VEGF、ET、NO和AT-Ⅲ在糖尿病视网膜病变中的表达及相关性研究

李静静， 古丽娜·米吉提， 姜璐璐， 穆塔里甫

(新疆医科大学第一附属医院眼科， 乌鲁木齐 830054)

据国际糖尿病联盟的数据显示，在2011年时世界糖尿病患者数量已高达3.7亿，且发展中国家是糖尿病的高发地区，预计全球在2030年时糖尿病患者数量将达到5.5亿[1]。糖尿病并发症包括微血管、大血管两种类型，其中微血管并发症在我国更为常见，糖尿病视网膜病变(DR)是微血管并发症中的一种，严重时会导致患者失明，对其生活质量和心理状况产生不利影响[2]。糖尿病患者体内处于长期的高糖状态会导致视网膜血管内皮功能障碍，例如出现眼底毛细血管渗漏,微血管瘤形成,血栓形成,玻璃体增殖及新生血管增生和视网膜脱落等症状。血管内皮细胞存在于血浆与血管组织间，起到维持和调节体液平衡、炎性反应、血脑屏障等作用。另外，血管内皮细胞可以合成分泌多种生物活性物质来维持血管张力和减少血栓形成及血小板的激活。血管内皮细胞的调节功能与血管内皮生长因子(VEGF)、内皮素(ET)、一氧化氮(NO)及抗凝血酶Ⅲ(AT-Ⅲ)等血管内皮因子密切相关。近年来，大量研究显示糖尿病视网膜病变的发生发展与血管内皮功能障碍息息相关[3-5]。依据患者是否存在视网膜新生血管，临床上将糖尿病视网膜病变分为增殖期与非增殖期两种。患者在确诊为糖尿病视网膜病变时，一般已处于中晚期，加大了治疗的难度。因此，对糖尿病视网膜病变患者进行早期诊断，对于患者的治疗及预后效果有十分重要的作用。本研究通过选取2015年1月-2016年12月在新疆医科大学第一附属医院眼科及内分泌科住院治疗的糖尿病患者90例和健康对照组30例作为研究对象，探讨VEGF、ET、NO和AT-Ⅲ在糖尿病视网膜病变中的表达及相关性，现报道如下。

1 资料与方法

1.1临床资料选取2015年1月-2016年12月在新疆医科大学第一附属医院眼科及内分泌科住院治疗的糖尿病患者90例，纳入标准：依据美国糖尿病学会(ADA)的糖尿病诊断标准[6]，确诊为糖尿病患者；视力出现不同程度的下降；自愿签署知情同意书。排除标准：存在急性或慢性感染的患者；心、肝、肾等脏器出现器质性病变的患者；纳入研究前进行过糖皮质激素类药物的服用；处于妊娠期或哺乳期的妇女；精神异常或意识模糊，不能或不愿配合本研究者。90例糖尿病患者中包含无视网膜病变患者、非增殖期视网膜病变患者、增殖期视网膜病变患者各30例，分别命名为NDR组、NPDR组和PDR组，并选取同期在该院进行常规检查的健康人群30例作为健康对照组，各组患者均知情同意本研究。与健康对照组比较，NDR组、NPDR组和PDR组患者的性别、年龄等临床资料差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性，见表1，本研究经过医院伦理委员会批准。

1.2方法

1.2.1 各项指标测定方法 抽取4组研究对象5 mL左右的肘静脉血，以1 500 r/min进行20 min的血浆分离，并将样本放于-80℃的冰箱中进行保存备用。使用酶联免疫吸附法对4组研究对象的血管内皮生长因子(VEGF)水平进行测定，测定过程中所使用的试剂均由深圳晶美生物工程有限公司生产；使用购买自天津新湾生物科技有限公司的试剂盒，采取放射免疫法检测内皮素(ET)水平；使用购买自上海沪峰生物科技有限公司的试剂盒，采取硝酸还原酶比色法测定一氧化氮(NO)水平；使用购买自广州凯研生物有限公司的试剂盒，采取发光底物法测定抗凝血酶Ⅲ(AT-Ⅲ)水平。

