细胞因子VEGF、IGF-1与2型糖尿病视网膜病变的相关性研究

刘 波，林 海，2＊，史纪文

（1.吉林大学中日联谊医院，吉林 长春 130033；2.空军航空大学校务部 门诊部，吉林 长春 130022）

细胞因子VEGF、IGF-1与2型糖尿病视网膜病变的相关性研究

刘 波1，林 海1，2＊，史纪文1

（1.吉林大学中日联谊医院，吉林 长春 130033；2.空军航空大学校务部 门诊部，吉林 长春 130022）

目的 探讨血浆VEGF、IGF-1水平与2型糖尿病视网膜病变的相关性。方法选择2型糖尿病患者60例，分为2型糖尿病不伴有视网膜病变组（NDR）20例；2型糖尿病伴视网膜病变（非增值期）组（BDR）20例；糖尿病伴视网膜病变（增值期）组（PDR）20例；健康对照组20例，经口服葡萄糖耐量试验证实排除糖尿病。分别检测空腹血糖、糖化血红蛋白、甘油三脂、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇及细胞因子VEGF、IGF-1等各项指标。结果①VEGF水平：2型糖尿病各组均高于正常对照组；BDR组明显高于NDR组，但PDR组VEGF含量下降；②IGF-1水平：呈正常对照组＜NDR组＜BDR组＜PDR组递增趋势；③IGF-1与VEGF水平在NDR和BDR两组呈显著正相关。结论细胞因子VEGF、IGF-1参与了糖尿病视网膜病变的发生发展，与糖尿病视网膜病变密切相关。

糖尿病视网膜病变；血管内皮细胞生长因子（VEGF）；胰岛素样生长因子（IGF-1）

（ChinJLabDiagn，2012，16：1206）

随着经济的飞速发展和人民生活水平的提高，糖尿病已成为一个新的流行性疾病。最新的中国糖尿病流行病学调查结果显示［1］，在20岁以上的成年人中，有9.7%的糖尿病患者；有15.5%糖耐量受损者。而糖尿病视网膜病变是糖尿病最常见的微血管并发症，也是四大主要致盲疾病之一，其发病机制十分复杂。近年来随着分子生物学的发展，许多研究发现细胞因子在DR的发生发展过程中发挥重要作用，其中VEGF是目前已知的最强的内皮细胞有丝分裂原和诱导血管生成的细胞因子，也是目前认为与DR新生血管形成联系最紧密的一个细胞因子；IGF-I作为一种多功能细胞增生调控因子，与视网膜多种细胞生长繁殖密切相关［2］。本研究通过检测2型糖尿病不同程度视网膜病变患者血清VEGF、IGF-1含量等，探讨其与糖尿病视网膜病变的相关性。

1 资料与方法

1.1 研究对象选自2009年3月－2011年3月于中日联谊医院内分泌科门诊及住院并明确诊断为2型糖尿病的患者共60例，诊断符合1999年世界卫生组织（WHO）对糖尿病的诊断标准及分型，经详细的内科检查及日本佳能非瞳孔放大视网膜相机（Canon Non-Mydriatic Retinal Camera）行眼底镜检查，按照1984年我国眼底病学术会议指定的分期标准。将患者分为2型糖尿病不伴有视网膜病变组（NDR）20例，男性12例，女性8例，平均年龄在50.3±2.7岁，2型糖尿病伴视网膜病变（非增值期）组（BDR）20例，男性11例，女性9例，平均年龄在51.6±3.5岁，和糖尿病伴视网膜病变（增值期）组（PDR）20例，男性12例，女性8例，平均年龄在52.7±5.5岁。健康对照组为中日联谊医院健康体检患者20例，男10例，女10例，平均年龄在47.2±6.5岁，经口服葡萄糖耐量试验证实排出糖尿病，经日本佳能非瞳孔放大视网膜相机行眼底镜检查未发现内眼疾病。各组研究对象的基本资料如年龄、性别、BMI等，统计学比较均无显著意义。并排出急慢性感染、严重应激状态（如手术、创伤等）、肝脏疾病、合并甲状腺等内分泌代谢疾病等。

1.2 研究方法所有入选对象空腹8－12小时，次日晨6点抽取静脉血约6毫升，离心分离血浆，分装与不同的Ep管内，零下80摄氏度保存备用。空腹血糖的检测采用葡萄糖氧化酶法，甘油三脂的检测采用GPO-PAP法，胆固醇的检测采用COD-PAP法，应用Beckman全自动生化分析仪测定；糖化血红蛋白（HbA1c）应用美国Bio-Rad公司VARIANT糖化血红蛋白分析仪，采用高压液相的方法测定；VEGF的检测采用ELLSA双抗体夹心法，IGF-1的检测采用放射免疫分析法，试剂盒均来自上海森雄科技实业有限公司，由专人严格按照说明书操作。

