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高血压和高血压合并糖尿病患者血浆可溶性VEGFR2与SOD水平的变化*

2015-09-18余舒杰周彬宋志明刘勇郝宝顺王敏吴震陈璘钱孝贤朱洁明中山大学附属第三医院心内科中西医结合研究所广东广州50630

中国病理生理杂志 2015年5期
关键词:可溶性血浆人群

余舒杰,周彬,宋志明,刘勇,郝宝顺,王敏,吴震,陈璘,钱孝贤,,朱洁明△(中山大学附属第三医院心内科,中西医结合研究所,广东广州50630)

高血压和高血压合并糖尿病患者血浆可溶性VEGFR2与SOD水平的变化*

余舒杰1,周彬1,宋志明1,刘勇1,郝宝顺1,王敏1,吴震1,陈璘1,钱孝贤1,2,朱洁明1△
(中山大学1附属第三医院心内科,2中西医结合研究所,广东广州510630)

目的:探讨高血压和高血压合并糖尿病患者血浆可溶性血管内皮生长因子受体2(sVEGFR2)与超氧化物歧化酶(SOD)水平的变化。方法:本横断面研究共纳入88人,分为对照组(n=26)、高血压组(n=31)和高血压合并糖尿病组(n=31)。参与者的血压均由水银式血压计测定。人群血浆的sVEGFR2和SOD水平应用酶联免疫吸附法测定,同时检测血糖、糖化血红蛋白A1c(GHbA1c)和血脂的变化情况。结果:单纯高血压组血清总胆固醇(TC)和体重指数(BMI)显著高于对照组(P<0.05),而高血压合并糖尿病组血清TC、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、甘油三酯(TG)、BMI和腰围(WC)均显著高于对照组(P<0.05)。单纯高血压组和高血压合并糖尿病组血浆sVEGFR2和SOD蛋白表达水平均低于对照组(P<0.05),而高血压合并糖尿病组与单纯高血压组比较血浆sVEGFR2和SOD蛋白表达水平更低(P<0.05)。对整个研究人群进行相关性分析发现,sVEGFR2与SOD之间呈显著正相关(P<0.05)。结论:单纯高血压和高血压合并糖尿病患者血浆sVEGFR2水平均降低,而且高血压合并糖尿病患者血浆sVEGFR2水平降低更明显,SOD水平下降可能与sVEGFR2水平下降有关。

血管内皮细胞生长因子受体2;超氧化物歧化酶;糖尿病;高血压;血管生成

[ABSTRACT]AIM:To explore the changes of plasma levels of soluble vascular endothelialgrowth factor receptor 2(sVEGFR2)and superoxide dismutase(SOD)in hypertensive patients and hypertensive diabetic patients.METHODS: In this cross-sectional study,88 cases were enrolled,which were divided into hypertensive group(n=31),hypertensive diabetic group(n=31)and control group(n=26).Blood pressure was obtained from each participant with mercury sphygmomanometer.The levels of sVEGFR2 and SOD weremeasured by ELISA.Meanwhile,the levels of plasma glucose,glycosylated hemoglobin A1c(GHbA1c)and lipid profilewere detected.RESULTS:The levels of total cholesterol(TC) and body mass index(BMI)were significantly higher in hypertensive group than those in control group(P<0.05).The levels of TC,low-density lipoprotein cholesterol(LDL-C),triglyceride(TG),BMI,waist circum ferencewere significantly higher in hypertensive diabetic group than those in control group(P<0.05).The plasma levels of sVEGFR2 and SOD in both hypertensive diabetic group and hypertensive group were significantly decreased compared with control group(P<0.05),while the mean plasma levels of sVEGFR2 and SOD in hypertensive diabetic group were significantly decreased compared to the hypertensive group(P<0.05).A significantly positive correlation between sVEGFR2 and SOD in the whole study population(P<0.05)was observed.CONCLUSION:The plasma level of sVEGFR2 is decreased in both hypertensive and hypertensive diabetic patients,and more significantly decreased in hypertensive diabetic patients.De-creased SOD levelmay be associated with to the reduction of sVEGFR2.

