血清环氧合酶2、单核细胞趋化蛋白-1与糖尿病足发生、发展的相关性研究

杨岳，房辉，张雅中，田金莉，孙雪玲，李冰，安彩霞

（河北省唐山市工人医院内分泌二科，河北 唐山 063000）

血清环氧合酶2、单核细胞趋化蛋白-1与糖尿病足发生、发展的相关性研究

杨岳，房辉，张雅中，田金莉，孙雪玲，李冰，安彩霞

（河北省唐山市工人医院内分泌二科，河北 唐山 063000）

目的研究血清环氧合酶2（COX-2）和单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）与糖尿病足发生、发展的相关性。方法筛选160例2型糖尿病患者，分为糖尿病足（DF）组，非糖尿病足（NDF）组，同期体检健康者60例为正常对照（NC）组，依据Wagner分级将DF组分为轻型糖尿病足（LDF）组，重型糖尿病足（SDF）组，测定各组血清COX-2和MCP-1水平，并研究COX-2和MCP-1的相关性。结果①NDF、LDF和SDF组血清COX-2水平均高于NC组（P＜0.05），且LDF、SDF组高于NDF组（P＜0.05），SDF组高于LDF组（P＜0.001）；②NDF、LDF和SDF组血清MCP-1水平均高于NC组（P＜0.001），且LDF、SDF组高于NDF组（P＜0.05）；SDF组与LDF组比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；③血清COX-2与MCP-1水平呈正相关（P＜0.05）；④多因素Logistic回归分析显示，COX-2、MCP-1、白细胞计数为DF发生、发展的独立危险因素（P＜0.05）。结论血清COX-2、MCP-1水平升高在DF发生、发展中发挥重要作用。

糖尿病足；环氧合酶2；单核细胞趋化蛋白-1

糖尿病足（diabetic foot，DF）是导致糖尿病患者致残、致死的慢性并发症之一，约25%的糖尿病患者会发生足溃疡[1]。目前，有关DF的发生机制主要有血管病变、外周神经病变、感染[2]。环氧合酶2（Cy clooxygenase-2，COX-2）为内皮源性的诱导型环氧化酶，在炎症、肿瘤等病理状态下与血管功能密切相关，并参与DF病理过程[3]。单核细胞趋化蛋白-1（monocyte chemotactic protein-1，MCP-1）是一种特异性的单核细胞趋化因子，作为炎症因子参与趋化激活单核巨噬细胞迁入至血管内膜，并参与细胞外基质沉积及内皮损伤[4]。SANO等[5]研究证实，当机体处于高血糖等炎症感染的状况时，MCP-1、核转录因子等炎症因子可作为顺式作用元件，上调COX-2表达，造成病情的恶化。COX-2和MCP-1不仅与血管损伤、炎症感染有关，与DF也存在一定联系。因此本研究旨在探讨血清COX-2和MCP-1与DF发生、发展的相关性。

1 资料与方法

1.1研究对象

选取2015年9月-2016年4月在唐山市工人医院内分泌二科就诊的2型糖尿病患者160例为病例组，分为糖尿病足（diabetic foot，DF）90例，无糖尿病足（no diabetic foot，NDF，）70例。同期体检健康者60例为正常对照（normal control，NC）组。入选标准：①符合1999年世界卫生组织2型糖尿病诊断标准；②符合1999年国际糖尿病足组关于糖尿病足的定义：与下肢远端神经异常和不同程度周围血管病变相关的足部溃疡、感染和/或深层组织破坏。排除标准：①目前服用影响血清COX-2水平药物的患者，如阿斯匹林等；②原发性或继发性肾脏疾病者；③严重肝脏、心脑血管疾病者；④急、慢性感染，恶性肿瘤者；⑤自身免疫性疾病者；⑥严重应激状态者，合并其他内分泌代谢疾病者；⑦正常对照组人群经75 g口服葡萄糖耐量试验（oral glucose tolerance test，OGTT）、足底检查异常者。本研究已通过唐山市工人医院伦理委员会批准，所有研究对象签署知情同意书。

