糖尿病视网膜病变病人血清微小RNA-29c、微小RNA-194 的表达
2020-10-25伍超杨旭陈桦龚一波
伍超,杨旭,陈桦,龚一波
糖尿病视网膜病变(DR)是Ⅱ型糖尿病(T2DM)的主要并发症[1],同时也是最常见的眼底病变[2],起初形成微血管瘤,后期严重时可导致视网膜脱落而失明。因此,及早发现早期预警标志物并作出诊断对DR防控具有重要意义。miRNA是一类参与到机体细胞增殖、迁移和凋亡过程中的非编码核酸小分子,并且有研究报道,miRNA 与眼科疾病的发展有密切联系[3]。DR 后期就伴随有新生血管和纤维增殖,miR-29c是miR-29家族中的一员,已被证实可参与细胞纤维化等病理过程[4],提示miR-29c 可能与DR有关。有研究证明,miR-194在喉癌肾透明细胞癌、小细胞肺癌、胃癌等各种恶性疾病中表达异常[5],T2DM 合并微量蛋白尿病人的尿液外泌体中,miR-194 表达量增高,表明miR-94 与糖尿病肾脏损伤有关[6]。但是关于miR-194在糖尿病病人眼底病变中作用尚未见研究,因此本研究从miR-29c、miR-194在DR病人血清中表达特点出发,研究其与病程的关系,现将结果总结如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料选取2015 年6 至2017 年9 月汉中市人民医院收治的DR病人98例为DR组,其中男性65 例,女性33 例,年龄范围35~79 岁,年龄(65.07±7.68)岁,糖尿病病程范围 4~27 年,病程(16.91±6.27)年。DR病人纳入标准:(1)确诊为糖尿病的病人,经裸眼视力、矫正视力、眼压、裂隙灯显微镜等眼科检查,由眼科专业医生确认为DR 病人;(2)年龄>20 岁;(3)临床资料完整;(4)入院前未接受过任何治疗。排除标准:(1)合并心、肝、肾等脏器功能严重障碍者;(2)伴有急慢性感染性疾病、恶性肿瘤以及心脑血管疾病者;(3)存在精神疾病或交流沟通障碍者;(4)合并有糖尿病酮症酸中毒、风湿结缔组织病者;(5)合并白内障、青光眼等其他眼部疾病病人。选取同期本医院收治的T2DM 98例为DM组,其中男性 68 例,女性 30 例,年龄范围 37~78 岁,年龄(65.13±6.26)岁,糖尿病病程范围4~28年,病程(16.89±6.17)年。所有DM 病人都按照美国糖尿病学会颁布的糖尿病诊断标准(2010年)诊断糖尿病:(1)空腹血糖(FPG)≥7.0 mmol/L;(2)糖化血红蛋白(HbA1c)≥6.5%;(3)口服耐糖实验 2 h 血糖≥11.1 mmol/L。另以98 例同期在本院体检健康者为空白对照组(NC 组)。各组间年龄及性别等一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
本研究所有样品采集均取得病人及家属知情同意并签字,符合《世界医学协会赫尔辛基宣言》的相关要求。
1.2 主要试剂与仪器RNA提取试剂盒,购自于北京天根生化有限公司;AceQ qPCR SYBR® Green Mix,购自南京vazyme生物公司;引物,由上海生工生物公司等。qRT-PCR仪,购自美国Bio-Rad公司等。
1.3 研究方法
1.3.1血样制备 使用无抗凝剂干燥试管采取病人空腹状态静脉血5 mL,4 000 r/min,离心10 min,之后12 000 r/min,离心15 min 后取上清液分装于EP管中,-80℃保存备用。
1.3.2临床一般资料和生化检测 测量病人的血压、身高、体质量、体质量指数(BMI)。空腹10 h后,真空采血管采取肘静脉血,全自动生化分析仪测定病人血液中三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDLC)和空腹血糖(FPG)和糖化血红蛋白(HbA1c)。动脉硬化检测装置测踝肱指数(ABI)、脉搏波传导速度(PWV)。
1.3.3实施荧光定量PCR 检测miR-29c 与miR-194表达水平 采用RNA 提取试剂盒(天根)提取血清总RNA,反转录得cDNA。采用定量PCR 仪(Bio-Rad)对miR-29c和miR-194进行扩增。qRT-PCR 反应体系共 10 µL:miScript SYBR®Green Mix 5 µL,cDNA(50 ng/µL)1 µL,上下游引物(10 µM)各0.5µL,双蒸水(ddH2O)3.0 µL。反应条件:95 ℃,90 s;95 ℃,30 s;63 ℃,30 s;72 ℃,15 s;40 个循环。miR-29c 和miR-194 及内参U6 的引物序列见表1。采用2-ΔΔCT法对血清miR-29c和miR-miR-194表达水平进行定量分析。引物序列如表1所示。