[KEY WORDS]Vascular endothelial growth factor receptor 2;Superoxide dismutase;Diabetesmellitus;Hypertension;Angiogenesis

血管生成是指从已有的毛细血管发展而形成新的血管,是一个涉及多种细胞、多种分子的复杂过程,对维持血管健康方面具有非常重要的作用。它主要过程包括:激活期血管基底膜降解;血管内皮细胞的激活、增殖、迁移;重建形成新的血管和血管网[1]。血管内皮细胞生长因子受体2(vascular endothelial growth factor receptor 2,VEGFR2),又称胎肝激酶1(fetal liver kinase 1,FLK-1)或激酶插入区受体(kinase insert domain receptor,KDR),于1991年首次被分离鉴定[2]。它由细胞生产,以分子量230 kD成熟型表达于细胞表面[3]。VEGFR2作为血管内皮细胞生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)信号的主要受体[4],可以促进血管扩张和内皮细胞的迁移和增生[5]。VEGF能刺激内皮细胞的VEGFR2形成新生的血管。在胚胎形成和成熟组织对缺血的反应方面,这种生成新生血管的过程具有非常重要的意义[6-7]。在糖尿病病人的某些组织,已有研究观察到VEGFR2蛋白表达的减少[8-9]。VEGFR2蛋白表达于细胞表面,而可溶性VEGFR2可能是成熟的VEGFR2蛋白细胞外域脱落的产物[10]。目前可溶性VEGFR2在糖尿病和高血压患者血浆中的水平尚不十分清楚。超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)是一种抗氧化剂,它能清除活性氧自由基,是氧化应激的一个重要标志物。众所周知,糖尿病和高血压患者机体内都存在氧化应激,所以其血浆SOD水平可能会有所改变,但其变化的趋势尚有争议。最近有研究发现[11],糖尿病小鼠主动脉组织的VEGFR2蛋白表达减少与氧化应激有关。因此,本研究观察高血压和高血压合并糖尿病患者的血浆可溶性VEGFR2和SOD水平的变化,并进一步探讨其两者的相关性。

材料和方法

1研究人群分组标准和排除标准

研究人群来源于2012年12月~2013年1月来我院体检的石牌村村民。从该体检人群选取88人,分为3组:正常对照组(n=26)、高血压组(n=31)和高血压合并糖尿病组(n=31)。《中国高血压防治指南2010》[12]将高血压定义为:在未使用降压药物的情况下,非同日3次测量血压,收缩压≥140 mmHg和(或)舒张压≥90 mmHg。本实验的高血压组人群严格按照该高血压定义入选。《中国2型糖尿病防治指南2010》[13]糖尿病的诊断标准为:(1)多尿、烦渴多饮和难于解释的体重减轻的糖尿病症状加随机血糖≥11.1 mmol/L或(2)空腹血糖≥7.0 mmol/L或(3)口服葡萄糖耐量试验2小时血糖≥11.1 mmol/L。本研究的糖尿病人群严格按照该指南的诊断标准入选。排除标准:有肝肾功能异常的人群;正在服用降压、降糖及调脂药物的人群;存在不稳定心血管疾病人群(如不稳定心绞痛、充血性心力衰竭、有过心肌梗死病史);有脑血管疾病的人群;本次体检发现肿瘤或既往有肿瘤病史的人群;本次体检相关资料不完整的人群。

2血标本的准备与测定

经外周静脉抽取血标本10 mL,等分于干燥管和抗凝管中,干燥管中的血标本用于常规生化检查。血脂检测用日立7180A型全自动生化分析仪测定;血浆葡萄糖测定用葡萄糖氧化酶法,试剂由保定长城临床试剂有限公司提供,测定仪器上海精密科学仪器有限公司生产的721分光光度计;糖化血红蛋白用离子交换高效液相色谱法测定,仪器购自Bio-Rad。而抗凝管中血标本以3 000 r/min离心10 min吸取上清血浆,于-80℃冰箱保存。3组人群的可溶性VEGFR2和SOD血浆含量经酶联免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)测定,检测试剂盒均购自Abcam。