1.3 统计学处理

采用SPSS13.0软件统计分析，各组数据以均数±标准差（±s）表示。多个样本均数的比较，采用单因素方差分析。两变量间相关分析，采用直线相关分析。

2 结果

2.1 研究对象空腹血糖、糖化血红蛋白、甘油三脂、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇水平比较2型糖尿病各组（包括NDR组、BDR组、PDR组）与正常对照组比较均明显高于正常对照组（P＜0.05）；而2型糖尿病各组间比较，则无统计学差异（P＞0.05），见表2。

表1 各组研究对象的生化指标比较（±s，n＝20）

表1 各组研究对象的生化指标比较（±s，n＝20）

＊与正常组比较，P＜0.05.

组别 n FBG（mmol／L） HbA1c（%） TC（mmol／L） TG（mmol／L） LDL-C（mmol／L）Nolmal 20 5.23±0.70 5.28±0.65 4.09±0.48 1.25±0.37 2.54±0.64 NDR 20 9.28±3.22＊ 9.17±1.89＊ 4.78±0.93＊ 2.02±1.04＊ 3.36±1.14＊BDR 20 10.26±2.68＊ 9.81±1.28＊ 4.96±1.12＊ 2.18±1.29＊ 3.53±1.07＊PDR 20 10.31±3.09＊ 10.10±1.56＊ 5.03±1.33＊ 2.30±1.08＊ 3.50±1.22＊

2.2 各组研究对象的细胞因子VEGF、IGF-1水平的比较（见表3）

表2 各组研究对象的VEGF、IGF-1水平的比较（±s，n＝20）

表2 各组研究对象的VEGF、IGF-1水平的比较（±s，n＝20）

与对照组比较＊P＜0.01，＊＊P＜0.005；与NDR组比较△P＜0.05，△△P＜0.01；□ 与BDR组比较，P＜0.05。

组别 n VEGF（mmol／L） IGF-1（mmol／L）Nolmal 20 81.9±9.35 95.36±13.57 NDR 20 107.2±15.8＊ 127.91±16.48＊BDR 20 130.38±22.3＊＊△ 150.90±29.24＊＊△PDR 20 117.7±14.98＊ 177.03±25.53＊＊△△□

2.2.1 各组研究对象的VEGF水平比较 与正常对照组比较，2型糖尿病各组VEGF水平均显著升高（P＜0.005－0.05）；BDR组与 NDR组比较，BDR组明显高于NDR组（P＜0.05）；但PDR组VEGF含量较BDR组有所下降，仍高于NDR组。

2.2.2 各组研究对象的IGF-1水平比较 呈现PDR组＞BDR组＞NDR组＞正常对照组进行性增高趋势（P＜0.005－0.05），差异具有统计学意义。

2.3.3 IGF-1水平与 VEGF水平在各组中的相关性分析 在NDR和BDR两组IGF-1及VEGF水平呈显著正相关，在 NDR组为r＝0.6582，P＜0.05，在BDR组r＝0.9803，P＜0.01。而在PDR组则无明显相关性，P＞0.05。

3 讨论

本研究着重细胞因子VEGF、IGF-1与DR的发生发展的相关性，因二者血浆水平受到很多因素的影响，包括某些激素、缺氧、某些生长因子及一些代谢因素等，所以在我们的样本中，通过控制各组患者的性别、年龄、BMI、糖化血红蛋白、空腹血糖、血脂等各项指标，尽量排除其对VEGF、IGF-1水平的影响。

VEGF是一种具有肝素结合活性的二聚体糖蛋白，最早是在1983年由Senger等发现。VEGF可由多种肿瘤细胞和一些正常细胞产生。其参与DR的发生主要作用是其可以促进内皮细胞增殖和诱导新生血管的形成。VEGF是目前发现的特异性地直接作用于血管内皮细胞，刺激血管生长的因子，其它各种因素刺激血管生成的作用都是直接或者间接通过 诱 导 VEGF 及 其 受 体 的 表 达 来 实 现 的［3，4］。VEGF还是已知的最强的血管通透剂，Qaum等［5］发现在糖尿病早期VEGF即可引起血－视网膜屏障的破环。另外，VEGF可以通过该变细胞外基质和上调细胞间黏附分子-1表达，导致早期血－视网膜屏障破坏，促进新生血管的形成。这也是VEGF导致DR的重要机制之一。

