老年早期2型糖尿病肾病患者血糖波动与氧化应激、炎症及单核细胞自噬的相关性研究
2021-09-16裴薇丁娇
裴 薇 丁 娇
老年2型糖尿病是一种临床中比较常见的糖尿病类型,尤其身材肥胖的老年人更容易患病,多数患者起病隐匿[1],早期症状可逆,晚期多数情况不可逆,治疗效果也较差。糖尿病肾病为糖尿病主要的微血管并发症,主要指糖尿病性肾小球硬化症,严重者需要进行肾脏移植治疗[2],多数患者需要长期持续性治疗。因此,早期对糖尿病肾病进行监测,控制疾病发展便十分重要。有学者提出,血糖波动和糖尿病肾病发生、发展过程密切相关,但老年患者血糖波动和疾病之间的相关性少见临床分析[3]。本次研究选取我院2019年6月至2020年7月收治的老年2型糖尿病肾病患者,深入研究血糖波动、单核细胞自噬和炎症等指标相关性,为疾病防治提供理论参考。
1.资料和方法
1.1 一般资料 本研究选取2019年6月至2020年7月我院收治的116例早期老年2型糖尿病肾病患者。依据患者血糖波动幅度(MAGE)进行分组,其中MAGE<3mmol/L的50例患者为对照组,MAGE≥3mmol/L的66例患者为观察组。对照组中男性24例,女性26例,年龄62~86岁,平均年龄(71.64±1.67)岁,腰围62~95cm,平均腰围(80.34±3.54)cm;观察组中男性31例,女性35例,年龄63~85岁,平均年龄(71.80±1.75)岁,腰围63~96cm,平均腰围(80.45±3.62)cm。两组基础信息差异小P>0.05,具有可比性。
纳入标准:①患者完全符合中国老年2型糖尿病肾病的诊断标准[4,5]。②患者糖化血红蛋白≤7%。③患者近3月之内降糖治疗方式未改变。④患者未出现贫血或者低蛋白血症;⑤患者及家属对本研究知情,签署知情同意书。排除标准:①排除严重心梗或者脑梗等影响糖代谢疾病患者。②排除非糖尿病肾病患者。③近期服用抗氧化应激药物患者。④合并高血压疾病患者。
1.2 方法
1.2.1 主要使用设备:贝克曼5800全自动生化分析仪;美国Bio-Rad公司生产的转膜仪、成像仪;西班牙Tritu-rus公司生产的电泳仪。
1.2.2 试剂:人单核细胞趋化蛋白(MCP)-1、人肿瘤坏死因子(TNF-α)、人白细胞介素(IL-6)所使用的酶联免疫吸附试验检测试剂盒均为上海博舜公司生产。尿游离8-异前列腺素F2α检测时所使用的试剂盒由美国Cayman公司生产,Anti-LC3B抗体由英国Abcam公司生产。
1.3 观察指标 动态监测患者血糖指标72h内变化。外周血检测总胆固醇(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、三酰甘油(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、糖化血红蛋白(HbALC)、TNF-α、IL-6、MCP-1、空腹胰岛素(FINS)、单核细胞LC3B-Ⅰ与LC3B-Ⅱ水平。留取晨尿检测患者UACR、8-isoPGF2α。
FINS检测使用电化学发光法;血脂检测使用全自动生化分析仪;HbAlc检测时主要使用离子交换高效液相色谱分析法;TNF-α、MCP-1、IL-6、8-isoPGF2α使用酶联免疫吸附试验;外周血单核细胞LC3B-Ⅰ与LC3B-Ⅱ通过Western印迹法进行检测。
1.4 统计学方法 应用SPSS 23.0软件对数据进行统计分析,计数资料的对比行χ2检验,计量资料的对比行t检验,Logistic回归分析法分析各种影响因素,P<0.05为差异有统计学意义。
2.结果
2.1 两组患者氧化应激、炎症指标变化对比 观察组患者的MAGE、TG、8-isoPGF2α、MCP-1、IL-6、TNF-α指标均高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。两组患者的HbAlc、FINS、TG、LDL-C、HDL-C指标比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。
表1 两组间患者氧化应激以及炎症指标比较
2.2 多元线性回归分析各种影响因素 回归性分析发现,MAGE、8-isoPGF2α、MCP-1为血糖波动的重要危险因素,数据见表2。
表2 各因素回归分析
表3 两组外周血单核自噬水平对比
2.3 两组患者外周血单核细胞自噬水平对比 观察组患者的LC3B-Ⅱ与LC3B-Ⅰ水平和对照组有较大差异,差异有统计学意义(P<0.05)。
3.讨论