1.2实验方法

1.2.1一般临床资料收集记录所有研究对象人口学资料，包括年龄、性别、体重指数（body mass index，BMI）、收缩压（systolic blood pressure，SBP）、舒张压（diastolic blood pressure，DBP）、病程。收集临床检验结果，包括空腹血糖（fasting plasma glucose，FPG）、糖化血红蛋白（hemoglobin A1c，HbA1c）、超敏C反应蛋白（high-sensitivity C-reactive protein，hs-CRP）、总胆固醇（total cholesterol，TC）、三酰甘油（Triglycerides，TG）、高密度脂蛋白胆固醇（high density lipoprotein cholesterol，HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（low density lipoprotein cholesterol，LDL-C）、白细胞计数（white blood cell count，WBC），BMI=体重（kg）/身高（m2）。

1.2.2COX-2、MCP-1水平测定受试者禁食8～12 h，抽取空腹静脉血20 ml，取12 ml静脉血3 000 r/min离心10 min后分离血清，存于-70℃冰箱冷冻待测定COX-2、MCP-1水平，均采用双抗夹心酶联免疫吸附法法，试剂盒均购自美国Zymed公司。

1.2.3分组将所有研究对象分为DF组、NDF组和NC组。糖尿病足的Wagner分级标准：0级是高危足；1级是浅表溃疡；2级是深部溃疡累及肌腱、骨骼或关节；3级是深部溃疡伴脓肿或骨髓炎；4级是局限性坏疽；5级是广泛性坏疽。由于Wagner 0级只是高危足；Wagner 1、2级的足溃疡未累及骨组织，愈合较好；而Wagner 3级以上的足溃疡感染涉及到骨质，截肢率高出11倍[6]。故依据Wagner分级将DF组分为轻型糖尿病足（light diabetic foot，LDF）组43例，重型糖尿病足（severe diabetic foot，SDF）组47例。

1.3统计学方法

采用SPSS 17.0统计软件进行数据分析，计量资料正态数据以均数±标准差（±s）表示，非正态数据用中位数（四分位数间距）[M（Q25，Q75）]表示。多组间计量资料比较用方差分析，多组间两两比较采用LSD检验，不符合方差分析条件的，做多组比较的H检验；计数资料以率表示，用χ2检验，单因素相关分析用Pearson/Spearman检验，多因素相关分析用多元逐步回归、偏相关分析，影响因素筛查选用一般非条件Logistic回归，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1一般资料及生化指标比较

各组SBP、FBG、HbA1c、HDL-C、hs-CRP、WBC经单因素方差分析，病程经H检验，差异有统计学意义（F=32.234、105.290、165.199、61.566、22.548和37.474，P=0.000），而年龄、DBP、BMI、TC、TG、LDL-C经单因素方差分析，差异无统计学意义（P＞0.05）。性别经χ2检验，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

各组SBP水平比较，经单因素方差分析，差异有统计学意义。两两比较，经LSD检验，SDF、LDF、NDF组高于NC组（P=0.000），SDF、LDF组高于NDF组（P=0.002和0.001），SDF组与LDF组比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

各组FBG水平比较，经单因素方差分析，差异有统计学意义。两两比较，经LSD检验，SDF、LDF、NDF组高于NC组（P=0.001），SDF、LDF组高于NDF组（P=0.019和0.004），SDF组与LDF组比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

各组HbA1c水平比较，经单因素方差分析，差异有统计学意义。两两比较，经LSD检验，SDF、LDF、NDF组高于NC组（P=0.000），SDF、LDF组高于NDF组（P=0.000和0.002），SDF组高于LDF组（P=0.004）。见表1。

各组HDL-C水平比较，经单因素方差分析，差异有统计学意义。两两比较，经LSD检验，SDF、LDF、NDF组高于NC组（P=0.001），SDF、LDF组高于NDF组（P=0.031和0.005），SDF组与LDF组比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

各组hs-CRP水平比较，经单因素方差分析，差异有统计学意义。两两比较，经LSD检验，SDF、LDF、NDF组高于NC组（P=0.001），SDF、LDF、NDF组3组间两两比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

各组WBC水平比较，经单因素方差分析，差异有统计学意义。两两比较，经LSD检验，SDF、LDF组高于NC组（P=0.001），SDF、LDF组高于NDF组（P= 0.000和0.006），SDF组高于LDF组（P=0.028），NDF组与NC组比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

各组病程比较，SDF、LDF组高于NDF组（P= 0.001和0.000），SDF组与LDF组比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1　各组一般资料及生化指标的比较