本实验研究显示，2型糖尿病BDR组VEGF水平明显高于NDR组，这表明在糖尿病早期，还未出现糖尿病视网膜病变时，VEGF便开始增加，并随着病变的加重，VEGF呈现递增趋势［9］。但PDR组VEGF含量较BDR组下降，分析其原因可能为：BDR期由于机体高血糖及代谢紊乱，导致广泛组织缺氧，刺激VEGF分泌增多，VEGF含量明显增高。而进展到PDR期，大量新生血管形成使得缺氧的压力减轻，则VEGF产生也随之减少。这说明血清中VEGF水平与糖尿病患者新生血管活动期密切相关。当新生血管活动期结束，VEGF浓度则降低。这与文献报道［6］相符。另外也可能是由于研究入组PDR组的患者有曾做过视网膜激光光凝治疗，也可以减轻视网膜缺氧，导致VEGF含量减少。

IGF-1最早是在1957年，由Salmon及Daughaday发现的具有胰岛素样活性的单链多肽。正常情况下，眼组织内即存在一定浓度的IGF-1，是维持眼部正常发育和功能的重要因子。IGF-1参与DR发生的作用主要为糖尿病时视网膜缺血、缺氧，引起视网膜高度表达IGF-1，而高表达的IGF-1则通过促进生长增值和抑制细胞凋亡的作用，使视网膜毛细血管内皮细胞增值、新生毛细血管形成，导致视网膜病变的发生.。另外，Spoerri等［7］研究发现当IGF-I与IGF-I受体结合时可减少闭锁蛋白的表达，从而破坏内皮细胞的紧密连接，这也是IGF-1参与DR发生的一个重要机制。

本研究结果显示，各组IGF-1含量呈NDR组＜BDR组＜PDR组的趋势，提示随着糖尿病视网膜病变程度的进展，血清IGF-1含量逐渐增高，此结果与国内外报道相符［8，9］。在 VEGF 水平与IGF-1水平在各组的相关性分析中，NDR和BDR两组IGF－1及VEGF水平呈显著正相关，提示二者在NDR和BDR期，即糖尿病视网膜病变新生血管形成期起到协同作用。考虑为IGF-1可通过多种途径介导其他一些生长因子如VEGF、血小板衍生因子bFGF［10］，其中主要是激活VEGF，从而诱导视网膜新生血管形成，在DR的发生发展中发挥重要作用。而在PDR期，则二者无显著相关性，考虑为PDR期各种细胞因子相互作用更加复杂，有待我们更加广泛及深入的研究。

结果表明细胞因子VEGF、IGF-1参与了DR的发生发展，与糖尿病视网膜病变密切相关。随着研究的深入，可充分利用其生物特征及生理功能，通过保护内皮细胞、VEGF抑制剂、抑制IGF-1等，从而达到治疗和预防的目的，为2型糖尿病视网膜病变研究指引了新的研究方向和提供新的思路。

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［7］Spoerri PE，Afzal A，Calzi S，et al.Effects of VEGFR-1，VEGFR-2，and IGF-IR hammerhead ribozymes on glucose mediate tight junction expre ssion in cultured human retinal endothelial cells［J］.Mol Vision，2006，12：32.

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The Correlation Study of VEGF and IGF-1in Serum of Cytokiny on 2Type Diabetic Retinopathy

LIUBo1，LIN Hai1，2＊，SHIJi-wen1.（1.China-JapanUnionHospitalofJilinUniversity，Jilin，Changchun130033，China；2.DepartmentofAviationUniversityofAirForce，Jilin，Changchun130022，China）

ObjectiveTo investigate the correlation of VEGF and IGF-1level in the pathogenesis of diabetic retinopathy.MethodsTo select 60patients diagnosed as type 2diabetes，which were divided into NRD group 20cases，BDR group 20patients，PDR group 20patients and healthy control group 20cases.All patients were examined fasting plasma glucose，glycosylated hemoglobin，triglycerides，total choles terol，low-density lipoprotein cholesterol and VEGF，IGF-1levels in serum，then compare all of data.Results①VEGF levels：VEGF levels in type 2diabetes groups compared with the control group were significantly increased，The level of VEGF in BDR group was significantly higher than in NDR group，The level of VEGF in PDR group decreased②IGF-1levels：showing NDR group＜ BDRgroup＜PDR group tendency.③In the NDR and BDR groups IGF-1and VEGF levels were significantly positively correlated，Conclusion VEGF、IGF-1participate in the development of diabetic retinopathy，closely related with diabetic retinopathy.

Diabetic retinopathy，vascular endothelial growth factor（VEGF），insulin like growth factors-I（IGF-I）

R587.2

A

1007－4287（2012）07－1206－03

＊通讯作者

2011－10－05）