糖尿病肾病为2型糖尿病常见的微血管并发症,疾病发展和血糖波动有密切关系。波动性高血糖较持续性高血糖更可加速血管内皮细胞的损伤,促进细胞凋亡及DNA氧化损伤,提示血糖变异性和糖尿病微血管并发症之间为正相关关系[6]。研究显示,老年临床糖尿病肾病患者的血糖波动及变异性显著高于早期糖尿病肾病患者[7],因此最理想的血糖控制不仅要争取HbAlc达标,更要注意减轻糖尿病患者的血糖波动,这就要求重视对患者的血糖监测。体外研究结果也显示,血糖波动糖尿病大鼠毛细血管基底膜增厚及肾小球肥大、肾小管体积、肾小球硬化指数均呈上升趋势[8]。在各指标中多数分析认为MAGE为评估患者血糖波动的金标准,因此本次研究主要使用其作为判定患者血糖波动状况的指标。
炎症与氧化应激为糖尿病肾病发病的主要机制,多数研究认为血糖波动可通过炎症与氧化应激引发肾脏损伤,也有研究提出血糖波动较大的患者长期处于慢性炎症与高氧化应激反应状态下[9]。体外研究也发现,波动幅度较大的血糖可加剧患者内皮细胞氧化应激、促炎症因子表达。进行动物实验分析时发现,血糖波动可提升肾组织氧化应激,也可有效抑制蛋白激酶信号通路,加剧肾组织超微组织损害,提升的细胞内活性氧为炎症的重要激活剂[10]。血糖波动降低之后不仅可降低患者机体内部氧化应激水平,也使患者糖尿病肾病发生率逐步降低。抗氧化和抗感染治疗可有效控制患者肾脏功能损伤,其中8-isoPGF2α是自由基介导下花生四烯酸氧化物,是反映氧化应激的重要指标。MCP-1是炎症因子,是最强趋化因子,可有效推动巨噬细胞内单核细胞转化,可将巨噬细胞招募至炎症位置,之后通过炎症细胞因子使全身或局部产生炎症,有效推动糖尿病肾病发展[11]。TNF-α主要由单核巨噬细胞产生,不仅直接诱导炎症发生,也可刺激炎症细胞产生更多炎症介质,诱发瀑布式炎症反应。IL-6可由多种细胞产生,有效缓解中性粒细胞凋亡,也可促使炎症反应存在[12]。本次研究在探讨炎症指标状况时选择MCP-1、TNF-α和IL-6为炎症指标,研究发现相比于观察组对照组的各个炎症指标均显著提升,进行相关性分析发现MAGE、8-isoPGF2α和MCP-1为重要独立危险因素。早期糖尿病患者肾病患者研究调查表明,血糖波动较大患者的炎症指标和氧化应激水平相比于波动较小的患者更高[13]。在本次研究中发现,观察组TG水平更高,可能和患者饮食管理水平较差,餐后血糖控制不当有关。有研究发现,前期2型糖尿病患者晚相胰岛素分泌和体质量之间为负相关关系,随着晚相胰岛素分泌水平降低,患者血糖波动幅度逐步提升[14],但在相关性分析时并未发现体质量和TG之间有较高相关性,可知TG以及体质量之间相关性需要更多样本深入探究。
LC3B-Ⅱ为公认的自噬标志物,多数研究认为自噬缺陷可直接参与糖尿病肾病发展,激活自噬时可有效保护患者肾功能[15]。单核巨噬细胞直接参与患者早期肾功能损伤,且可通过炎症细胞因子诱发全身炎症。MCP-1抑制剂可有效降低糖尿病肾病蛋白尿。本研究结果提示,观察组患者和对照组相比,患者LC3B-Ⅱ、LC3B-Ⅱ/LC3B-Ⅰ等有明显降低,自噬活性也可逐步减弱,和MAGE、MCP-1、8-isoPGF2α之间呈负相关关系。多数研究认为,肾细胞可暴露于基因毒性损伤、缺氧、内质网应激等应激条件下,自噬可被有效激活,对细胞存活也有关键作用,但细胞内压力未解决时长时间自噬上调可直接出现自噬缺陷,营养或者能量过剩状况下自噬可被持续下调[16]。虽然短期内自噬下调对于患者身体是有益的,但自噬缺陷可引发细胞损伤积累,进而引发代谢性和年龄相关性肾脏疾病持续恶化。有研究发现,糖尿病肾病活检肾脏组织可直接参与自噬山羊组织金属蛋白酶抑制因子3,foxol靶基因可显著减少,foxol转录信号可使STAT表达提升,肾组织自噬活性下降[17]。动物实验发现,高血糖状况下足细胞自噬活性可随着自噬相关蛋白水平降低而逐步降低[18],暴露于高葡萄糖条件下永生化鼠足细胞内,自噬可于24h内被诱导,同时会出现活性氧,抗氧化剂可有效抑制自噬。活性氧介导自噬可于饱和脂肪酸棕榈酸处理24h内培养足细胞,该研究结果也提示足细胞对糖尿病活性氧可产生积极自噬作用,但高葡萄糖对足细胞自噬影响产生依赖。也有研究提示,24h后高葡萄糖可有效促进细胞自噬通量,重组人体吞噬相关蛋白5缺乏促使足细胞高葡萄糖诱发细胞凋亡敏感,48h后高葡萄糖可诱导自噬,15d后可通过自噬被有效抑制[19]。
综上所述,老年早期糖尿病肾病患者血糖波动可持续产生氧化应激,进而使外周血单核细胞自噬缺陷。在治疗糖尿病肾病时除降低血糖波动、抗氧化治疗外,适当自噬激活为疾病治疗的新方向。