血清基质金属蛋白酶-2及其组织抑制因子-1与糖尿病高血压的相关性及药物干预后的变化

周秀艳,胡万宁,常玉荣

(1.河北省唐山市人民医院,河北 唐山063001;2.华北煤炭医学院附属医院)

糖尿病高血压(DMEH)是糖尿病常见的并发症,长期高血压可致进行性肾硬化,并加速肾动脉粥样硬化,可致肾功能损害。基质金属蛋白酶(MMPS)是一组能降解细胞外基质(ECM)的锌离子依赖蛋白酶,对ECM有广泛的降解作用;而基质金属蛋白酶组织抑制因子(TIMPS)是一组多基因家族的编码蛋白,能特异性抑制MMPS的活化。MMP-2是肾脏表达的主要基质金属蛋白酶家族成员,可降解多种ECM成分。TIMP-1是体内存在和作用最广泛的一种TIMPS,主要表达于肾小球系膜细胞、内皮细胞和上皮细胞[1]。研究表明,基质金属蛋白酶及TIMPS在ECM降解过程中起重要作用。本文旨在观察血清MMP-2、TIMP-1与DMEH的相关性及罗格列酮干预后的变化,并探讨其作用机制。

1 资料与方法

1.1 对象 收集2006年10月-2007年5月2型糖尿病(T2DM)102例,男51例,女51例,年龄(58.1±12.6)岁,病程1-20年,将上述病人分成两组:①T2DM无合并症即单纯2TDM(A组)52例(男25例,女27例),符合WHO(1996)糖尿病诊断标准,无心、脑、肾、肿瘤及其他疾病;②T2DM合并高血压即DMEH(B组),50例,男26例,女24例,收缩压(SBP)＞18.7 kPa,舒张压(DBP)＞12.0 kPa;另设健康对照(C组)54例(男27例,女 27例),年龄(57.3±12.8)岁,均为我院体检健康者,无DM、心脑血管病、肝病、肾病等疾患,无高血压及DM家族史。

1.2 方法

1.2.1 实验室检测 空腹采静脉血,分离血清,置-20℃冰箱保存备用。试剂由浙江东欧生物工程公司提供,用日立公司生产的7600-10全自动生化分析仪测定血清生化项目;血清MMP-2、TIMP-1用ELISA法,试剂盒购自上海森雄生物公司(进口分装),用奥地利HT2全自动酶标分析仪测定。

1.2.2 测血压 于上午8点半至11点半测血压,坐位,以台式水银血压计测量右上肱动脉血压,测三次求均值。

1.2.3 给药 将A、B两组患者随机分成罗格列酮治疗组和非罗格列酮治疗组,两组患者的年龄、性别构成比及病程无显著差异,具有可比性。以上患者除控制饮食、适当运动、调脂等一般的对症治疗相同外,罗格列酮治疗组(RGZ)患者给于口服罗格列酮(葛兰素史克)4 mg,日一次;如血糖控制不佳,加量至4 mg,日二次;非罗格列酮治疗组(Met)给于二甲双胍0.25 g口服,日三次;如血糖控制不佳,加量至0.5 g,日二次或日三次。治疗16周后,观察治疗前、后两组MMP-2、TIMP-1及相关指标的变化。

2 结果

2.1 T2DM及健康对照组临床资料的比较

2TDM各组与健康对照组年龄和性别比较,差异无显著意义(P＞0.05)见表1。

表1 T2DM各组与健康对照组临床资料和生化特性(±s)

表1 T2DM各组与健康对照组临床资料和生化特性(±s)

注:与C组比较,△P＜0.05△△P＜0.01;与A组▲P＜0.05

组别 n(男/女) BMI(kg/m2) WHR SBP(kPa) DBP(kPa) FPG(mmol/L) TC(mmol/L)A组 52(25/27) 24.1±3.8 0.93±0.05 15.0±2.2 10.1±0.8 8.51±2.77△ 5.40±1.00 B组 50(26/24) 24.6±3.7 0.95±0.04 22.1±2.1△△▲ 16.0±1.0△△▲ 8.32±3.64△ 5.47±1.19 C组 54(27/27) 25.3±2.7 0.89±0.08 16.0±2.2 10.±90.7 4.62±0.71 5.06±0.69组别 n(男/女) TG(mmol/L) BUN(mmol/L) Cr(μ mol/L) UA(μ mol/L) HbAlc(%) Fins(μ IU/ml)A组 52(25/27)2.30±1.87 6.40±1.80 75.5±14.7 306.7±70.4 7.89±1.69△ 11.45±3.69△B组 50(26/24)2.95±2.87△▲ 6.57±2.68▲ 85.6±14.6△▲ 380.6±105.0△ 8.01±1.66△▲ 13.10±8.46△▲C组 54(27/27)0.94±0.30 5.48±0.77 79.6±27.6 292.8±87.5 4.11±1.87 6.00±3.70

2.2 2TDM各组与健康对照组血清MMP-2、TIMP-1水平比较 见表2。

表2 T2DM各组与健康对照组血清 MMP-2、TIMP-1水平的比较(±s)

表2 T2DM各组与健康对照组血清 MMP-2、TIMP-1水平的比较(±s)

注:与C组比较,△P＜0.05△△P＜0.01;与A组▲P＜0.05

组别 n(男/女)MMP-2(ng/ml) TIMP-1(ng/ml)MMP-2/TIMP-1 A 组 52(25/27)29.1±3.5△△ 431.2±120.2△△ 0.066△B组 50(26/24)26.1±4.0△△▲ 487.6±99.5△△▲▲ 0.058△△▲C组 54(27/27)37.8±3.8 347.6±58.6 0.109

