不同分期糖尿病视网膜病变患者血清长正五聚蛋白3表达变化及其相关因素分析

田 茜，李宝新，郭淑芹，张玛丽，李 杰，李 娜，常文龙，王 翯，张云良

0 引 言

糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy, DR)为糖尿病经典且高发的微血管并发症之一，是导致成人视力不可逆损害的主要原因之一[1]。DR发病机制尚不清楚，可能由血管炎症、氧化应激和内皮功能障碍等引起[2]。长正五聚蛋白3(pentraxin 3,PTX3)属正五聚蛋白家族，可由血管内皮细胞、平滑肌细胞和巨噬细胞等局部释放，是炎症介质的复合受体，同时与内皮功能障碍和胰岛素抵抗有密切关系[3]。研究表明，2型糖尿病患者因持续高血糖环境所致的血管内皮细胞破坏、组织缺氧及炎症细胞聚集可增加血清PTX3表达[4]。DR可能因糖尿病患者长期的血糖控制不佳，引起慢性血管炎症释放炎性因子[5]，故推测PTX3作为炎症急性期反应蛋白可能参与DR的发生发展，目前血清PTX3水平在糖尿病视网膜病变患者的变化尚不明确。本研究旨在测定不同分期糖尿病视网膜病变患者血清PTX3的水平变化并分析其相关影响因素，探讨PTX3水平与DR病情发生的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2016年10月至2018年10月在保定市第一中心医院内分泌科收治的2型糖尿病患者164例作为研究对象，其中男85例，女79例。2型糖尿病的诊断符合1999年世界卫生组织诊断标准[6]。研究对象入院后均于眼科行散瞳及眼底照相，异常者则进一步行眼底血管荧光造影检查(2名副高职以上职称的眼科医师)。依据WHO推荐的糖尿病视网膜病变的分期标准[7]，将糖尿病患者分为3个亚组：非视网膜病变(nondiabetic retinopathy,NDR)组60例，非增殖期视网膜病变(nonproliferative diabetic retinopathy,NPDR)组54例，增殖期视网膜病变(proliferative diabetic retinopathy,PDR)组50例。排除标准：①糖尿病合并急性并发症；②眼部外伤及由其他原因引起的视网膜病变；③DR患者已行全视网膜激光光凝术；④合并严重心脑及血液等系统及肿瘤疾病；⑤合并严重肝肾功能异常。另选取同期于本院体检的50例健康人群作为正常对照组。本研究通过医院伦理委员会审核批准(批准号：[2018]040号)，受试者均签署知情同意书。

1.2研究方法

1.2.1 病史采集和体格检查记录研究对象的年龄及糖尿病病程等一般资料，同时测量收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、身高及体重，计算体重指数(BMI)。

1.2.2生化指标检测收集研究对象空腹8 h后的外周静脉血，采用日立全自动7600生化仪器检验血清空腹静脉血糖(FBG)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL-C)、低密度脂蛋白(LDL-C)、血肌酐(SCr)、谷丙转氨酶(ALT)；糖化HA8180仪器测定糖化血红蛋白(HbA1c)；电化学发光法(德国罗氏电化学发光仪E601)测定空腹胰岛素(FINS)；计算稳态模型评估-胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)，计算公式如下：

HOMA-IR=FBG(mmol/L)×FINS(mU/L)/22.5

1.2.3血清PTX3浓度检测采用酶联免疫吸附法(ELISA)测定血清PTX3水平，试剂盒购自上海酶联免疫生物有限公司(Elabscien)。根据试剂盒说明书的说明，PTX3的有效检测范围是0.75～104 ng/mL，批内变异系数<10%，批间变异系数<15%。操作步骤严格按照试剂盒说明书进行。

2 结 果

2.1 各组间一般资料比较各组间年龄、BMI差异无统计学意义(P>0.05)。收缩压NDR组显著高于正常对照组，且PDR组明显高于NDR组和NPDR组(P<0.05)。PDR组舒张压最高，且有统计学意义(P<0.05)。糖尿病3组间糖尿病病程差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 各组糖尿病视网膜病变患者及正常对照组一般资料比较

