糖尿病性白内障患者外周血基质金属蛋白酶-9及肿瘤坏死因子-α水平的改变及意义

2型糖尿病(diabetes mellitus type 2)在我国的患病率呈现逐年上升的趋势，作为一种系统性代谢疾病，其可导致全身多器官并发症。其中，糖尿病性白内障是糖尿病在眼部最为常见的并发症之一[1]。与年龄相关性白内障的临床表现类似，但其进展更为迅速，发生失明的概率更高[2，3]。虽然糖尿病性白内障的具体发病机制并不清楚，但目前认为与糖尿病所致系统性慢性炎症密切相关。本研究尝试以糖尿病性白内障患者为研究对象，分析其外周血炎症/细胞因子水平的改变及临床意义，以期为此病的临床诊疗提供参考。

资料与方法

一、研究对象

分析2016年7月至2017年1月在我院接受诊疗的糖尿病性白内障患者92例(92只眼)的临床资料，并列为观察组。所有患者均经临床检查及病史明确诊断为糖尿病性白内障，并排除以下情况的患者：合并眼部其它疾病；合并活动性感染；合并自身免疫性疾病；合并恶性肿瘤等终末期疾病。纳入同期收治的年龄相关性白内障患者93例(93只眼)作为对照组。

二、检测指标及方法

于清晨分别抽取两组患者外周血5 ml，检测如下指标：基质金属蛋白酶-9(matrix metallo proteinases-9，MMP-9)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)和干扰素-γ(interferon-γ，IFN-γ)。检测采用商品化酶联免疫吸附法试剂盒，购置于R&D公司(USA)。

三、观察指标

比较两组患者一般临床资料及空腹血糖水平；检测并对比两组患者外周血MMP-9、TNF-α及IFN-γ水平；分析观察组患者外周血MMP-9与TNF-α间的相关性；分析观察组患者空腹血糖水平与MMP-9及TNF-α水平间的相关性。

四、统计学方法

结 果

一、两组一般临床资料及空腹血糖水平比较

共纳入观察组92例(92只眼)，对照组93例(93只眼)。两组一般临床资料比较见表1，观察组患者空腹血糖水平显著高于对照组患者，具有统计学意义(7.6±1.5 mmol/L vs 4.5±1.3 mmol/L;t=9.979,P<0.01)；余各项指标间差异均无统计学意义(P>0.05)。

二、两组外周血炎症/细胞因子水平的比较

检测结果显示观察组患者外周血TNF-α(18.9±4.3ng/Lvs 12.5±2.9 ng/L;t=7.862,P<0.01)水平与MMP-9(58.9±9.6pg/mg vs 31.7±7.3 pg/mg;t=14.390,P<0.01)水平均显著高于对照组，相比较差异具有统计学意义。

表1 两组一般临床资料的比较

表2 两组外周血炎症/细胞因子水平的比较

三、观察组患者外周血MMP-9与TNF-α间的相关性分析

如图1，相关性分析显示，观察组患者外周血TNF-α水平与MMP-9呈现显著正相关关系，具有统计学意义(r=0.659,P<0.01)

图1 观察组患者外周血MMP-9与TNF-α间的相关性分析

四、观察组患者空腹血糖水平与MMP-9及TNF-α水平间的相关性分析

相关性分析显示，观察组患者空腹血糖水平与外周血TNF-α(r=0.703,P<0.01)与MMP-9(r=0.571,P<0.01)水平均呈现显著正相关关系，均具有统计学意义。见图2。

讨 论

糖尿病是一种可致残，甚至是致死的疾病，在漫长的病程中患者可并发一种或多种并发症。其中糖尿病性白内障较为常见，也是导致糖尿病患者失明的主要并发症之一[4]。与此同时，在人口老龄化的影响下我国年龄相关性白内障患者的数量也在不断增多。虽然具有类似的临床表现，但二者在疾病的发展及转归上不尽相同[5]。有研究显示，糖尿病性白内障起病后进展更为迅速、发展至失明的阶段更早。在组织病理学的研究中发现糖尿病性白内障的主要病理学改变为晶状体前、后囊膜下存在不同程度纤维化[6，7]。而MMP-9在纤维化进程中扮演重要角色，其发挥降解细胞外基质的重要作用[8，9]。因而MMP-9水平可在纤维化过程中表达升高。此外，糖尿病是一种系统性疾病，患者伴有系统性的代谢障碍及炎症反应，这可能也是导致晶状体损伤的因素之一。基于此，本研究尝试分析糖尿病性白内障患者外周血MMP-9及TNF-α水平并与年龄相关性白内障进行比较，以期为此类疾病的诊疗提供参考。

