2型糖尿病合并脑梗死患者炎性因子水平、调控因子活性和血液流变学的变化

黄敏 张红梅 段微 尹虹祥 许康

·论著·

2型糖尿病合并脑梗死患者炎性因子水平、调控因子活性和血液流变学的变化

黄敏 张红梅 段微 尹虹祥 许康

目的探讨2型糖尿病合并脑梗死患者的炎症因子，包括超敏C-反应蛋白(hs-CRP)、白介素6(IL-6)、IL-8、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平，和调控因子内源性核因子κB(NF-κB)活性及血液流变学指标的变化。方法对照组、单纯脑梗死组、单纯2型糖尿病组、2型糖尿病合并脑梗死组，每组60例，共240例。血清hs-CRP采用免疫荧光分析法检测，血清IL-6、IL-8、TNF-α采用ELISA法检测。外周血NF-κB活性采用免疫组织化学法检测。全自动血液流变仪测定血液流变学指标。将2型糖尿病合并脑梗死组的外周血NF-κB活性与血液流变学指标进行相关性分析。结果2型糖尿病合并脑梗死组血清hs-CRP、IL-6、IL-8、TNF-α水平分别为(14.33±5.65)mg/L，(25.45±6.98)ng/L，(103.35±21.58)ng/L，(35.69±6.72)ng/L，均显著高于其他3组(P<0.01)。2型糖尿病合并脑梗死组外周血NF-κB活性为(133.68±23.02)pg/ml，显著高于其他3组(P<0.01)。2型糖尿病合并脑梗死组全血低切黏度、全血高切黏度、血浆黏度、纤维蛋白原、红细胞聚集指数和血小板最大聚集率非别为(30.51±4.14)mPa·s，(6.99±1.05)mPa·s，(2.12±0.27)mPa·s，(6.75±0.84)g/L，(9.91±1.56)和(87.14±15.72)%，均显著高于其他3组(P<0.01)。2型糖尿病合并脑梗死患者中NF-κB活性与全血低切黏度、高切黏度、血浆黏度、纤维蛋白原、红细胞聚集指数以及血小板最大聚集率呈显著正相关(r=0.637、0.529、0.502、0.644、0.517、0.681，P均<0.01)。结论在长期高血糖作用下，炎性因子 (hs-CRP、IL-6、IL-8和TNF-α) 水平升高，炎性因子可以激活NF-κB，导致血液流变学异常，使血液处于高粘、高凝状态，血流缓慢，易于形成血栓，引起和加速2型糖尿病合并脑梗死的发生和发展；NF-κB可作为2型糖尿病合并脑梗死患者治疗中新型的药物靶点。

糖尿病；脑梗死；炎性因子；调控因子；血液流变学

糖尿病脑血管病是糖尿病致死致残的主要原因，特别是糖尿病导致脑梗死的患病率是非糖尿病患者的 2～4 倍[1]。研究表明炎性反应在糖尿病和脑梗死的发生、发展中发挥重要作用[2，3]，且血液流变学改变可引起血管壁的损伤，促进微血管病变的发展，增加发生血栓的几率[4，5]，但糖尿病导致脑梗死的病机尚未完全阐明。本文分析2 型糖尿病合并脑梗塞患者炎性因子(hs-CRP、IL-6、IL-8、TNF-α)水平、调控因子(NF-κB)活性及血液流变学的变化，探讨2 型糖尿病合并脑梗死的发病机制，报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2010年4月至2012年6月我院内分泌科和神经内科住院患者，符合 1999 年 WHO 糖尿病诊断标准的 2 型糖尿病患者120 例，其中男64例，女56例；平均年龄(64±8)岁；按有无并发脑梗死分为合并脑梗死组和单纯糖尿病组。合并脑梗死组60例，平均年龄(66±6)岁，符合第四届全国脑血管会议修订的诊断标准，经颅脑CT或MRI确诊;单纯糖尿病组60例，平均年龄(63±8)岁。单纯脑梗死组60例，其中男29例，女31例；平均年龄(65±6)岁，经OGTT检查排除糖尿病。对照组60例，其中男33例，女27例；平均年龄(63±5)岁；均为我院体检中心的体检者，无糖尿病和心脑血管疾病。3组间年龄、性别比差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。

