2型糖尿病患者血清CTRP9水平与糖尿病视网膜病变的相关性
2021-04-14周鹏鹏刘丽燕高卫萍
周鹏鹏,刘丽燕,高卫萍
1南京中医药大学附属昆山市中医医院,江苏 昆山215300;2南京中医药大学,江苏 南京210029
糖尿病视网膜病变(DR)是糖尿病常见的微血管并发症之一,是成人视力低下和失明的主要原因[1-3]。补体C1q肿瘤坏死因子相关蛋白9(CTRP9)是一种与脂联素高度同源的脂肪因子[4],具有抗炎,抗氧化,舒张血管的作用[5-9]。此外,它可以增加胰岛素敏感性,降低血糖水平并抑制血管内皮细胞凋亡[10-13]。动物实验研究显示CTRP9对DR具有治疗作用,CTRP9抑制2型糖尿病(T2DM)模型小鼠视网膜炎症因子白介素-1β(IL-1β),肿瘤坏死因子-α(TNF-α),单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)和粘附分子的表达,平衡色素上皮衍生因子(PEDF)和血管内皮生长因子(VEGF)的表达,防止T2DM模型小鼠血视网膜屏障(BRB)的破坏和紧密连接蛋白的下调[14]。尽管上述动物实验显示CTRP9在DR的发病过程中发挥着重要作用,但尚缺乏有关CTRP9与DR关联的临床证据。本研究调查了T2DM患者血清CTRP9水平是否与DR有关,结果显示随着血清CTRP9水平的升高,T2DM并发DR的风险显著升高,提示T2DM并发DR患者血清CTRP9水平升高可能是糖尿病视网膜微血管病变的代偿反应。
1 资料和方法
1.1 研究对象
收集2017年6月~2020年9月于我院眼科或内分泌科门诊就诊且临床生化资料完整的291例T2DM患者。排除标准:(1)1型糖尿病;(2)严重心血管疾病;(3)严重肝损害;(4)结缔组织疾病;(5)恶性肿瘤;(6)急性感染期;(7)妊娠或经期妇女;(8)可能影响眼循环的任何其他眼疾;(9)之前进行玻璃体内注射;(10)影响体重的任何因素,甲状腺功能亢进症,皮质类固醇或避孕药具。本研究是经昆山市中医院伦理委员会审核批准的横断面研究(批准号:KZY2017-06)。
1.2 方法
1.2.1 一般资料收集患者临床基本资料包括:性别、年龄、T2DM 病程、高血压病史、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、体质量指数(BMI,BMI=体质量/身高2)。
1.2.2 生化检测所有患者的血液样本均在禁食过夜后获得。罗氏ROCHE8000全自动生化分析仪检测血脂,包括高密度脂蛋白(HDL-C),低密度脂蛋白(LDL-C),甘油三酸酯(TG),总胆固醇(TC),载脂蛋白A(APOA)和载脂蛋白B(APOB);肾功能,包括血尿素、血肌酐;血糖,血尿酸和C反应蛋白(CRP)。美国伯乐糖化血红蛋白分析仪检测糖化血红蛋白(HbA1c);放免法检测胰岛素;计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)空腹血糖×空腹胰岛素/22.5
1.2.3 糖尿病视网膜病变程度依据2002年国际分级标准[15]分为:无明显视网膜病变(NDR);轻度非增殖期糖尿病性视网膜病变(NPDR)——仅见微动脉瘤;中度NPDR——有微动脉瘤,但程度轻于重度NPDR;重度NPDR——无PDR表现,但有下列任一表现:(1)任一象限有多于20处的视网膜内出血;(2)超过2个象限内静脉串珠样改变;(3)1个或以上象限有显著的视网膜内微血管异常;增殖期糖尿病性视网膜病变(PDR)——有明显的新生血管形成、视网膜前出血或玻璃体出血。本研究中NDR为NDR组,轻、中、重度NPDR及PDR为DR组。
