.05），見表3。

3 討論

糖尿病是臨床上常見的以高血糖為主的內分泌系統疾病，是由于胰島素分泌不足或胰島素利用障礙而引發的代謝紊亂性疾病。隨著飲食結構的改變，全球范圍內糖尿病的發病率急劇上升。糖尿病主要分為1型糖尿病和2型糖尿病，以2型糖尿病最為多見，約占糖尿病患者的95%以上[7-8]。長期的高血糖可導致血管病變或硬化，進而引起心、腎、神經等多器官系統損害，故糖尿病是導致心腦血管疾病、腎功能衰竭等的主要病因之一[9]。有關2型糖尿病的發病機制仍然涉及多方面的因素，但國內外有關研究表明，2型糖尿病的發生發展與炎癥反應、氧化應激有密不可分的關系，炎癥因子的大量激活可以導致多種免疫球蛋白的沉積，進而產生胰島素抵抗和胰島素分泌受損等特征，導致2型糖尿病的進一步發展[10-12]。

CDT細胞是機體中重要的T細胞亞群，它可以通過分泌多種細胞因子來啟動和維持機體代謝性炎癥反應[13]。根據CDT細胞分泌功能可將其分為促炎性亞群和抗炎性亞群兩類，其中Th1和Th17為促炎性亞群，而Th2為抗炎性亞群。促炎性亞群和抗炎性亞群之間的動態平衡在維持機體免疫水平和弱化、避免炎癥反應中起著重要作用[14-15]。TNF-α是Th1細胞分泌的細胞因子，參與細胞免疫應答，當TNF-α大量表達時可促進機體內炎性因子的大量釋放，進而誘發胰島素抵抗，影響機體葡萄糖的轉運和脂質代謝[16]。IL-4和IL-10是Th2細胞分泌的細胞因子，參與體液免疫應答，其可抑制Th1細胞的釋放，進而抑制炎癥因子的生成，下調炎癥反應[17]。正常情況下，Th1/Th2細胞處于動態平衡狀態，一旦打破這種平衡，就會導致機體產生慢性炎癥性反應，引起全身炎性反應性疾病。Th17是近年來新發現的一種T細胞亞群，其分泌的IL-17是一種多效促炎因子，可誘導趨化因子、炎性因子的大量表達和炎性細胞對靶器官的浸潤，具有放大炎性反應的效用[18-19]。本研究中，正常白蛋白組和糖尿病腎病組TNF-α、IL-17、Th17/CD4均高于對照組（P<0.05），糖尿病腎病組TNF-α、IL-17、Th17/CD4均高于正常白蛋白組（P<0.05）;正常白蛋白組和糖尿病腎病組IL-4、IL-10均低于對照組（P<0.05），糖尿病腎病組IL-4、IL-10均低于正常白蛋白組（P<0.05）。該研究結果與文獻[17-18]報道一致，說明發生糖尿病時Th1細胞因子高表達，而Th2細胞因子低表達，二者的比例失衡導致促炎性亞群占據主導地位，進一步促進了糖尿病的發生和發展，同樣，Th17細胞的增加也導致IL-17的大量釋放，進而放大炎癥反應，引發胰島細胞功能的進一步損害。

糖代謝的紊亂可以導致活性氧的增多，和炎癥反應一并引發機體的氧化應激[20-21]。正常白蛋白尿組和糖尿病腎病組SOD均低于對照組（P<0.05），糖尿病腎病組SOD低于正常白蛋白尿組（P<0.05）。正常白蛋白尿組和糖尿病腎病組MDA均高于對照組（P<0.05），糖尿病腎病組MDA高于正常白蛋白尿組（P<0.05）。說明2型糖尿病患者體內脂質過氧化速度增強，而氧自由基的清除能力降低，進而導致糖尿病患者全身微血管病變，加重腎臟負擔和損傷。此外，相關性分析結果顯示，糖尿病患者FBG、HbA1c水平與TNF-α、IL-17和MDA水平均呈正相關（P<0.05），與IL-4、IL-10和SOD均呈負相關（P<0.05），進一步證實了糖尿病的發生發展與機體的氧化應激和血清Th1/Th2/Th17類細胞因子表達密切相關，這也使臨床醫師從免疫手段干預和治療2型糖尿病成為可能，當然，相關研究需進一步擴大和論證。

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（收稿日期：2021-07-08） （本文編輯：張爽）