血清ADAM10与2型糖尿病、冠状动脉粥样硬化的相关性研究

赵 茜 杜思成 高 宇 宋丽君 杨秋萍

2019年国际糖尿病联盟(IDF)调查显示，全球共有约4.63亿糖尿病患者，大约每8秒有1人死于糖尿病或其并发症，约占全球全因病死率的11.3%。心血管疾病是2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)最常见的并发症及首位死因，其主要病理基础为动脉粥样硬化(atherosclerosis，AS)。T2DM患者比正常人群更早发生AS，且其进展快、病变范围更广泛[1]。近年来，胡仁明等[2]提出了“代谢性炎性综合征”概念，把慢性低度炎症作为T2DM、AS的共同发病机制。

解整合素-金属蛋白酶10(A disintegrin and metalloproteinase10，ADAM10)是一种模块化蛋白，主要由金属蛋白酶结构域、富含半胱氨酸结构域、解整合素结构域、表皮生长因子样结构域组成，因其具有基质金属蛋白酶活性，负责裂解细胞膜表面分子(如黏附分子、细胞因子、生长因子和Notch家族成员等底物分子)的胞外域脱落，并调控下游信号转导，在阿尔茨海默症、自身免疫性疾病、哮喘以及AS等慢性炎性疾病的发生、进展中发挥着重要作用[3，4]。但目前关于血清ADAM10水平与T2DM、冠状动脉粥样硬化性心脏病(coronary heart disease，CHD)相关性的研究甚少。本研究分析T2DM患者、CHD患者以及健康成人血清ADAM10水平，目的寻找评估T2DM、CHD发生、发展中新的血清标志物，为代谢性炎性疾病的探究提供新依据。

对象与方法

1.研究对象:随机收集2017年9月～2018年6月昆明医科大学第一附属医院收治的T2DM患者、CHD患者、T2DM合并CHD患者作为研究对象。T2DM组患者100例，其中男性60例，女性40例，患者平均年龄56.76±10.95岁,长期服用他汀类降脂药7例。CHD组患者100例，其中，男性84例，女性16例，患者平均年龄57.99±12.24岁，长期服用他汀类降脂药36例。T2DM-CHD组患者100例，其中，男性62例，女性38例，患者平均年龄61.22±9.50岁，长期服用他汀类降脂药47例。纳入标准：①2型糖尿病采用1999年WHO的诊断标准;②冠心病包括：既往或本次入院于笔者医院行冠脉CTA或冠脉造影检查发现冠状动脉一支及以上血管狭窄程度≥50%的患者。排除标准：①其他类型糖尿病；②伴有急、慢性感染；③合并严重肝脏、肾功能异常；④合并严重心力衰竭(射血分数<40%)、各种心肌病、风湿性心脏病、心脏瓣膜病等心脏疾病；⑤其他内分泌疾病、恶性肿瘤或结缔组织疾病；⑥哺乳期及妊娠期女性。随机选取同期于笔者医院体检中心的健康体检者100例作为对照组，其中男性45例，女性55例，平均年龄42.40±10.54岁。本研究符合2013年修订的《赫尔辛基宣言》的要求，所有研究对象均知情同意并签署知情同意书。

2.一般资料收集及生化指标检测:调查表记录研究对象性别、年龄、病程；测量身高、体重，计算体重指数(body mass index, BMI)，BMI=体重(kg)/身高2(m2)。禁食10h后于次日清晨6～7时抽取空腹外周血，自动生化分析仪测定空腹血糖(FBG)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)。

3.血清ADAM10浓度检测:取10ml静脉血使用普通无抗凝试管收集,以1000r/min的转速离心20min，吸取上层血清于离心管中-80℃冻存,用于ADAM10检测。血清ADAM10检测试剂盒购自美国Elabscience公司。按照Elisa kit说明书方法检测各样本血清中ADAM10在450nm波长吸光度值(A值)，使用origin软件建立标准曲线，计算上述4组样品血清ADAM10 浓度。

结 果

1.一般临床资料及血清ADAM10水平比较:血清ADAM10水平在T2DM组1833.44±778.69pg/ml、CHD组2015.95±802.10pg/ml、T2DM-CHD组1983.09±734.88pg/ml均大于对照组1485.77±530.12pg/ml，差异有统计学意义(P<0.05)。4组受试者性别、年龄、空腹血糖、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、体重指数比较，差异有统计学意义(P<0.05)，采用协方差分析校正上述影响因素的影响后，仅有CHD组和T2DM-CHD组患者血清ADAM10水平大于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)，详见表1。

表1 研究对象临床资料及血清ADAM10水平比较

2.血清ADAM10浓度与其他影响因素的相关性分析：以ADAM10值为因变量，以年龄、空腹血糖、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、体重指数为自变量进行多元线性回归分析。结果显示，偏回归系数为-593.693，标准化回归系数为-0.251，高密度脂蛋白胆固醇是ADAM10负相关因素(t=-5.153,P=0.000)。

讨 论

近年来，随着人口老龄化加剧及人们生活方式转变，T2DM已成为主要的慢性非传染性疾病。与非糖尿病人群比较,T2DM患者发生缺血性心血管事件的风险增加。大血管并发症是糖尿病患者致死、致残的主要原因。在长期糖脂代谢异常情况下，代谢产物沉积于血管内皮引起内皮细胞的受损，血管通透性增加并激活血管炎性反应，巨噬细胞吞噬氧化型低密度脂蛋白胆固醇形成泡沫细胞，随着血管壁炎症进一步加重，泡沫细胞持续堆积、坏死，最终致使CHD的发生。亟待寻找评估T2DM、CHD发生、发展中的生物学指标，为优化T2DM、CHD患者的临床诊疗提供一定的参考。