图2 观察组患者空腹血糖水平与MMP-9及TNF-α水平间的相关性分析

我们的研究数据显示，观察组患者空腹血糖水平显著高于对照组。2型糖尿病患者丧失了正常的血糖调控能力，最主要的表现为空腹血糖水平升高，这与预期相符合。同时，检测结果显示观察组患者外周血TNF-α水平与MMP-9水平均显著高于对照组。TNF-α是一种促炎介质，其在糖尿病所致的系统性病理生理改变中发挥重要作用[2]。具有维持慢性炎症状态及直接损伤细胞的作用[10]。进一步相关性分析显示观察组患者MMP-9与TNF-α水平呈现显著正相关关系。这提示炎症与纤维化进程可能同时影响了糖尿病白内障的病理生理过程，但具体机制有待进一步研究以明确。我们同时分析了观察组患者空腹血糖与MMP-9及TNF-α的关系，结果显示观察组患者空腹血糖水平与外周血TNF-α与MMP-9水平均呈现显著正相关关系。这进一步提示，糖尿病的疾病进展与系统性炎症状态可能对包括晶状体在内的靶器官损伤具有重要影响。同时也提示，控制血糖水平对于保护靶器官及延缓并发症出现的价值。

综上所述，与年龄相关性白内障相比，糖尿病性白内障患者外周血MMP-9及TNF-α水平显著升高，且与患者血糖水平正相关，提示两者发病机制可能存在差异。

[1] Zhu B, Ma Y, Zou H. Cost-utility analyses of cataract surgery in vision-threatening diabetic retinopathy. J Cataract Refract Surg，2017,43: 95-101.

[2] Hamid S, Gul A, Hamid Q. Relationship of cytokines and AGE products in diabetic and non-diabetic patients with cataract. Int J Health Sci (Qassim)，2016,10:507-515.

[3] Woong MS, Kim W, Choi S, et al. Label-free optical detection of age-related and diabetic oxidative damage in human aqueous humors. Microsc Res Tech，2016，79:1050-1055.

[4] Singh RP, Lehmann R, Martel J, et al. Nepafenac 0.3% after cataract surgery in patients with diabetic retinopathy:results of 2 randomized phase 3 studies.Ophthalmology，2017,3:31411-7.

[5] Yang J, Cai L, Sun Z, et al. Risk factors for and diagnosis of pseudophakic cystoid macular edema after cataract surgery in diabetic patients. J Cataract Refract Surg，2017,43:207-214.

[6] Sun Y, Lu CM, Song Z, et al. Expression and regulation of microRNA-29a and microRNA-29c in early diabetic rat cataract formation. Int J Ophthalmol，2016,9:1719-1724.

[7] Yang J, Gong X, Fang L, et al. Potential of CeCl3@mSiO2 nanoparticles in alleviating diabetic cataract development and progression. Nanomedicine，2017,13:1147-1155.

[8] Jonas JB, Jonas RA, Neumaier M, et al. Cytokine concentration in aqueous humor of eyes with diabetic macular edema. Retina，2012,32:2150-2157.

[9] Kwon JW, Choi JA, Jee D. Matrix Metalloproteinase-1 and Matrix Metalloproteinase-9 in the Aqueous Humor of Diabetic Macular Edema Patients. PLoS One，2016,11:0159720.

[10] Mitrovi CS, Kelava T,Sucur A,et al.Levels of Selected Aqueous Humor Mediators (IL-10, IL-17, CCL2, VEGF, FasL) in Diabetic Cataract. Ocul Immunol Inflamm，2016,24:159-166.