项目正常对照组(n=50)NDR组(n=60)NPDR组(n=54)PDR组(n=50)年龄(岁)55.02±7.7253.07±9.5855.48±8.4956.94±8.05糖尿病病程(年)-11.52±2.7812.02±3.8412.51±3.01BMI(kg/m2)24.88±1.3825.45±2.6025.68±3.5825.92±3.23SBP(mmHg)118.66±12.83126.27±11.25∗128.15±14.87∗147.96±26.5∗#△DBP(mmHg)73.30±8.6273.68±8.0977.06±8.2285.74±14.37∗#△

与正常对照组比较，*P<0.05; 与NDR组比较，#P<0.05; 与NPDR组比较，△P<0.05

2.2各组血清生化检测及相关指标比较各组的CHO、TG、LDL、ALT、SCr、eGFR之间差异无统计学意义(P>0.05)。与正常对照组相比，NDR组、NPDR组和PDR组的FBG和HbA1c均明显升高，且PDR组两指标明显高于NDR组(P均<0.05)。正常对照组、NDR组、NPDR组和PDR组的INS、HOMA-IR依次升高(P<0.05)。与正常对照组相比，糖尿病各组血清PTX3水平均升高(P<0.05)。随着糖尿病视网膜病变病情程度的进展，PTX3水平逐渐升高，以PDR组最高(P<0.05)。见表2。

表2 各组糖尿病视网膜病变患者及正常对照组血清生化检测及相关指标比较

指标正常对照组(n=50)NDR组(n=60)NPDR组(n=54)PDR组(n=50)CHO(mmol/L)5.05±0.714.75±0.924.92±1.064.95±1.21TG(mmol/L)1.58±0.331.65±0.61.73±0.61.82±0.91LDL(mmol/L)2.92±0.612.67±0.792.73±0.732.65±0.83ALT(U/L)17.59±6.6019.98±8.621.30±8.0621.16±8.05SCr(μmol/L)68.10±14.1963.05±10.9963.44±12.0469.18±21.65eGFR[mL/(min·1.73m2)]79.59±27.5269.37±20.7869.55±23.8679.63±45.5FBG(mmol/L)5.46±0.399.50±2.94∗10.20±3.28∗11.04±2.73∗#HbA1c(%)4.72±0.609.31±2.69∗9.79±1.87∗10.46±2.11∗#INS(mU/L)9.76±2.4312.73±4.34∗18.65±6.29∗#21.61±7.67∗#△HOMA-IR2.37±0.605.35±2.39∗8.03±2.52∗#10.45±3.86∗#△PTX3(ng/mL)14.47±2.4821.39±2.48∗27.01±11.27∗#38.81±18.28∗#△

与正常对照组比较，*P<0.05; 与NDR组比较，#P<0.05; 与NPDR组比较，△P<0.05

2.3血清PTX3与各影响因素Pearson相关分析Pearson相关分析结果显示，血清PTX3水平与糖尿病病程、SBP、DBP、FBG、HbA1c、INS、HOMA-IR、TG呈正相关(P<0.05)，与其他影响因素无明显相关性(P>0.05)。见表3。

表3 不同分期糖尿病视网膜病变患者血清PTX3与各指标间的Pearson相关分析

影响因素PTX3r值P值年龄-0.070.28BMI0.030.72糖尿病病程0.37<0.01SBP0.40<0.01DBP0.31<0.01FBG0.52<0.01HbA1c0.57<0.01INS0.21<0.01HOMA-IR0.41<0.01CHO0.080.23TG0.160.02LDL-0.010.94SCr0.060.39eGFR0.110.12ALT0.040.54

2.4Logistic回归分析以有无DR发生为因变量，将PTX3及糖尿病病程、SBP、DBP、FBG、HbA1c、INS、HOMA-IR、TG等指标进行Logistic回归分析结果显示，PTX3及HbA1c水平为糖尿病视网膜病变发生的危险因素(P<0.05),见表4。进一步将DR分期作为因变量行Logistic回归分析示，PTX3亦为糖尿病视网膜病变分级的危险因素。

表4 糖尿病视网膜病变影响因素的Logistic回归分析

变量βSEOR(95%CI)P值HbA1c0.070.031.07(1.01～1.14)0.02FBG0.450.251.57(0.97～2.55)0.07PTX30.140.041.15(1.06～1.25)<0.01