T2DM各组MMP-2明显低于健康对照组,而TIMP-1则明显增高;并且随病程的发展有逐渐减低或增高的趋势,尤以DMEH组MMP-2的降低和TIMP-1的增高更为显著。

2.3 MMP-2、TIMP-1与临床和实验室指标的相关性分析 分别以MMP-2、TIMP-1为因变量,以年龄、病程 、BMI、FBG 、SBP 、DBP 、HbAlc、Cr、血脂为自变量进行多元逐步分析显示:T2DM患者血清TIMP-1水平与病程、SBP均呈显著正相关(r=0.616和 r=0.589);MMP-2与病程呈显著负相关(r=-0.674);T2DM 患者血清 MMP-2、TIMP-1 与 TC 、TG 、BUN 、Cr、UA相关性分析显示:TIMP-1与肌酐呈显著正相关(r=0.514)。

2.4 T2DM各组治疗前后MMP-2、TIMP-1水平的变化 见表3。

表3 T2DM各组治疗前后MMP-2、TIMP-1水平比较(±s)

表3 T2DM各组治疗前后MMP-2、TIMP-1水平比较(±s)

注:与同组治疗前比较,△P＜0.05,△△P＜0.01

组别 n(男/女)MMP-2(ng/ml)TIMP-1(ng/ml)MMP-2/TIMP-1 Met A组 治疗前 26(12/14)29.1±3.5 431.2±120.2 0.067治疗后 28.6±4.0 432.0±119.9 0.066 B组 治疗前 26(13/13)26.1±4.0 487.6±99.5 0.053治疗后 26.0±3.8 488.0±105.1 0.053 RGZ A组 治疗前 25(13/12)26.7±3.2 550.2±99.8 0.048治疗后 28.1±3.8△ 489.2±100.9△ 0.057△△B组 治疗前 25(12/13)24.3±2.6 566.1±111.3 0.043治疗后 29.1±3.3△ 488.6±103.2△△ 0.059△△

3 讨论

MMPs是一组具有类似结构和共同生化性质的能降解细胞外基质(ECM)金属依赖性蛋白酶超基因家族,Gross等(1962)发现间质胶原酶(MMP-1)开始,迄今共发现至少20种MMPs家族成员[2]。MMPs的调节紊乱与糖尿病的发生发展密切相关。沈庆乐等[3]报道,T2DM伴大血管时MMP-1明显增高;郭立新[4]等研究发现,T2DM无合并症患者已表现出MMP-9水平升高,合并大血管病变者MMP-9水平显著升高;本研究发现,T2DM各组MMP-2明显低于健康对照组,而TIMP-1则明显增高;并且随病程的发展有逐渐减低或增高的趋势,尤以DMEH组MMP-2的降低和TIMP-1的增高更为显著。多元逐步分析显示,T2DM患者血清TIMP-1水平与病程、SBP均呈显著正相关(r=0.616和r=0.589);MMP-2与病程呈显著负相关(r=-0.674);T2DM患者血清TIMP-1与肌酐呈显著正相关(r=0.514)。病程和SBP可能是影响血清MMP-2和TIMP-1的重要因素。

T2DM患者存在不同程度的胰岛素抵抗,使高血压的发病率显著上升,长期高血压可使血管内皮受损,加速血管病变的发生发展。陈雅静[5]等发现,T2DM患者血清MMP-9含量明显升高,其升高程度与血压呈正相关。李伟等[6]等报道,应用罗格列酮治疗的DM大鼠在蛋白尿减轻的同时,肾皮质MMP-2、MMP-9含量的表达上调,提示罗格列酮的肾脏作用与MMP-2、MMP-9发挥的重要作用有关。吕海莉[7]等也发现用罗格列酮治疗后,T2DM合并颈动脉粥样硬化患者MMP-9水平明显下降。本研究中,DMEH患者用罗格列酮治疗16后,除了空腹血糖及血压明显降低以外,血清MMP-2明显升高,而TIMP-1则明显降低,提示罗格列酮治疗可能参与了MMP-2和MMP-2/TIMP-1的调节。但其作用机制有待于进一步研究。因此,深入研究罗格列酮对基质金属蛋白酶系统的影响,动态检测MMP-2和MMP-2/TIMP-1的变化,可能对DMEH的早期诊断和治疗具有十分重要的意义。应用MMP-2抑制剂可能为DMEH的防治开辟新途径。

[1]Suzuki D,Miyazaki M,Jinde K,et al.In situ hybridization studies of matrix metalloproteinase-3,tissue inhibitorof metalloproteinase-1and typeⅣcollagen in diabetic nephropathy[J].Kidney Int,1997,52:111.

[2]Mclennan S,Fisher E,Martell S,et al.Effects of glucose on matrix metalloproteinase and plasmin activities in mesangial cells:possible role in diabetic nephropathy[J].Kidney,2000,58(suppl77):s81.

[3]沈庆乐,张存琪.血清基质金属蛋白酶与糖尿病血管病变的关系[J].中国循环,2004,8:349.

[4]郭立新,王怒萍,李 萍,等.基质金属蛋白酶-9与糖尿病血管病变的关系[J].中华内分泌代谢杂志,2002,18(6):471.

[5]陈雅静,刘宽芝,张新莉,等.基质金属蛋白酶-9与 2型糖尿病血管病变相关性研究[J].临床内科杂志,2003,20(8):437.

[6]李 伟,褚 璇,李秀芹.罗格列酮对糖尿病大鼠肾皮质中基质金属蛋白酶-2、9和Ⅳ型胶原表达的影响[J].南京医科大学学报(自然科学版),2006,8(26):627.

[7]吕海莉,韩恒利,吴建民,等.罗格列酮对 2型糖尿病合并颈动脉粥样硬化患者血清基质金属蛋白酶-9及反应蛋白的影响[J].临床内科杂志,2006,23(5):334.