表1 qRT-PCR引物序列
1.4 统计学方法利用SPSS 23.0 进行统计学分析,计数资料采用例(%)表示,行χ2检验;计量资料以±s 表示,行单因素方差分析;多因素logistic 回归分析DR 发生的危险因素,相关性分析采用Pearson相关分析。以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 三组一般资料比较DR 组、DM 组和NC 组男女比例、年龄、病程、BMI、收缩压(SBP)和舒张压(DBP)比较,差异无统计学意义(P>0.05),见表2。
2.2 三组血糖、血脂指标比较DR组、DM组和NC组TC、LDL-C、HDL-C、TG、ABI、PWV比较,差异无统计学意义(P>0.05);DR组、DM组HbA1c、FPG水平显著高于 NC 组,DR 组 HbA1c、FPG 水平显著高于DM组(P<0.05),见表3。
表2 糖尿病视网膜病变病人、Ⅱ型糖尿病病人、体检健康者各98例一般资料比较
表3 糖尿病视网膜病变病人、Ⅱ型糖尿病病人、体检健康者各98例临床生化指标比较/±s
表3 糖尿病视网膜病变病人、Ⅱ型糖尿病病人、体检健康者各98例临床生化指标比较/±s
注:DR为糖尿病视网膜病变,T2DM为Ⅱ型糖尿病,NC为体检健康者,BMI为体质量指数,FPG为空腹血糖,HbA1c为糖化血红蛋白,TC为总胆固醇,TG为三酰甘油,LDL-C为低密度脂蛋白胆固醇,HDL-C为高密度脂蛋白胆固醇,ABI为踝肱指数,PWV为脉搏波传导速度
组别例数FPG/(mmol/L)HbA1c/%TC/(mmol/L)TG/(mmol/L)LDL-C/(mmol/L)HDL-C/(mmol/L)ABI左 右PWV/(cm/s)左 右NC组98 6.41±1.62 7.93±2.64 5.17±0.82 2.28±1.39 3.44±0.48 1.41±0.22 1.09±0.18 1.11±0.12 1 589.35±265.31 1 589.20±255.73 DR组98 9.41±1.76 9.40±1.61 5.35±1.34 2.29±1.46 2.96±1.58 1.39±0.34 1.11±0.10 1.12±0.14 1 635.24±245.33 1 630.25±238.01 DM组98 8.42±1.67 8.53±1.78 5.24±0.25 2.27±1.37 2.94±1.39 1.40±0.28 1.09±0.16 1.10±0.13 1 565.27±242.07 1 595.24±246.34 F值242.154 12.617 0.274 0.005 0.539 0.121 0.541 0.578 1.964 0.790 P值0.000 0.000 0.760 0.995 0.584 0.886 0.582 0.562 0.142 0.455
2.3 血清中miR-29c、miR-194表达量比较DR组和DM 组血清中miR-29c 表达水平明显高于NC 组,DR 组血清中miR-29c 表达水平明显高于DM 组(P<0.05);DR组和DM组血清中miR-194表达水平明显低于NC 组;DR 组血清中miR-194 表达水平明显低于DM组(P<0.05)。见表4。
表4 糖尿病视网膜病变病人、Ⅱ型糖尿病病人、体检健康者各98例血清中miR-29c、miR-194表达量比较/±s
表4 糖尿病视网膜病变病人、Ⅱ型糖尿病病人、体检健康者各98例血清中miR-29c、miR-194表达量比较/±s
注:DR 为糖尿病视网膜病变,T2DM 为Ⅱ型糖尿病,NC 为体检健康者,miR-29c 为微小 RNA-29c,miR-194 为微小RNA-194;与NC组比较,aP<0.05;与DM组比较,bP<0.05
组别NC 组DR 组DM 组F 值P 值例数98 98 98 miR-29c 1.01±0.10 1.29±0.57ab 1.12±0.25a 14.722 0.000 miR-194 1.02±0.11 0.67±0.85ab 0.75±0.21a 12.698 0.000
