糖尿病合并缺血性脑卒中患者NF-κB、IL-6及TNF-α水平的变化及临床意义
2013-06-05周颖奇徐尔理单培佳
魏 巍,周颖奇,张 征,徐尔理,李 岚,单培佳,谢 涛
缺血性脑卒中是2型糖尿病常见且危重的大血管并发症,死、残率较高,患者生活质量低。研究发现,糖基化终末产物(AGEs)与其受体RAGE相结合,导致细胞内氧化应激,活化血清核因子-κB(NF-κB),进而诱导炎症因子趋化和细胞黏附因子募集与滞留,引起糖尿病大血管病变[1-2]。本研究检测了2型糖尿病合并缺血性脑卒中患者NF-κB、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的变化,探讨上述细胞因子与脑卒中发病、发展和转归的关系,以及在2型糖尿病合并缺血性脑卒中患者预后中的预测价值,有助于筛查该类患者的高风险指标,帮助识别预后欠佳的高风险患者,进而加强针对性治疗。
1 资料与方法
1.1 一般资料 2008年9月至2010年9月,我院收治的24例2型糖尿病合并缺血性脑卒中患者为糖尿病+脑缺血组,22例非2型糖尿病但伴急性缺血性脑卒中患者为脑缺血组,另有26例既无糖尿病、又无脑卒中的健康者为对照组,分析各组的临床资料。糖尿病诊断均符合1999年WHO提出的糖尿病诊断标准,并且在入院前就确诊为2型糖尿病,排除应激性血糖升高;脑卒中诊断均经头颅MRI证实,符合1996年第2次全国脑血管病学术会议制定的诊断标准[3]。各组年龄、性别以及前2组的病情差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。
表1 各组一般资料(例)
1.2 标本收集与保存 2组患者均在脑卒中发病当天(0 d),第1、2、3 天及1、4、26 周采集肘静脉血,对照组在体检后采血1次。标本采集后放入抗凝管,离心分离血清,-80℃保存待测。
1.3 检测试剂与方法 用解放军总医院东亚放免技术研究所提供的人IL-6、TNF-α定量ELISA试剂盒测定外周血中IL-6、TNF-α水平;免疫化学方法检测显色的NF-κB在全部细胞中的百分含量(%)。采用免疫化学染色法检测所有受试者外周血单核细胞中NF-κB水平。一抗选用兔抗NF-κB p65亚单位的多克隆抗体(美国Santa Cruz公司产品),用SABC法试剂盒,DAB显色试剂(北京中杉金桥生物公司),操作按试剂盒说明书进行。每张切片随机选取5个高倍视野,共计数500个细胞,百分含量(%)=100% ×胞核阳性的细胞数/细胞总数。
1.4 统计学处理 采用SPSS 11.0软件进行统计学处理,计量资料以均数±标准差(±s)表示,计量资料组间比较采用t检验,多组间计量资料应用单因素方差分析及进一步的多重比较(LSD方法),不同时点比较采用配对t检验,指标与病情程度的关系采用直线相关分析以及多元线性逐步回归分析。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
糖尿病+脑缺血组和脑缺血组于发病初期(0 d至1周)IL-6含量均高于正常对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。发病2~26周时,IL-6水平缓慢下降,逐渐接近对照组。脑缺血组血浆TNF-α和NF-κB水平呈现相似的变化趋势,即患病初期TNF-α和NF-κB水平明显高于正常对照组,差异有统计学意义(P<0.05);2周时水平逐渐降低,4周时接近正常水平。发病0 d至1周时,糖尿病+脑缺血组上述细胞因子水平均高于脑缺血组,2组比较差异有统计学意义(P<0.05)。发病4周后,糖尿病+脑缺血组上述细胞因子含量与脑缺血组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。
表2 各组患者不同时间细胞因子水平(±s)
表2 各组患者不同时间细胞因子水平(±s)
注:与对照组比较a P<0.05;与同期脑缺血组比较b P<0.05
时间 组别 IL-6(μg/L) TNF-α(μg/L) NF-κB阳性(%)0 d 糖尿病 +脑缺血组 104±19ab 1.98±0.38ab 30.17±2.30ab脑缺血组 86±15a 1.30±0.29a 25.40±2.29a对照组 52±10 1.02±0.15 18.51±1.85 1 d 糖尿病 +脑缺血组 109±18ab 1.87±0.33ab 29.02±2.17ab脑缺血组 85±14a 1.31±0.21a 26.67±2.16a 2 d 糖尿病 +脑缺血组 102±16ab 1.41±0.29ab 27.91±2.06ab脑缺血组 83±13a 1.28±0.22a 24.33±1.89a 3 d 糖尿病 +脑缺血组 99±16ab 1.29±0.26ab 24.79±2.00ab脑缺血组 81±13a 1.27±0.20a 22.01±1.80a 1 周 糖尿病 +脑缺血组 89±13ab 1.19±0.18ab 22.58±1.97ab脑缺血组 77±12a 1.13±0.20a 19.97±1.83a 4 周 糖尿病 +脑缺血组 80±14 1.08±0.08 20.41±1.90脑缺血组 61±12 1.09±0.19 18.66±1.85 26周 糖尿病 +脑缺血组 73±13 1.07±0.12 19.55±1.81脑缺血组60±11 1.05±0.13 18.62±1.80
