糖尿病合并頸動脈斑塊患者血漿ox-LDL-C與氧化應激相關性研究*

張晶梅,蘇珍珍,徐秀芬,王占武,李青影,武入英,王占科

1.邢臺市第三醫院輸血科,河北邢臺054000;2.河北北方學院檢驗學院,河北張家口 075000;3.寧波鄞州中醫院內分泌科,浙江寧波 315100;4.邢臺市第三醫院內分泌科,河北邢臺054000;5.河北省退役軍人總醫院檢驗科,河北邢臺 054000;6.寧波美康盛德醫學檢驗所VAP血脂亞組分實驗室,浙江寧波 315100;7.寧波衛生職業技術學院院士工作站,浙江寧波 315100

中國動脈粥樣硬化性心腦血管疾病(ASCVD)發病率逐年呈升高趨勢[1]。動脈粥樣硬化是動脈亞健康的表現,動脈粥樣硬化斑塊是動脈粥樣硬化的晚期表現,也是ASCVD高危人群的判斷標準[2]。頸動脈解剖學位置和冠狀動脈等其他動脈不同,頸動脈斑塊作為動脈粥樣硬化的宏觀表現,易被超聲發現,頸動脈斑塊不僅與腦梗死相關,也和冠狀動脈粥樣硬化和冠心病相關[3-5]。糖尿病合并頸動脈斑塊患者是ASCVD的高危人群,ASCVD等心腦血管事件是糖尿病患者的主要死亡原因[6],血脂成分異常尤其是氧化性低密度脂蛋白膽固醇(ox-LDL-C)升高是導致動脈粥樣硬化的主要臨床血脂學病因[7]。糖尿病患者存在氧化應激[8],但與ox-LDL-C的關系尚缺乏臨床實驗證據,為此,本研究以血清超氧化物歧化酶(SOD)下降和丙二醛(MDA)升高作為氧化應激水平評估指標,以糖尿病患者和糖尿病并發頸動脈斑塊患者及健康對照人群作為研究對象,測定研究對象血清ox-LDL-C、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、小而密低密度脂蛋白膽固醇(sdLDL-C)、SOD和MDA水平并計算ox-LDL-C/LDL-C和ox-LDL-C/sdLDL-C,觀察不同研究對象血清ox-LDL-C、ox-LDL-C/LDL-C和ox-LDL-C/sdLDL-C及SOD和MDA水平變化,研究糖尿病患者血清ox-LDL-C、ox-LDL-C/LDL-C和ox-LDL-C/sdLDL-C與SOD和MDA水平相關性,為探討糖尿病患者ox-LDL-C升高和發生動脈粥樣硬化可能機制提供實驗依據。現報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2019年6月1日至2022年7月1日邢臺市第三醫院(簡稱“本院”)內分泌科收治的糖尿病患者156例(單純糖尿病組)和糖尿病合并頸動脈斑塊患者170例(糖尿病合并頸動脈斑塊組)作為研究對象。單純糖尿病組男89例、女67例,年齡31～80歲。糖尿病合并頸動脈斑塊組男94例、女76例,年齡37～85歲。另選取同期來本院體檢的健康者179例作為健康對照組,男100例、女79例,年齡19～80歲。單純糖尿病組納入標準:(1)年齡≥18 歲;(2)符合文獻[9]的糖尿病確診患者;(3)頸動脈無斑塊;(4)未服用降血脂藥物;(5)非心肌梗死、腦梗死等心腦血管疾病患者。糖尿病合并頸動脈斑塊組納入標準:(1)采用頸動脈超聲法診斷頸動脈斑塊[2],且單側或雙側頸動脈存在1個或多個斑塊;(2)其他同單純糖尿病組納入標準。健康對照組納入標準:(1)無糖尿病;(2)無頸動脈斑塊;(3)其他同糖尿病合并頸動脈斑塊組納入標準。排除標準:(1)年齡<18歲;(2)肝、腎、肺功能不全;(3)腫瘤、血液病;(4)臨床確診的心肌梗死、腦梗死等心腦血管疾病;(5)正在使用降血脂藥物者;(6)腦動脈瘤和動脈夾層以及腦卒中等;(7)精神病。本研究技術方案通過邢臺市第三醫院倫理委員會審查(2020KY14),所有研究對象均知情同意。

1.2方法

1.2.1臨床資料收集 通過詢問單純糖尿病組和糖尿病合并頸動脈斑塊組患者病史和查閱現病歷及檢驗報告,通過入院查體檢查時填寫的個人信息表獲取健康對照組年齡、性別、抽煙、酗酒和體重指數(BMI)等基本資料信息。