1.2.4 血清CTRP9、脂联素的测定酶联免疫吸附(ELISA)法测定血清CTRP9、脂联素的水平(BioVendor)。具体操作,按照试剂盒说明进行。CTRP9可检测水平为25~800 pg/mL,脂联素可检测水平为0.1~10 μg/mL,批内及批间变异系数均<10%。
1.3 统计学分析
使用易侕统计软件包(Empower Stats)和R软件进行数据分析。均进行正态性检验,计量资料若服从正态分布用均数±标准差表示,若非正态分布用中位数(上下四分位数)表示。正态分布计量资料进行t检验,非正态分布计量资料进行秩和检验(u检验),计数资料采用率来描述并进行卡方检验(χ2检验)。两变量之间的相关性采用Pearson相关性分析。采用Logistic回归分析,计算OR值,并计算95%可信区间(95%CI)。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 研究人群的基线特征
291例T2DM患者中,男性162例(55.64%),女性129例(44.38%),平均年龄58±15岁,平均糖尿病病程9.8±8.0 年。其中109 例T2DM 并发DR,轻、中、重NPDR及PDR所占比例分别为9.17%、42.20%、25.68%、22.94%。NDR 组与DR 组分别为182 例(62.54%)和109 例(37.46%)。DR 组血清CTRP9 水平显著高于NDR组;DR组血清脂联素水平显著低于NDR组;与NDR组相比,DR组糖尿病病程较长;空腹胰岛素水平显著升高;HOMA-IR显著升高;DR组合并高血压的比例较NDR组明显升高;DR组收缩压显著高于NDR组;DR组血肌酐显著高于NDR组;DR组血清尿素显著高于NDR组;DR组CRP显著高于NDR组(表1)。
2.2 血清CTRP9水平与T2DM患者、T2DM并发DR患者临床资料的相关性
血清CTRP9水平与T2DM患者BMI、糖尿病病程、收缩压、空腹血糖、空腹胰岛素、HOMA-IR、血肌酐水平、HDL-C、APOA、CRP呈显著正相关。血清CTRP9水平与T2DM 患者血清脂联素呈显著负相关。血清CTRP9水平与T2DM并发DR患者BMI、空腹胰岛素、胰岛素抵抗指数、CRP、DR严重程度呈显著正相关。血清CTRP9水平与T2DM并发DR患者血清脂联素呈显著负相关(表2)。
2.3 T2DM患者血清CTRP9水平与T2DM并发DR的回归分析
以是否有DR为因变量,T2DM患者血清CTRP9水平为自变量,进行单因素Logistic回归分析。T2DM患者血清CTRP9每增加1 pg/mL,发生DR风险增加8%,差异具有统计学意义(OR:1.08,95%CI:1.06~1.10,P<0.001)。同时校正年龄、BMI、性别、糖尿病病程、高血压、HbA1c、空腹血糖、空腹胰岛素、胰岛素抵抗指数、血清脂联素、HDL-C、LDL-C、TG、TC、APOA、APOB、血肌酐、血尿素、CRP后,T2DM患者血清CTRP9每增加1 pg/mL,发生DR风险增加13%,差异具有统计学意义(OR:1.13,95%CI:1.09~1.18,P<0.001)。
3 讨论
DR是糖尿病性微血管病变中最重要的表现,是糖尿病的严重并发症之一[16-17]。血管内皮功能障碍、BRB破坏和新生血管形成是DR的基本病理变化[18-20]。高血糖、高血脂以及在此基础上引发的炎症反应是导致DR基本病理变化的关键因素[21-23]。CTRP9是2009年新发现的一种脂肪因子,与脂联素具有高度同源性[4,24]。CTRP9可以激活AMPK,MAPK或其他信号通路促进脂质代谢,改善胰岛素敏感性,降低血糖,减轻炎症反应,保护血管。Wong等[4]研究显示CTRP9通过AMPK,Akt及MAPK信号通路降低ob/ob肥胖小鼠血清胰岛素及葡萄糖水平。Jung等[25]研究显示CTRP9通过AMPK信号通路阻碍炎症因子TNF-α诱导的NF-κB活化,并抑制血管内皮细胞中黏附分子和趋化因子的表达,减轻血管炎症。