从表2可见,糖尿病+脑缺血组与脑缺血组血清 NF-κB、IL-6、TNF-α 表现相似的变化趋势,发病初期显著增高,发病2周时开始缓慢下降,脑缺血组4周时、糖尿病+脑缺血组26周时接近正常水平。血清 NF-κB、IL-6、TNF-α 水平与病情呈正相关(r=0.52、0.61、0.55)。
3 讨论
随着人们生活习惯和饮食结构的改变,2型糖尿病和缺血性脑卒中发病率均逐渐升高,合并2型糖尿病的缺血性脑卒中患者也显著增多。2型糖尿病是影响缺血性脑卒中患者预后的主要危险因素之一,缺血性脑卒中则是糖尿病患者致残、死亡的重要原因。两者互相作用,相互关联,成为威胁人们健康的主要因素。
NF-κB是广泛存在于真核细胞中、能将信息从胞浆传至髓核引起相应基因表达的重要转录因子,在机体免疫和炎症反应、生产、发育和死亡等有关基因转录过程中具有重要的调控作用。研究发现,缺血性脑卒中与血浆炎性指标密切相关,炎症在血管壁损伤中发挥着重要作用[4]。作为炎症的重要指标,NF-κB 在血管中的重要作用已经得到公认[5]。已有研究[6]表明,NF-κB 激活后可促进分泌 IL-6、TNF-α、CRP等炎症因子,从而诱导内皮细胞表达一系列黏附分子及趋化因子,又进一步导致外周血单核细胞激活,侵入血管内膜形成泡沫细胞,加速血管形成,诱发或加重脑卒中的发生与变化。此外,糖基化终末产物与其受体结合,可激活c-jun NH2-terminal kinase(c-JNK),进而激活 NF-κB,引发一系列病变[7]。目前,糖尿病合并急性缺血性脑卒中患者NF-κB水平的变化情况与病情的关系尚缺乏详细的临床研究。本研究通过对2型糖尿病和/或脑缺血与 NF-κB、IL-6、TNF-α 水平关系的探讨,分析与这些风险因子的关联性,进而评价其临床意义和评判价值。
IL-6是体内许多细胞产生的具有多种生物活性的刺激因子,是机体内复杂的细胞因子网络中的重要成员,参与机体的各种病理生理过程,既具有促炎作用,也具有抗炎作用。IL-1、TNF-α、INF-γ 均可诱导IL-6的合成。在脑缺血或脑梗死急性发病期,由于患者血管内皮细胞损伤,脑组织破坏,聚集于内皮下活化的单核巨噬细胞、胶质细胞和神经元均可表达和合成IL-6及TNF-α,致使其在血液中的表达大量增加。故测定细胞炎症因子IL-6和TNF-α的含量变化可判断脑出血患者免疫反应的活性和应激反应的强度。
TNF-α不但能够参与抗肿瘤及调节机体的免疫功能,介导炎症介质的产生,参与机体的免疫反应,而且在凝血和血管内皮损伤反应中发挥重要作用,在缺血性脑卒中炎症反应参与缺血性脑损伤[8]。TNF-α可上调血管内皮细胞和白细胞上的黏附分子的表达,加速活化的淋巴细胞进入脑内,加剧脑内炎症反应。中性粒细胞与内皮细胞之间的黏附作用增强,附于微血管表面,堵塞微循环通道,影响组织的血供;活化的白细胞可释放大量氧自由基蛋白水解酶,损伤局部血管,导致血管通透性增加,促进脑缺血与水肿的发生。
NF-κB、IL-6、TNF是急性期缺血性脑卒中的危险因素,它们的表达水平与病情发生、发展和转归以及应激反应的体温、血糖、血纤维蛋白原水平呈正相关[1]。提示上述细胞因子在糖尿病伴缺血性脑卒中发病机制中具有重要作用。本研究入组病例样本量相对较少,随访时间有限,今后还需加大样本量进一步深入研究。
[1] 江秀龙,张旭,雷惠新,等.进展性缺血性脑卒中患者血IL-6、TNF-α、S-100b蛋白水平的变化及临床意义[J].疑难病杂志,2007,6(11):658-671.
[2] 王新志,荆志伟,张振强.细胞因子与缺血性脑卒中[J].河南大学学报:医学版,2004,23(1):1-4.
[3] 中华医学会神经科学会.各类脑血管疾病诊断要点[J].中华神经科杂志,1996,29(6):379-381.
[4] 姜毅,孙雪林.沿海地区冠心病患者冠状动脉病变与核因子κB蛋白表达的相关性分析[J].中华航海医学与高气压医学杂志,2011,18(4):232.
[5] 江秀龙,张旭,雷惠新,等.进展性缺血性脑卒中患者血IL-6、TNF-α、S-100b蛋白水平的变化及临床意义[J].疑难病杂志,2007,6(11):658-661.
[6] Ritchie ME.Nuclear factor 2 kappa B is selectively and markedly activated in humanswith unstable angina pectoris[J].Circulation,1998,98(17):1707-1713.
[7] Das KC.Jun NH2-terminal kinasemediated redox dependent degradation of kappa B:role of thioredoxin in NF-kappa B activation[J].JBiol Chem,2001,276(7):4662-4670.
[8] 易兴阳,潘继豹,池丽芬,等.进展性缺血性脑卒中患者细胞因子及黏附分子的研究[J].中国神经免疫学和神经病学杂志,2006,13(3):169-172.