2.4 糖尿病视网膜病变病人血清中miR-29c、miR-194 表达量与血糖、血脂水平相关性分析糖尿病视网膜病变病人血清中miR-29c、miR-194相对表达量与TG、TC、LDL-C皆无相关性(P>0.05),miR-29c相对表达量与FPG 和HbA1c 值呈正相关(P<0.05),与 miR-194 相对表达量显著负相关(P<0.05);miR-194 相对表达量与 FPG 和 HbA1c 值呈负相关(P<0.05)。见表5。
表5 糖尿病视网膜病变98例血清miR-29c、miR-194相对表达量与生化指标相关性分析
表6 糖尿病视网膜病变98例多因素logistic回归分析
2.5 糖尿病视网膜病变发生的多因素logistic 回归分析对 DR 组和 DM 组的 FPG、HbA1c、miR-29c 和miR-194水平作为自变量,纳入多因素logistic回归分析发现(表6),FPG 水平高、HbA1c 水平高、miR-29c水平高是DR发生的独立危险因素(均P<0.05),miR-194水平高是DR发生的保护因素(P<0.05)。
3 讨论
DR 是糖尿病常见并发症中严重的致盲眼底病变[7],DR 在初次确诊 T2DM 中发生率为 12% 左右,在糖尿病病人中占50%,糖尿病的病程越长越容易发展为DR[8],在发达国家已成为有劳动力人群致盲的首要原因。临床上根据眼底是否有新生视网膜出现,将DR 分为增殖性视网膜病变和非增殖性性视网膜病变[9],一旦进入增殖期,即使进行冷凝、光凝、玻璃体切割等治疗,视网膜依旧受损且视力受损不可逆,严重影响病人生活质量[10]。故尽早发现并确诊十分重要,深入了解与DR 相关的因子及其在DR中的变化特点可以协助控制DR病情的发展。
miRNA 通过诱导细胞分化、触发及调节炎症反应参与 DR 发生发展[11-12]。有研究表明,miRNA可通过抑制多个靶基因表达,调控糖尿病中多条相关信号通路,在糖尿病及其并发症发展过程中起着重要作用。近几年,研究报道miRNA 与增生型DR病人增生膜活力存在明显相关性,由此说明miRNA 在DR 的发生发展中扮演重要角色,但是miRNA 参与DR 的具体发病机制和生物学功能尚未明确。随后,研究发现糖尿病病人血清中miR-29 表达紊乱,说明miR-29 可能与糖尿病及其多种并发症发病过程有关[13];吴心池等[14]研究证明在非增殖 DR 病人血清 miR-29c 表达上调;伍仙凤等[15]研究证实,糖尿病大鼠视网膜组织中miR-29c 表达量升高,并推测其与新生血管有关。本研究发现,DR病人血清中miR-29c 表达水平显著高于DM 组、NC组,DR 组病人血清中miR-29c 水平显著高于DM组,与上述研究结果一致,提示miR-29c 可能与DR有关。进一步分析发现,DR 病人血清中miR-29c相对表达量与HbA1c、FPG 值呈正相关,提示DR 病人miR-29c 相对表达量可能通过影响DR 病人血糖代谢影响疾病严重程度。
有研究证实miR-194 可作为糖尿病发生的潜在生物标志物[16]。本研究发现,DR 组和 DM 组血清中miR-194 表达水平明显低于NC 组,且DR 组血清中miR-194 表达水平明显低于DM 组,与上述研究结果一致,提示miR-194 可能通过调控下游基因表达,调控DR 疾病发生与发展。赵旭东等[17]在其研究中发现DR 病人体内出现明显糖脂代谢紊乱现象。本研究发现DR 病人血清中miR-194 相对表达量与HbA1c、FPG 值呈负相关,且与miR-29c 表达量显著负相关,提示miR-194、miR-29c 可能共同参与调解DR 病人血糖代谢。糖代谢紊乱是DR 发生的根本原因,吴心池等[18]研究发现,HbA1c 是DR 发病的独立危险因子,靶基因预测也提示miR-29c 可靶向调控胰岛素信号通路等参与血糖代谢。本研究通过多因素logistic 回归分析发现,FPG 水平高、HbA1c 水平高、miR-29c 水平高是DR 发生的独立危险因素,miR-194 水平高是DR 发生的保护因素,提示 miR-29c 和 miR-194 可能通过调控糖代谢等途径参与DR 病程。
但是,本研究样本量较小,今后研究将扩大样本量进一步确认,并通过生物信息学预测可能作用靶基因,进一步分析miR-29c和miR-194在DR疾病中具体作用机制。