表1 2型糖尿病患者的基线资料Tab.1 Clinical and biochemical data of type 2 diabetic patients with and without DR
本研究显示,与NDR组比较,DR组T2DM患者血清CTRP9、CRP、HOMA-IR显著升高,血清脂联素显著降低。随着血清CTRP9水平的升高,T2DM并发DR的风险显著升高,且血清CTRP9 水平与DR 严重程度、CRP、HOMA-IR及BMI呈正相关,与血清脂联素水平呈负相关。既往有多项研究显示,T2DM并发DR患者较未并发DR患者血清CRP、HOMA-IR显著升高,血清脂联素显著降低[26-28],与本研究结果一致。
血液中的CTRP9主要由脂肪组织分泌,CTRP9蛋白在ob/ob肥胖小鼠脂肪组织、外周血中表达水平上调[4]。研究发现,T2DM患者血清CTRP9水平与BMI呈正相关[29],肥胖患者肥胖外科手术治疗后CTRP9水平降低[30]。本研究也显示T2DM患者(NDR组和DR组)血清CTRP9水平与BMI呈正相关。这些研究结果提示血清CTRP9水平与机体肥胖状态有关。CTRP9对糖代谢和胰岛素敏感性的有利作用已被证实,流行病学调查研究显示血清CTRP9水平与糖代谢参数呈正相关。Jung、Moradi 等[29]研 究 显 示T2DM 患 者 血 清CTRP9水平与HOMA-IR呈正相关。Jia等[31]研究显示新诊断的T2DM患者及糖耐量异常患者血清CTRP9水平较糖耐量正常受试者显著升高,且血清CTRP9水平与HOMA-IR呈正相关。脂联素具有增加胰岛素敏感性,抗炎,抗新生血管化等作用,并与CTRP9[32]形成异源二聚体,T2DM患者血清CTRP9水平与血清脂联素呈负相关,提示CTRP9水平的升高可能是脂联素水平降低的代偿反应[33]。体内、外实验研究证实CTRP9对血管内皮细胞具有保护,T2DM患者血清CTRP9水平与脉搏波速度呈负相关,脉搏波速度是反应动脉粥样硬化的指标[29]。Moradi 等[33]研究显示T2DM 患者血清CTRP9水平与血清粘附分子、IL-6及TNF-α水平呈正相关。鉴于CTRP9具有改善胰岛素敏感性、抗炎和保护血管内皮的作用,本研究T2DM并发DR患者血清CTRP9水平升高可能是机体对胰岛素抵抗、微血管炎症损伤的代偿反应[26-28]。
表2 血清CTRP9浓度与临床特征的相关性Tab.2 Correlation between serum CTRP9 concentration and clinical parameters
此外,通过查阅文献,至目前为止,我们只发现一项关于血清CTRP9水平与DR关系的研究,王欣荣等研究显示随着血清CTRP9 水平降低,DR 患病风险显著增加,与本研究的结果相反。导致这些差异结果的原因尚不清楚,可能是由于研究对象的纳排标准不同所致。且王欣荣等的研究,其研究对象样本例数较少,其中无DR的T2DM患者(n=50)及DR患者(n=60)[34]。
本研究为单中心、小样本、横断面研究,尚需多中心、大样本和前瞻性队列研究加以证实。此外,本研究纳入的T2DM患者,未排除降血糖、降血压及降血脂药物对CTRP9的影响,这些药物是否对CTRP9产生影响目前尚不清楚。
综上所述,本研究发现血清CTRP9浓度与T2DM并发DR呈显著正相关,提示CTRP9可能是糖尿病视网膜微血管病变的代偿反应,有必要进一步研究CTRP9在DR 中的分子作用机制。