1.2 方法 (1)禁食12 h，次晨采静脉血5 ml，离心取上清液，-20℃保存。ELISA法测定炎性因子水平(IL-6、IL-8、TNF-α)，试剂盒购自武汉博士德公司;血清 hs-CRP 采用乳胶增强免疫(超敏)比浊法，试剂盒购自武汉博士德公司。(2)外周血NF-κB活性采用免疫组织化学法检测，SABC试剂盒购自武汉博士德公司。(3)血液流变学6项指标，包括全血低切黏度、全血高切黏度、血浆黏度、纤维蛋白原、红细胞聚集指数和血小板最大聚集率使用赛科希德 SA-7000血液流变仪测定。以上各项按标准程序测定，每次质控结果均在质量控制范围内。

2 结果

2.1 4组炎性因子和调控因子活性比较 2型糖尿病合并脑梗死组的血清hs-CRP、IL-6、IL-8、TNF-α和NF-κB水平不仅显著高于对照组，且显著高于单纯脑梗死组和单纯糖尿病组(P<0.01)。 见表1。

2.2 2型糖尿病合并脑梗死组的全血低切黏度、全血高切黏度、血浆黏度、纤维蛋白原、红细胞聚集指数和血小板最大聚集率不仅显著高于对照组，且显著高于单纯脑梗死组和单纯糖尿病组(P<0.01)。 见表2。

表1 4组炎性因子和调控因子活性比较 ±s

注：与对照组比较，*P<0.01；与单纯脑梗死组和单纯糖尿病组比较，#P<0.01

指标对照组单纯脑梗死组单纯糖尿病组2型糖尿病合并脑梗死组全血低切黏度(mPa·s)19．04±2．8322．74±3．02∗22．85±3．17∗30．51±4．14∗#全血高切黏度(mPa·s)3．97±0．344．73±0．47∗4．82±0．38∗6．99±1．05∗#血浆黏度(mPa·s)1．46±0．221．72±0．25∗1．75±0．23∗2．12±0．27∗#纤维蛋白原(g/L)2．94±0．374．83±0．41∗4．79±0．39∗6．75±0．84∗#红细胞聚集指数4．83±1．027．56±1．35∗7．48±1．26∗9．91±1．56∗#血小板最大聚集率(%)55．38±13．8166．26±10．4963．71±11．6487．14±15．72∗#

注：与对照组比较，*P<0.01；与单纯脑梗死组和单纯糖尿病组比较，#P<0.01

2.3 相关分析 2型糖尿病合并脑梗死组患者中 NF-κB活性 与全血低切黏度、高切黏度、血浆黏度、纤维蛋白原、红细胞聚集指数以及血小板最大聚集率呈显著正相关(r=0.637、0.529、0.502、0.644、0.517、0.681，P均<0.01)。

3 讨论

中国现有糖尿病患者4 000万，其中2型糖尿病发病率约97%，由于2型糖尿病并发症是患者致残和致死的主要原因[1]。

2型糖尿病合并脑血管病发生率较非糖尿病者高2～4倍，国内流行病学对2型糖尿病合并脑血管病调查显示，2型糖尿病合并脑梗死占89.1%，但其发病机制至今尚未完全明确，目前认为可能是多种因素相互重叠作用的结果[1]。

有研究表明糖尿病及其并发症是一种慢性低度炎症性疾病，与炎性因子密切相关[6]。血清超敏C-反应蛋白(high-sensitivity C-reactive protein，hs-CRP)是机体组织受到各种损伤或炎症刺激后由肝脏产生的一种急性期蛋白，具有免疫识别特性及免疫调节功能，是亚临床系统感染的一个敏感指标。IL-1β、IL-6和IL-8均是多效性促炎细胞因子，是炎性介质网络的关键成份，在炎性反应中起重要作用。而NF-κB是炎症信号通路的关键因子，参与了多种炎性因子转录的调控[7]。