表1 各组患者临床资料的比较

1.2.2 眼底荧光素血管造影方法 使用眼底荧光素血管造影系统(产于日本，型号为TOPCPN IMAGEnet 2000TM)对糖尿病患者进行眼底血管荧光素造影，对患者视网膜病变的程度进行确认。造影前，患者需要进行适量的饮水，造影前1 h，给予患者适量点散瞳药，使患者的瞳孔能够进行充分散大，造影前5 min，对患者进行过敏试验，如果患者不存在过敏现象，则可将荧光素钠由患者静脉推注，进行荧光素血管造影检查[7]。

1.34种指标检验DR效能敏感度=真阳性/(真阳性+假阴性)×100%；特异度=真阴性/(真阴性+假阳性)×100%；阳性预测值=真阳性/(真阳性+假阳性)×100%；阴性预测值=真阴性/(真阴性+假阴性)×100%。

2 结果

2.14组VEGF、ET、NO、AT-Ⅲ水平的比较NDR组、NPDR组和PDR组患者的VEGF、ET、NO水平均明显高于健康对照组，NPDR组患者的AT-Ⅲ水平明显低于其他3组，PDR组与其他组相比AT-Ⅲ水平相对较高(P<0.05)，见表2。

2.24种指标检验DR效能的比较VEGF在糖尿病视网膜病变检验中的敏感度、特异度等明显高于其他3种指标(P<0.05)，见表3。

表2 4组VEGF、ET、NO、AT-Ⅲ水平的比较

注：与健康对照组比较，*P<0.05; 与NPDR组比较，△P<0.05； 与PDR组比较，▲P<0.05。

表3 4种指标检验DR效能的比较

3 讨论

随着社会和经济的迅速发展，糖尿病患者人数呈明显的上升趋势且逐渐出现低龄化、年轻化的发展趋势。糖尿病视网膜病变是糖尿病微血管病变中最重要的表现，是糖尿病的严重并发症之一，其患病人数亦逐年增加[8]。随着糖尿病视网膜病变的发展，微血管内皮基底会出现增厚的情况，且伴有微循环障碍的出现，如果机体糖代谢长期处于紊乱的状态，则会对患者视网膜的微循环产生损害，导致增殖期糖尿病视网膜病变的出现。国内相关学者认为[9]，PDR早期会出现微血管内皮基底增厚、细胞增殖、微血管细胞选择性丧失等病理改变，发生机制为：微血管的扩张引起微血管瘤的出现，同时伴有微血管结构的变化，导致患者血-视网膜屏障受到破坏，毛细血管管腔因此渐趋狭窄最终完全堵塞，引起血流产生变化，导致视网膜的缺氧及缺血现象，最终形成新生血管，出现增殖性变化。国外学者则认为[10]，当患者病情发展到增殖期视网膜病变的程度时，在视网膜血流产生变化的情况下会形成无灌注区，引起视网膜缺血现象的出现，随着血管损害的程度不断加深，视网膜缺血的范围随之不断加大，最终会导致视网膜新生血管或视乳头新生血管的出现。现阶段，尚无明确的标准对早期糖尿病视网膜病变进行诊断，患者在确诊为糖尿病视网膜病变时，一般已处于中晚期，加大了治疗的难度。这主要是因为DR早期以小出血点、微血管瘤为主要的临床症状表现，或出现棉絮状软性渗出或是硬性渗出，但患者对此一般无明显不适感[11]。