3统计学处理

定量数据结果以均数±标准差(mean±SD)表示,统计分析采用单因素方差分析(one-way ANOVA),通过LSD法进行均数的两两比较(SPSS 13.0)。两个率的比较应用χ2检验。连续变量之间的关联程度应用Pearson相关系数(r)计算。以P<0.05为差异有统计学意义。

结果

13组人群的临床和生化指标的变化

单纯高血压组和高血压合并糖尿病组血浆可溶性VEGFR2和SOD蛋白表达水平均较对照组显著降低,而高血压合并糖尿病组较单纯高血压组血浆可溶性VEGFR2和SOD蛋白表达水平更低,且差异显著,见表1。

表1  3组人群的临床和生化指标的变化Table 1.Clinical and biochemical parameters of the 3 groups(Mean±SD)

2血浆可溶性VEGFR2与其它临床指标的相关性

对整个研究人群进行相关性分析发现,血浆可溶性VEGFR2与空腹血糖、糖化血红蛋白、收缩压和舒张压之间均呈负相关(P<0.05),而与SOD之间呈正相关(P<0.05),但是与年龄、体重指数、腰围及血脂均无显著相关性(P>0.05),见表2。

表2 在整个研究人群中sVEGFR2与其它临床及生化指标的相关情况Table 2.Correlation between sVEGFR2 and the other parameters in the whole group

3血浆SOD与其它临床指标的相关性

对整个研究人群进行相关性分析还发现,SOD与空腹血糖、糖化血红蛋白及收缩压之间均呈负相关(P<0.05),而与舒张压、年龄、体重指数、腰围及血脂均无显著相关性(P>0.05),见表3。

表3  SOD与其它临床及生化指标的相关情况Table 3.Correlation between SOD and the other parameters in the whole group(n=88)

讨论

本研究发现正常对照组人群血浆可溶性VEGFR2的浓度为(1 618.2±347.2)ng/L,而国内有研究报道健康成年人血清可溶性VEGFR2的浓度为(2 913.8±658.8)ng/L[14]。这可能因为我们选取的正常人群的年龄较大所致,其平均年龄为65岁。而且在整个研究人群中,我们发现血浆可溶性VEGFR2水平与年龄有一定负相关,但是这种相关未达到统计学意义,这可能与人群的年龄跨度较小且数量较少有关。

我们将整个研究人群分为3组,分别为正常对照组(26人)、高血压组(31人)及高血压合并糖尿病组(31人),结果发现单纯高血压组和高血压合并糖尿病组血浆可溶性VEGFR2水平均较对照组显著降低,而且高血压合并糖尿病组血浆可溶性VEGFR2水平较单纯高血压组更低,这种差异显著。而在整个研究人群中,血浆可溶性VEGFR2水平与空腹血糖、糖化血红蛋白、收缩压及舒张压均呈负相关,且这种相关具有统计学意义。众所周知,糖尿病人群血管生成能力明显下降,而本研究发现糖尿病合并高血压血浆可溶性VEGFR2水平的下降可能是糖尿病血管生成能力损害的一个重要机制。既往对糖尿病患者的心脏组织研究中也有类似发现,Chou等[8]研究发现糖尿病合并高血压患者心室组织的VEGFR2 mRNA表达水平较正常对照组显著下降,这可能是糖尿病患者心脏组织血管侧枝循环损害的一个机制。还有研究发现,合并2型糖尿病的慢性冠脉病患者心脏组织的VEGFR2蛋白表达、磷酸化的VEGFR2蛋白表达以及VEGFR2 mRNA表达水平均较单纯慢性冠脉病患者明显降低[9],这可能是2型糖尿病血管生成能力下降的一个原因。另外,有研究发现低氧所致肺动脉高压的新生小猪肺组织的VEGFR2蛋白表达水平较对照组显著下降[15],而本研究在高血压和高血压合并糖尿病患者也类似发现其血浆可溶性VEGFR2水平显著低于对照组。血浆可溶性VEGFR2可能是组织或细胞成熟的VEGFR2蛋白细胞外域脱落的产物[10],而患者血浆较组织或细胞更易方便获得,所以血浆可溶性VEGFR2水平可间接反映机体组织或细胞VEGFR2蛋白的表达水平。有研究发现,血浆可溶性VEGFR2可能有中和循环中的VEGF的抗血管生成作用[16],所以本研究发现在高血压和高血压合并糖尿病患者血浆VEGFR2水平降低可能是血压升高的一个机制[17]。本研究还发现,血浆可溶性VEGFR2水平与空腹血糖、糖化血红蛋白、收缩压和舒张压之间均呈负相关,所以血浆可溶性VEGFR2水平还可能与高血压和糖尿病的严重程度相关。