2.2各组血清COX-2、MCP-1水平比较

各组血清COX-2、MCP-1水平，经单因素方差分析，差异有统计学意义（P＜0.05）。各组血清COX-2水平比较，经LSD检验，差异有统计学意义，NDF、LDF和SDF组高于NC组（P=0.025、0.000和0.000）；LDF、SDF组高于NDF组（P=0.035和0.000）；SDF组高于LDF组（P=0.000）。见表2。

各组血清MCP-1水平，经LSD检验，差异有统计学意义，NDF、LDF、SDF组高于NC组（P=0.000）；LDF、SDF组高于NDF组（P=0.003和0.000）；SDF组与LDF组比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

2.3DF患者血清COX-2水平与其他自变量的相关性

COX-2与病程（r=0.838，P=0.000）、hs-CRP（r= 0.629，P=0.001）、HbA1c（r=0.821，P=0.001）呈正相关。经多元逐步回归分析发现，以COX-2为因变量，以性别、年龄、血压、BMI、FPG、TC、TG、HDL-C、LDLC、WBC为自变量，COX-2仍与病程、HbA1c、hs-CRP呈正相关（b=0.975、12.219和2.403，t=4.049、4.376和3.326，P=0.000、0.001和0.001）。见表3。

2.4DF患者血清MCP-1水平与其他自变量的相关性

MCP-1与hs-CRP（r=0.847，P=0.001）、HbA1c（r=0.763，P=0.002）呈正相关。经多元逐步回归分析发现，以MCP-1为因变量，以性别、年龄、病程、血压、BMI、FPG、TC、TG、HDL-C、LDL-C、WBC为自变量，MCP-1与hs-CRP、HbA1c呈正相关（b=2.513和1.925，t=3.047和2.698，P=0.003和0.008）。见表4。

2.5DF患者血清COX-2与MCP-1水平的相关性

COX-2与MCP-1呈正相关（r=0.335，P=0.002）。偏相关分析在校正性别、年龄、病程、血压、BMI、hs-CRP、FPG、HbA1C、TC、TG、HDL-C、LDL-C、WBC的影响，COX-2与MCP-1呈正相关（r偏=0.326，P= 0.001）。

2.6DF影响因素的一般非条件Logistic回归分析

以是否发生糖尿病足为因变量，以性别、年龄、病程、血压、BMI、hs-CRP、FPG、HbA1C、TC、TG、HDLC、LDL-C、WBC、COX-2、MCP-1为自变量，进行一般非条件Logistic回归分析，结果显示，COX-2、MCP-1、WBC为DF发生的影响因素（P=0.005、0.031和0.022）。见表5。

表2　各组血清COX-2、MCP-1水平比较（±s）

表2　各组血清COX-2、MCP-1水平比较（±s）

注：1）与NC组比较，P＜0.05；2）与NDF组比较，P＜0.05；3）与LDF组比较，P＜0.05

组别COX-2/（ng/ml）MCP-1/（ng/L）NC组（n=60）103.73±33.94203.74±29.22 NDF组（n=70）124.44±45.161）257.50±31.941）LDF组（n=43）143.85±24.191）2）283.88±39.601）2）SDF组（n=47）209.47±81.951）2）3）292.36±35.201）2）F值45.11684.783 P值0.0000.000

表3　糖尿病足患者血清COX-2水平与其他自变量的相关性分析

表4　糖尿病足患者血清MCP-1水平与其他自变量的相关性分析

表5　糖尿病足影响因素的一般非条件Logistic回归分析

3 讨论

DF是糖尿病患者常见并发症之一，据报道，我国年龄＞20岁人群糖尿病患病率已经＞10%，＞15%糖尿病患者将在其生活的某一阶段发生足部溃疡或坏疽[7]。目前，越来越多的研究证实，DF的发生、发展与血管损伤、炎症感染反应密切相关[2，8]，高血糖可造成血管内膜损伤，胰岛素抵抗引起血管收缩，加重肢体缺血。血管内膜粗糙和动脉血管狭窄，加重血流动力学改变，引发外周动脉病变，直至炎症性溃疡产生[9]。COX-2为诱导型酶，是一种重要的炎症因子，一般情况下，在单核细胞、血管内皮细胞、滑膜成纤维细胞、血管平滑肌细胞、巨噬细胞等与炎症反应密切相关的细胞中成低水平表达。在高血糖的病理状态下，核转录因子-κB（nuclear transcription factor-κB，NF-κB）、白细胞介素-6等炎症因子作为顺式作用元件，上调COX-2的表达[5]，COX-2催化花生四烯酸生成前列腺素，产生缩血管前列腺素，损害血管内皮的功能[10]，导致糖尿病患者外周血管病变，直至引发足溃疡。研究显示，DF患者血清COX-2水平上升[3，11]，与本研究结果一致。