在糖尿病早期，血液细胞因子包括肿瘤坏死因子α、白细胞介素等会对VEGF产生作用，视网膜血管会对细胞生长因子的表达产生诱导作用，引起玻璃体、视网膜前体中各组织和成分出现增生的现象，在此过程中产生的视网膜前膜会对患者的视网膜产生牵引作用，导致视网膜的脱落，最终引起患者视力的丧失[12]。糖尿病视网膜病变患者在早期时通常会出现缺血及缺氧的症状，血管紧张素、血液中高糖基化终末产物等物质的升高都会导致VEGF水平的上升[13]。本研究结果显示，NDR组、NPDR组和PDR组患者中的VEGF水平明显高于健康对照组(P<0.05)，且VEGF在糖尿病视网膜病变检验中的敏感度、特异度等均高于其他3种指标(P<0.05)，说明对于DR的早期诊断，VEGF具有较高的诊断价值和意义，VEGF可提供DR早期诊断的预警信号。

在本研究中，ET诊断糖尿病视网膜病变的敏感度、特异度分别为93.10%、80.00%，且ET在PDR组患者中的水平最高，其次则分别是NDR组、NPDR组、健康对照组。说明这可能是因为脉络膜血管、视网膜或是色素上皮层分泌ET，并弥散进入玻璃体，或是因为患者局部渗透压上升，在顺浓度梯度的情况下ET进入眼内组织[14]。一部分学者的研究显示，在DR早期患者体内的ET水平就会出现一定的异常变化。结合本文研究结果可知， ET对DR的早期诊断及进入增殖期视网膜病变时期均可提供预警信号。

NO是缩血管因子的一种，对内皮具有依赖性，在血管损伤性疾病中，其平衡作用越来越受到相关领域学者的重视。据相关文献报道[15]，非特异性一氧化氮合酶抑制剂能够对视网膜的缺血损伤起到阻碍作用，一定程度上保护了视网膜，说明在糖尿病视网膜病变的发生与发展中NO具有重要的作用。过多的NO会引起大量羟基以及过氧化硝基阴离子等自由基的生成，对DNA造成破坏，激活鸟苷酸环化酶，促进cGMP的生成从而导致细胞毒作用的增强，所以NO水平过高可能是导致内皮细胞损伤的一个重要因素。根据本研究结果证实，随着糖尿病视网膜病变的病程进展，NO与VEGF水平呈直线正相关，说明NO能够促进VEGF的表达，VEGF也能反过来促进NO的表达。在糖尿病早期，这一相互作用可能对视网膜微血管的病变起到重要作用。

AT是单链糖蛋白的一种，也是一种丝氨酸蛋白酶抑制剂，通过内皮细胞、肝脏、巨核细胞等合成，对肝素具有依赖性，是人体所有抗凝物质中最为重要的一部分，在血浆抗凝血酶总活性中的比例能够达到75%，对于人体向高凝状态发展起到重要的预防作用。在正常的生理条件下，通过与肝素的结合，将Ⅱa、Ⅴa、Ⅳa以及Ⅶ凝血因子灭活，以达到降低凝血酶活性的目的。在病理情况下，如果缺少必要的血浆AT，则可能会引起血栓的出现[16]。本研究结果显示，NDPR组患者的AT-Ⅲ水平明显低于其他3组，PDR组与其他组相比AT-Ⅲ水平相对较高(P<0.05)。说明凝血酶活性与AT-Ⅲ水平呈负相关关系，当AT-Ⅲ水平下降时，凝血酶的活性则会升高，导致人体血液出现高凝的可能性增加，一定程度上对视网膜微血管产生影响。临床上对于AT-Ⅲ的检测较为快捷和简便，在糖尿病视网膜病变的早期诊断及进入增殖期视网膜病变时期中，可以对AT-Ⅲ进行应用，为患者的治疗及预后效果提供有效的支持和帮助。

综上所述，糖尿病视网膜病变在早期阶段，其血管内皮功能已经开始出现相应改变，血管内皮功能指标的水平与患者病情发展存在相关关系，其中VEGF和ET在糖尿病视网膜病变的早期诊断及进入增殖期视网膜病变时期中具有重要作用。