本研究结果显示2型糖尿病合并脑梗死患者炎性因子(hs-CRP、IL-6、IL-8、TNF-α)水平、调控因子NF-κB活性和血液流变学指标(全血低切黏度、全血高切黏度、血浆黏度、纤维蛋白原、红细胞聚集指数和血小板最大聚集率)均显著高于其他3组。全血低切黏度、全血高切黏度、血浆黏度和纤维蛋白原含量增高，说明机体处于血液高粘滞型状态，红细胞聚集指数增高说明机体处于聚集增强型状态，血小板最大聚集率和纤维蛋白原含量增高，说明机体处于高凝固型状态。且调控因子NF-κB活性与血液流变学指标密切相关。

分析出现本研究结果原因可能如下：在高血糖的作用下，机体脂肪细胞产生大量的炎性细胞因子(包括hs-CRP、IL-6、IL-8、TNF-α)，这些炎性细胞因子作用在肝脏和骨骼肌细胞，激活NF-κB。NF-κB激活后[8-10]: (1)可促进分泌CRP、IL-6、IL-8、TNF-α等炎性因子，从而诱导内皮细胞表达一系列黏附分子及趋化因子，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，诱发或加重脑梗塞的发生与变化。(2)可使血红蛋白糖基化，造成红细胞内黏度增大，以致红细胞正常形态改变和顺应性丧失，使红细胞聚集倾向增加，引起血浆及全血黏度升高。(3)可刺激肝脏合成纤维蛋白原，纤维蛋白原能在血浆中形成网状结构影响血浆的流动性，同时能增强红细胞的聚集性。(4)通过PARP-1-,Sp-1-,和COX-2造成内皮细胞损伤，致血小板功能亢进，血管舒缩功能失调。即NF-κB激活后，导致血液流变学异常，使血液处于高粘、高凝状态，血流缓慢，进而血栓易于形成，导致脑梗死。

鉴于此次研究结果，后期我们将对NF-κB在2型糖尿病合并脑梗死的活化机制及对炎性因子表达调控的具体过程进一步研究，从分子水平对2型糖尿病合并脑梗死的发生发展做出根源性解释，以指导临床药物的开发与应用，从而寻找出NF-κB特异性的NF-κB活化阻断剂，以便有效治疗2型糖尿病合并脑梗死。

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3 Lambertsen KL,Biber K,Finsen B.Inflammatory cytokines in experimental and human stroke.J Cereb Blood Flow Metab,2012,32:1677-1698.

4 Tang WB,Li MX,Li GQ,et al．Changes of mean platelet volume,fibrinogen content and blood rheology in peripheral blood of youth patients with cerebral infarction.Zhongguo Shi Yan Xue Ye Xue Za Zhi,2012,20:390-393.

5 Mercuri M,Ciuffetti G,Robinson M,et al．Blood cell rheology in acute cerebral infarction.Stroke,1989,20:959-962.

6 Wieser V,Moschen AR,Tilg H.Inflammation,cytokines and insulin resistance: a clinical perspective.Arch Immunol Ther Exp (Warsz)，2013，61:119-125.

7 Ortis F,Pirot P,Naamane N,et al．Induction of nuclear factor-kappa B and its downstream genes by TNF-alpha and IL-8eta has a pro-apoptotic role in pancreatic beta cells.Diabetologia,2008,51: 1213-1225.

8 Kassan M,Choi SK,Galán M,et al．Enhanced NF-κB activity impairs vascular function through PARP-1-,SP-1-,and COX-2-dependent mechanisms in type 2 diabetes.Diabetes，2013,62:2078-2087.

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10 De Martin R,Hoeth M,Hofer-Warbinek R,et al．The transcription factor NF-kappa B and the regulation of vascular cell function.Arterioscler Thromb Vasc Biol,2000,20:E83-88.