MCP-1是细胞趋化因子CC亚家族的重要成员之一，是能够趋化单核巨噬细胞发生炎症反应的特异的趋化蛋白。在高血糖的病理状态下，MCP-1一方面趋化激活单核巨噬细胞系统至外周血管参与内皮细胞的损伤的细胞基质的沉积，直接介导糖尿病炎症反应；另一方面，通过自分泌或旁分泌的形式，直接刺激炎症因子表达，加重内皮损伤和基质纤维化，从而引发糖尿病患者足病的产生。DF作为一种慢性炎症性疾病，有研究证实，DF患者血清MCP-1因子水平上升[12]，于本研究结果一致。

研究证实，DF患者血清COX-2与MCP-1水平升高相关联的靶点在NF-κB[13]，DF患者高血糖刺激产生的糖基化终末产物激活NF-κB，活化的NF-κB进入细胞核，促进组织因子基因转录，同时刺激产生多种炎症细胞因子，如MCP-1、COX-2、白介素-6等[5，8]。DF患者血清COX-2与MCP-1正相关[14]，并且炎症因子COX-2、MCP-1和WBC是DF发生、发展的独立风险因素[4，15]。本研究结果与当前结论一致。另外，本研究还得出COX-2与HbA1c[11]、hs-CRP[5]、病程[3]呈正相关，MCP-1与HbA1c[12]、hs-CRP[8]呈正相关。

综上所述，血清COX-2、MCP-1水平升高可能与DF的发生、发展相关。因此，对于DF患者，注重抗炎治疗，外源性补充适量的COX-2抑制剂或MCP-1抑制剂，可能改善糖尿病患者足病状况，为DF临床治疗开辟一条新的路径。

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（童颖丹 编辑）

Association of serum COX-2 and MCP-1 with occurrence and development of diabetic foot

Yue Yang,Hui Fang,Ya-zhong Zhang,Jin-li Tian,Xue-ling Sun,Bing Li,Cai-xia An
(Department of Endocrinology,Tangshan Gongren Hospital,Tangshan,Hebei 063000,China)

ObjectiveToinvestigatetheassociationofcyclooxygenase2(COX-2)andmonocyte chemotactic protein-1(MCP-1)with the occurrence and development of diabetic foot(DF).Methods Totally 160 diabetic patients were divided into non-diabetic foot(NDF)group and diabetic foot(DF)group.And 60 normal people were recruited as the normal control(NC)group.According to the Wagner classification,the DF group was divided into mild diabetic foot(MDF)group and severe diabetic foot(SDF)group.The serum levels of COX-2 and MCP-1 were examined,and the relationship between COX-2 and MCP-1 was also investigated.Results The serum COX-2 level in the NDF,MDF and SDF groups were higher than those in the NC group(P＜0.05).The serum COX-2 level was higher in the MDF and SDF groups than in the NDF group(P＜0.05).The serum COX-2 level was higher in the SDF group than in the MDF group(P＜0.001). The serum MCP-1 level was higher in the NDF,MDF and SDF groups than in the NC group(P＜0.001). The serum MCP-1 level was higher in the MDF and SDF groups than in the NDF group(P＜0.05).There was no statistical difference in the MCP-1 level between the SDF group and the MDF group(P＞0.05).The serum COX-2 level was positively correlated with the MCP-1 level(P＜0.05).Multivariate logistic regression analysis showed that COX-2,MCP-1 and WBC were the independent risk factors of DF occurrence and development(P＜0.05).Conclusions Elevated levels of serum COX-2 and MCP-1 play important roles in the occurrence and development of DF.

diabetic foot;cyclooxygenase-2;monocyte chemotactic protein-1

R587.1

B

10.3969/j.issn.1005-8982.2016.21.022

1005-8982（2016）21-0104-05

2016-05-17

房辉，E-mail：fanghui@medmail.com.cn