3 讨 论

DR是由糖尿病引起的眼底微血管病变，是致盲的重要原因[8]。在糖尿病人群中约60%被诊断为DR，其中35%的患者可在10年内发展为PDR或严重视力丧失，DR导致的失明比在正常人群中高达25倍[9]。如果早期诊断、有效治疗可以延迟该疾病的发作和进展。然而DR的发病机制仍不清楚，以炎症和氧化应激的假设成为许多研究的焦点，如能通过血清炎性标志物反映病情严重程度并尽早诊断DR，可极大改善患者生活质量。因此，本研究以不同分期的糖尿病视网膜病变患者为研究对象，探讨血清PTX3水平与糖尿病视网膜病情严重程度及血糖控制水平的关系，对糖尿病视网膜病变的诊治提供帮助。

PTX3是正五聚蛋白家族之一，其中包含178氨基酸长序列，该长序列结构使得PTX3蛋白有其独特的功能[10]。PTX3可由多种细胞合成，如树突状细胞、单核细胞、巨噬细胞及活化的内皮细胞等。核因子κB(nuclear factor kappa-B，NF-κB)、激活蛋白1(activator protein 1，AP-1)为PTX3基因转录途径的启动子。当出现炎症反应时，肿瘤坏死因子α和白细胞介素1的表达激活NF-κB通路和AP-1途径，两者共同作用增加PTX3的表达[11]。DR患者体内长期高血糖环境引起的氧化应激，炎症和血管活性物质的表达造成血管内皮障碍，进而导致视网膜缺血、神经元损伤[12]。研究表明，由老年性黄斑变性及视网膜静脉阻塞等其他原因引起的视网膜病变中已经报道了血浆和玻璃体中高水平PTX3的表达[13]，但在DR患者体内的表达尚不明确。本研究发现，糖尿病各组PTX3含量明显高于正常对照组，说明糖尿病患者血清PTX3表达水平增加。糖尿病视网膜病变各组患者血清PTX3含量不仅高于正常对照组，且以PDR组最高，说明作为炎症急性期反应蛋白的PTX3与糖尿病视网膜病变有密切联系，且随着视网膜病变病情的加重，PTX3水平有不同程度的升高。

研究表明，HbA1c为反映慢性平均血糖水平的指标，高水平HbA1c表达可加速糖尿病病情的进展，提示长期血糖控制不佳可导致视网膜缺血缺氧，增加患糖尿病视网膜病变的风险[14-15]。在2型糖尿病患者中，血清PTX3浓度与HbA1c水平呈正相关，进而加重糖尿病血糖控制的难度[16]。本研究结果发现，与正常对照组相比，糖尿病各组的FBG和HbA1c均明显升高，且PDR组两指标明显高于NDR组。进一步行Pearson相关分析表明，PTX3水平与FBG、HbA1c呈正相关，提示PTX3与血糖水平及长期血糖的控制有密切关系，推测PTX3水平的变化可能通过慢性调节血糖范围进而加速糖尿病视网膜病变的进程。行Logistic回归分析显示血清PTX3是影响DR发生的独立影响因素，我们发现PTX3水平的增加可能在一定程度上反映慢性血糖控制不佳，间接对糖尿病视网膜病变的严重程度做出提示。Weiss等[17]发现PTX3水平与肥胖或多囊卵巢综合征患者的胰岛素抵抗相关，但Miyaki等[18]报道在肥胖小鼠模型中发现PTX3具有增强胰岛素敏感性的作用，因此PTX3对胰岛素抵抗仍存在争议，需进一步研究说明。本研究发现，正常对照组、NDR组、NPDR组和PDR组的INS、HOMA-IR依次升高，行相关分析结果表明血清PTX3水平与两者具有一定相关性，可能参与DR进展。

综上所述，本研究增殖期糖尿病视网膜病变患者血清PTX3水平较非增殖期和单纯糖尿病患者明显升高，且HbA1c、糖尿病病程是PTX3的独立危险因素，提示PTX3水平可能与血糖控制情况及糖尿病视网膜病变程度有关，具体机制有待进一步研究。故临床工作中应密切关注血糖对糖尿病视网膜病变的影响，合理调控两者对预防病情进展提供帮助。今后我们将继续增加样本量用于更全面的分析，为糖尿病视网膜病变尽早筛查及治疗提供新的方向。