本研究发现，与对照组比较，血清ADAM10水平在CHD组及T2DM-CHD组明显升高，经校正混杂因素影响后，差异有统计学意义(P<0.05)。CHD是冠状动脉狭窄、供血不足所致的心脏病变，其特征性病理改变为冠状动脉的AS。Donners等[5]研究发现ADAM10是血管内皮生长因子调节内皮细胞功能的重要介质，首次证明了ADAM10与AS的相关性。动物模型证实了使用特异性ADAMl0抑制剂G1254023X处理后的CHD小鼠主动脉狭窄情况改善、主动脉组织AS情况显著减轻[6]。Musumeci等[7]研究发现，在人体动脉粥样硬化斑块组织中，ADAM10升高，ADAM10还可通过切割N-钙黏蛋白来调节血管平滑肌细胞的凋亡，从而导致易损斑块。

血清ADAM10促进AS发生、发展，机制可能为ADAM10具有金属蛋白酶活性，可介导细胞膜表面的肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、白介素-6(interleukin-6,IL-6)、趋化因子CX3CL1、CXCL16等多种细胞因子脱落，诱导局部慢性炎性反应，致使血管内皮功能紊乱；上调细胞间黏附分子-1(intercellular adhesion molecule-1,ICAM-1)、血管细胞黏附分子-1(vascular cell adhesion molecule-1,VCAM-1)等黏附分子的表达，协助白细胞渗出血管并定位于炎性部位，增加血管通透性，并促进内皮细胞以及血管平滑肌细胞的增殖及迁移[8]。此外，ADAM10还可促进细胞内脂质积累并动脉粥样硬化中的胆固醇流出，贯穿了AS形成进展的全过程[9]。

本研究中T2DM组患者血清ADAM10水平高于对照组，但协方差分析校正年龄、性别、血压、血脂、体重的影响因素后，差异无统计学意义，这与Cardellini等[10]研究结果一致。ADAM10主要通过介导慢性炎性反应发挥作用，慢性炎性状态也受增龄、血脂、药物等因素共同影响，提示血清ADAM10蛋白对T2DM的影响可能是一个协同作用，笔者还需扩大样本量予以进一步证实。在动物实验中，ADAM10水平与T2DM的相关性的机制可能为在慢性高血糖状态下，体内还原糖与蛋白质发生非酶促糖基化反应，产生大量糖基化终产物和氧自由基，激活NF-κB信号通路，促进TNF-α等促炎介质表达[11，12]。TNF-α呈剂量依赖性增加血清ADAM10的水平，ADAM10又可水解CXC趋化因子配体16(CXC chemokine 16，CXCL16)产生可溶性CXCL16(soluble CXCL16，sCXCL16)，从而形成ADAM10-sCXCL16-NF-κB-ADAM10的正反馈调节，导致炎性反应的“恶性循环”，干扰胰岛素PI3K/Akt信号通路，加重胰岛素抵抗[13]。但在人体中，血清ADAM10水平受多种因素影响。

Li等[14]研究发现，阿托伐他汀可通过促进miR-140的表达来下调ADAM10表达，并呈剂量依赖性。Lee等[15]研究表明，在高浓度胰岛素(类似于接受外源性胰岛素治疗的患者体循环中的超生理胰岛素浓度)刺激下，ADAM10蛋白的表达水平及活性增加。由于本研究是回顾性研究，未能统一患者的降糖、降脂方案，因此可能会对研究结果产生一些影响。Reiss等[16]研究发现，低密度脂蛋白胆固醇在进入动脉粥样硬化病变中时会释放出大量不饱和脂肪酸，增加细胞膜的流动性，从而激活ADAM10发挥其生物学效应。相关性分析发现，ADAM10与高密度脂蛋白胆固醇呈负相关，这可能与HDL逆向转运胆固醇，减少其在血管壁的沉积，阻碍了ADAM10的激活有关。但由于本研究中部分患者(特别是有CHD病史的患者)长期口服他汀类降脂药，笔者未能观察到LDL-C与ADAM10的相关性。

目前广泛认为，胆固醇逆转运(reverse cholesterol transport，RCT)是抗AS的潜在治疗靶点,RCT主要通过体内异常代谢的血脂转运到肝脏代谢进而排出体外，在改善血脂异常代谢方面发挥重要作用。在这一过程中，肝X受体α(liver X receptor α，LXRα)、ATP结合盒转运蛋白A1(ATP-binding cassette transporter A1，ABCA1)和高密度脂蛋白胆固醇起重要作用。王夏蕾等[17]研究证明，二甲双胍可上调LXRα和ABCA1的表达，增强HDL介导的胆固醇逆转运，调节血脂代谢、减轻肝脏脂质沉积，从而延缓AS的进展。本研究中CHD合并T2DM组患者血清ADAM10水平稍低于CHD组，但差异无统计学意义，笔者推测二甲双胍可能下调ADAM10水平，其具体机制还需进一步探索。

综上所述，CHD患者及T2DM合并CHD患者血清中ADAM10水平升高,血清ADAM10与低密度脂蛋白胆固醇呈负相关，研究推测血清ADAM10水平为评估T2DM、CHD等代谢性炎症疾病提供参考依据。