1.2.2標本采集和檢測指標 入選對象抽血前一天晚上清淡飲食,早晨空腹且禁輸葡萄糖12 h后,無菌操作采集肘靜脈血液5～6 mL,分離血清,測定各組血清ox-LDL-C、LDL-C、sdLDL-C及SOD和MDA等指標,并計算ox-LDL-C/sdLDL-C和ox-LDL-C/LDL-C。

1.2.3測定方法 測定血清ox-LDL-C采用酶聯免疫吸附試驗法,在RT-6000型酶標儀(深圳雷杜生命科學股份有限公司) 上進行,檢測試劑盒從西安金磁納米生物技術有限公司購買。測定血清LDL-C和sdLDL-C采用垂直密度梯度離心全自動血脂譜(VAP)分離相檢測法,在MS-V600型VAP血脂亞組分檢測儀(美康生物科技股份有限公司)上進行,LDL-C和sdLDL-C檢測試劑盒從寧波美康生物科技有限公司購買。測定血清SOD活力采用黃嘌呤氧化酶法,在AU5400型全自動生化分析儀(美國貝克曼庫爾特公司)上進行,SOD活力檢測試劑盒從美康生物科技股份有限公司購買。測定血清MDA水平采用硫代巴比妥酸(TBA)比色法,在AU5400型全自動生化分析儀(美國貝克曼庫爾特公司)上進行,血清MDA檢測試劑盒從南京建成生物工程研究所購買。所有測定指標均嚴格按相應檢測試劑盒說明書進行參數設置和操作。

2 結 果

2.1各組基本信息情況 糖尿病合并頸動脈斑塊組和單純糖尿病組平均年齡、男女性別比值、BMI與健康對照組比較差異無統計學意義(P>0.05)。糖尿病合并頸動脈斑塊組和單純糖尿病組抽煙率和酗酒率及高血壓率明顯高于健康對照組,糖尿病合并頸動脈斑塊組高血壓率明顯高于單純糖尿病組,差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 各組基本信息情況

2.2各組血清ox-LDL-C、ox-LDL-C/LDL-C、ox-LDL-C/sdLDL-C及SOD活力、MDA水平比較 糖尿病合并頸動脈斑塊組和單純糖尿病組血清ox-LDL-C、LDL-C、ox-LDL-C/LDL-C、sdLDL-C、ox-LDL-C/sdLDL-C和MDA水平均明顯高于健康對照組,糖尿病合并頸動脈斑塊組血清ox-LDL-C、LDL-C、ox-LDL-C/LDL-C、sdLDL-C、ox-LDL-C/sdLDL-C和MDA水平明顯高于單純糖尿病組,差異有統計學意義(P<0.05);糖尿病合并頸動脈斑塊組和單純糖尿病組血清SOD活力均明顯低于健康對照組,糖尿病合并頸動脈斑塊組SOD活力明顯低于單純糖尿病組,差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 3組血清各指標水平比較

2.3血清ox-LDL-C、ox-LDL-C/LDL-C、ox-LDL-C/sdLDL-C與SOD活力和MDA相關性 單純糖尿病組和糖尿病合并頸動脈斑塊組患者血清ox-LDL-C、ox-LDL-C/LDL-C、ox-LDL-C/sdLDL-C與SOD活力呈負相關(r=-0.534、-0.446、-0.720,P<0.05);與MDA呈正相關(r=0.606、0.494、0.819,P<0.05)。

3 討 論

糖尿病患者糖代謝障礙和高血糖激活多元醇途徑,提高還原型輔酶Ⅱ氧化酶活性,導致線粒體氧化物產生增多等途徑,表現為超氧陰離子、羥自由基、過氧化氫、一氧化氮、過氧亞硝酸基陰離子等機體活性氧簇和活性氮簇等自由基濃度升高,造成機體氧化和抗氧化功能失衡,血清SOD清除氧自由基活力下降和脂質過氧化產物MDA升高[10]。氧化應激在動脈粥樣硬化發生發展中,發揮重要作用,氧化應激不僅和糖脂代謝障礙以及高血壓有關,還與吸煙和酗酒等不良生活習慣有關[11-12]。本研究結果發現,糖尿病患者存在氧化應激,糖尿病合并頸動脈斑塊患者氧化應激水平高于單純糖尿病患者,提示糖尿病患者氧化應激和頸動脈粥樣硬化有關。吸煙和酗酒被《中國心血管健康與疾病報告2021》列為ASCVD獨立危險因素[1]。本研究結果表明,糖尿病合并頸動脈斑塊組和單純糖尿病組抽煙率和酗酒率及高血壓率明顯高于健康對照組,提示吸煙和酗酒促進了糖尿病患者氧化應激和動脈粥樣硬化發生與發展。