2004年Ceriello等[18]提出共同土壤学说,即氧化应激是胰岛素抵抗、糖尿病和心血管疾病的共同发病基础,2009年这个学说已经成为了不争的事实[19]。本研究人群也发现,单纯高血压组和高血压合并糖尿病组血浆SOD水平均较对照组显著降低,而且高血压合并糖尿病组血浆SOD水平较单纯高血压组更低,这种差异同样显著。SOD是一种抗氧化剂,它能清除活性氧自由基。动物实验研究也发现,自发性高血压大鼠血浆SOD水平较对照组降低,且苯丙氨酸对其有调节作用[20]。还有研究发现,中重度原发性高血压患者血浆SOD的活性较对照组下降,而轻度高血压患者血浆SOD活性无下降[21]。在本研究所纳入的高血压人群血压水平也都是中重度高血压,所以也有类似发现。也有动物实验研究发现,糖尿病小鼠主动脉组织的VEGFR2蛋白表达减少,其中氧化应激起着重要作用[11]。而在本研究人群中,血浆可溶性VEGFR2水平与SOD呈显著正相关,这提示高血压和高血压合并糖尿病患者血浆可溶性VEGFR2水平降低可能与相应的SOD减少有关。糖尿病和高血压人群的血浆SOD水平下降提示机体内存在氧化应激,血浆SOD水平与可溶性VEGFR2呈正相关表明高氧化应激状态与血管生成能力损伤密切相关。

本研究发现高血压和高血压合并糖尿病患者血浆可溶性VEGFR2蛋白表达水平均较对照组低,而VEGFR2是血管生成过程的关键一环,所以血浆可溶性VEGFR2水平降低可能是高血压和高血压合并糖尿病患者机体血管生成能力受损的一个重要生物学标志,且氧化应激可能是其中的一个重要机制,但是具体机制有待进一步探讨。

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Changes of plasma levels of soluble VEGFR2 and SOD in hypertensive patients and hypertensive diabetic patients

YU Shu-jie1,ZHOU Bin1,SONG Zhi-ming1,LIU Yong1,HAO Bao-shun1,WANGMin1,WU Zhen1,CHEN Lin1,QIAN Xiao-xian1,2,ZHU Jie-ming1
(1Department of Cardiology,The Third Affiliated Hospital,2Institute for Integrated Traditional Chinese and Western Medicine,Sun Yat-sen University,Guangzhou 510630,China.E-mail:zhujieming2011@126.com)

R544.1;R363

A

10.3969/j.issn.1000-4718.2015.05.005

1000-4718(2015)05-0797-05

2014-12-10

2015-03-31

国家自然科学基金资助项目(No.81370447);广东省自然科学基金资助项目(No.S2012020010924);广东省科技计划(No.2011B031800024);广州市科技计划(No.2011J4100107)

Tel:020-85252168;E-mail:zhujieming2011@126.com

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