·消 息·

杂志稿件内容的有关规范要求

1.当报告以人为研究对象的试验时，作者应该说明其遵循的程度是否符合负责人体试验的委员会(单位性的、地区性的或国家性的)所制定的伦理学标准并得到该委员会的批准，是否取得受试对象的知情同意。

2.根据GB/T 7408-94《数据元和交换格式 信息交换 日期和时间表示法》，由特定起点与终点定界的时间段的表示，起点与终点之间以一字线为分隔符，而不再用波纹线。示例如下：2001—2004年，而不再表示为2001～2004年，但“—”也可以用“至”取代。注意：除了上述时间段之外的其他计数、计量范围的表示，仍然用“～”，如2～8 kg。

3.根据人民卫生出版社出版的全国高等学校教材《卫生统计学》第5版，报告统计学检验的结论时，对P值小于或等于检验标准(一般为0.05)的情况，一律描述为“差异有统计学意义”，同时写明P值的具体数值或相应的不等式，不再采用将P<0.05描述为“差异有显著意义(或差异有显著性)”、将P<0.01描述为“差异有非常显著意义(或差异有非常显著性)”的表达方法。在用不等式表示P值的情况下，一般选用P>0.05、P<0.05和P<0.01三种表达方式即可满足需要，无须再细分为P<0.001或P<0.0001。

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本刊编辑部

Thechangesofinflammatorycytokines,regulatoryfactoractivityandhemorheologyinpatientswithtype2diabetesmellituscomplicatedbycerebralinfarction

HUANGMin,ZHANGHongmei,DUANWei,etal.

DepartmentofEndocrinology,XinhuaHospital,Hubei,Wuhan430015,China

ObjectiveTo investigate the changes of inflammatory cytokines including hs-CRP,IL-6,IL-8,TNF-α,the activity of regulatory factor-NF-κBand hemorheology in patients with type 2 diabetes mellitus complicated by cerebral infarction.MethodsA parallel-controlled study was performed in the four groups including control group (n=60),simple cerebral infarction group (n=60),simple type 2 diabetes group (n=60),type 2 diabetes with cerebral infarction group (n=60).The serum levels of hs-CRP were detected by immunofluorescence assay,the serum levels of IL-6,IL-8 and TNF-αwere measured by ELISA,and NF-κB activity was detected by immunohistochemistry.The hemorrheology parameters were detected by fully-automatic blood rheometer,and the correlation between NF-κB activity in peripheral blood of patients with type 2 diabetes mellitus complicated by cerebral infarction and hemorrheology parameters were analyzed.ResultsThe serum levels of hs-CRP,IL-6,IL-8,TNF-αand activity of NF-κB in type 2 diabetes with cerebral infarction group were significantly higher than those in the other three groups (P<0.01).The hemorrheology parameters in type 2 diabetes with cerebral infarction group were significantly higher than those in the other three groups (P<0.01).Furthermore,the activity of NF-κB in type 2 diabetes with cerebral infarction group was positively correlated to hemorrheology parameters including whole blood low-shear viscosity,high-shear viscosity,plasma viscosity,Fib,erythrocyte aggregation index and platelet maximum aggregation rate(P<0.01).ConclusionThe levels of hs-CRP,IL-6,IL-8 and TNF-α are increased by the effect of long-term hyperglycemia,which can activate NF-κB to result in abnormal hemorheology status including high viscosity,hypercoagulability and blood flow slowing,which is easy to form thrombus and induce the pathogenesis and development of type 2 diabetes mellitus complicated by cerebral infarction.Therefore,NF-κB can be used as an new drug target in treating type 2 diabetes mellitus complicated by cerebral infarction.

diabetes mellitus;cerebral infarction;inflammatory cytokines;regulatory factor;hemorheology

10.3969/j.issn.1002-7386.2014.21.006

项目来源：湖北省卫生厅科研基金项目(编号：JX6B88)

430015 武汉市，湖北省新华医院内分泌科(黄敏、张红梅、段微)，神经内科(尹虹祥、许康)

R 587.2

A

1002-7386(2014)21-3220-03

2014-03-11)