近年來頸動脈斑塊發生率明顯升高,頸動脈斑塊無論是軟斑脫落造成腦血栓和腦卒中,還是頸動脈斑塊增生導致血管內徑狹窄或閉鎖,導致低灌注腦梗死,研究糖尿病患者發生頸動脈斑塊的機制,對預防糖尿病心腦血管事件具有重要意義[13-14]。高血壓、高血糖和血脂成分異常是ASCVD的獨立危險因素[1]。本研究結果發現,糖尿病合并頸動脈斑塊組高血壓率明顯高于單純糖尿病組,差異有統計學意義(P<0.05),進一步證明了高血壓在糖尿病患者動脈粥樣硬化發生發展中的作用。高血壓一方面促進動脈粥樣硬化形成,另一方面動脈粥樣硬化造成全身動脈內徑狹窄,可能為保證血液正常灌注,反饋調節血壓升高。高血壓與頸動脈粥樣硬化性斑塊性狹窄的關系,值得深入研究。

有研究報道,天然低密度脂蛋白(LDL)顆粒中的不飽和脂肪酸約占LDL總脂肪酸的35%～70%,不飽和脂肪酸容易被活性氧自由基進行氧化修飾為ox-LDL。LDL被氧化修飾轉化為ox-LDL后,才具有致動脈粥樣硬化的功能,ox-LDL更容易沉積于血管內膜,被巨噬細胞吞噬,導致血管內膜下泡沫細胞生成,逐漸形成粥樣斑塊[15-16]。本研究結果發現,糖尿病合并頸動脈斑塊組血清ox-LDL-C明顯高于單純糖尿病組,差異有統計學意義(P<0.05),提示糖尿病患者ox-LDL升高在動脈粥樣硬化和ASCVD發生發展中,發揮重要作用,血清ox-LDL-C可作為預警診斷糖尿病患者ASCVD血液生物標記物。

外周血LDL和sdLDL在動脈粥樣硬化發生發展中發揮重要作用[17]。本研究結果發現,糖尿病合并頸動脈斑塊患者不僅血清ox-LDL-C升高,而且ox-LDL/LDL-C和ox-LDL/sdLDL-C也明顯升高,提示糖尿病頸動脈斑塊患者血清ox-LDL水平升高,可能與LDL尤其是sdLDL升高有關。LDL在血管內皮細胞、巨噬細胞等細胞生物氧化作用下,經過非常復雜過程,生成 ox-LDL,sdLDL因顆粒小密度大,更容易進入血管內皮細胞下被活性氧自由基氧化修飾,形成新的抗原決定簇,被巨噬細胞吞噬[18-20]。有研究報道,基于VAP檢測技術的sdLDL水平預警診斷頸動脈斑塊臨床價值優于LDL,可能與sdLDL更容易被氧化修飾有關[2]。ox-LDL導致動脈粥樣硬化的機制尚不完全清楚,有研究報道,巨噬細胞膜CD36受體表達介導無限制攝取ox-LDL形成泡沫細胞和動脈粥樣斑塊有關[21-22]。

本研究探討了糖尿病患者血清ox-LDL等指標與氧化應激指標的相關性,結果表明,糖尿病患者血清SOD活力越低,MDA水平越高,氧化應激水平越高,血清ox-LDL、ox-LDL/LDL-C和ox-LDL/sdLDL-C越高,提示糖尿病患者ox-LDL水平升高與氧化應激有關。糖尿病患者存在氧化應激,通過氧化修飾LDL,生成更多ox-LDL,導致ox-LDL水平和ox-LDL/LDL-C和ox-LDL/sdLDL-C升高,可能是糖尿病患者發生頸動脈斑塊和ASCVD的分子機制。降低LDL顆粒濃度,尤其是降低sdLDL顆粒濃度及降低機體氧化應激水平,可為綜合防治糖尿病患者ASCVD發生與發展提供新思路。糖尿病患者氧化應激導致活性氧自由基水平升高,氧化修飾LDL顆粒的詳細分子機制,有待進一步研究。