血清TNF-α、HMGB1与糖尿病合并带状疱疹疼痛程度的相关性初步探讨

郭 睿，马瑞娟，郝雁杰，刘 霞，朱金燕，刘雅妮，孙嘉煜，李向花，丁 黎，徐 平，张金金

带状疱疹(HZ)主要是由带状疱疹病毒感染引起的一种病毒性疾病，好发于机体抵抗力下降或免疫力低下时，典型临床表现为患处出现粟粒至黄豆大小的丘疹，呈簇状分布而不融合，并伴有明显神经性疼痛，严重影响患者生活质量[1-2]。高迁移率蛋白(HMGB1)是脓毒血症、糖尿病等疾病的关键性中间物质，存在于所有脊椎动物的核内，在单核细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、神经元细胞、神经胶质细胞中均有表达。当细胞出现坏死、凋亡及细胞损伤等病理状态时，具有生物活性的HMGB1大量释放到核外，激活免疫系统，分泌更多的细胞因子和促炎介质，发挥致炎作用，对病原体的刺激产生免疫应答反应[3]。肿瘤坏死因子-α(TNF-α)是一种炎症性的细胞因子，主要由巨噬细胞分泌，其主要功能是调节免疫细胞，引起细胞凋亡，阻止病毒复制等。TNF-α可导致神经性疼痛，在神经性疼痛的发生中起着显著的作用，引起持久的严重的放电反应，TNF-α的水平与疼痛和痛敏反应的变化息息相关[4-5]。这些结果提示，炎症因子是产生HZ疼痛的可能原因。本实验主要探讨急性期带状疱疹(AHZ)、2型糖尿病(T2DM)合并AHZ与血清中TNF-α、HMGB1的相关性。

1 资料与方法

1.1 一般资料：选择2018年5月至2020年10月在宁夏回族自治区人民医院就诊的45名带状疱疹患者作为研究对象，AHZ 25例、T2DM合并AHZ 20例和对照组30例，AHZ组中男12例，女13例，平均年龄(53.63±5.31)岁，平均病程(5.38±1.41)d；T2DM合并AHZ组中男12例，女8例，平均年龄(56.31±4.78)岁，平均病程(5.22±1.33)d。2组间性别、年龄和病程等方面差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。健康对照组共30名，男14名，女16名，平均(51.28±9.59)岁，3组间性别、年龄分布差异无统计学意义(P>0．05)。根据VAS评分进行分组，≤6 分为轻中度组，反之为重度组，AHZ组中轻中度为19例，重度为6例；T2DM合并AHZ组中轻中度为8例，重度为12例。选取的患者均签署了知情同意书，遵守自愿原则。

1.2 纳入及排除标准：(1)入选标准：①临床确诊为AHZ患者[6]，T2DM患者符合WHO制定的诊断标准[7]，且合并AHZ的患者；②年龄18～70岁，男女不限；③经医院伦理委员会批准实施，患者知情同意。(2)排除标准：①自身免疫或者血液系统病变者，肝肾功能不全及肿瘤或其他伴有疼痛患者；②妊娠或哺乳；③无疼痛患者或顿挫型带状疱疹、播散型带状疱疹；近一月来应用过免疫抑制药物或糖皮质激素；④有严重中枢神经系统并发症、患有抑郁、精神障碍患者；⑤糖尿病合并其他并发症。

1.3 试剂与仪器：人TNF-α试剂盒(abcam美国)；人 HMGB1 ELISA 试剂盒(arigobio美国)；酶标仪(美国 BIO-RAD 伯乐公司)；低速医用离心机Sorvall ST 16R(美国 Thermo 公司)。

1.4 检测方法：TNF-α、HMGB1检测方法：患者在行VAS评分的同时，采集受试者肘静脉血3 mL，以3 000 r/min 离心 10 min 沉淀细胞，吸取血清置于 EP 管中，置于-80 ℃冰箱中保存。将收集到的血清严格按照 ELISA试剂盒说明书操作程序进行TNF-α、HMGB1 表达水平的检测。视觉模拟量表评分(VAS)：采用视觉模拟量表评分法，对所有参与试验患者进行疼痛程度评分[8]。所有患者进行视觉模拟评分(VAS)，VAS 是一种用数字表示疼痛程度的方法。以0～10共11个数字表示，0 表示没有痛苦，10 代表最痛苦，病人从0～10 这11个数字中挑选一个数字来代表自身疼痛程度。0分:无痛；3分以下:有轻微的疼痛，可以忍受；4～6分:患者疼痛和干扰睡眠，中度疼痛；7～0 分:患者有渐强烈的疼痛，疼痛难忍，影响食欲及睡眠，重度疼痛。

2 结果

2.1 AHZ 和T2DM合并AHZ患者血清中TNF-α和 HMGB1 的水平比较：血清中TNF-α在AHZ组和T2DM合并AHZ组水平均高于健康对照组(P<0．05)；且2组间差异有统计学意义(P<0．05)；血清 HMGB1在T2DM合并AHZ组水平高于AHZ组和健康对照组(P<0.05)，在AHZ组和健康对照组间无统计学差异(P>0.05)，见表 1。

表1 AHZ和2型DM合并AHZ者血清中TNF-α和 HMGB1 的水平比较

2.2 AHZ 和T2DM合并AHZ VAS评分的差异比较：AHZ组和T2DM合并AHZ组间VAS评分比较差异有统计学意义(P<0．05)，见表2。

表2 AHZ和T2DM合并AHZ患者VAS评分比较(分，

2.3 AHZ 组中不同疼痛严重程度的血清TNF-α、HMGB1水平的比较：血清中TNF-α在重度组水平均高于轻中度带状疱疹组(P<0．05)；血清 HMGB1在轻中度及重度组中差异无统计学意义(P>0.05)，见表3。

表3 AHZ组中不同疼痛严重程度的血清TNF-α、HMGB1水平的比较

2.4 T2DM合并AHZ组中不同疼痛严重程度的血清TNF-α、HMGB1水平比较:血清中TNF-α在重度组水平均高于轻中度T2DM合并AHZ组，差异有统计学意义(P<0．05)；血清HMGB1轻中度组与重度组比较差异无统计学意义(P>0.05)，见表4。

表4 T2DM合并AHZ组中不同疼痛严重程度的血清TNF-α、HMGB1水平的比较

2.5 AHZ 组中疼痛的VAS评分与TNF-α、HMGB1的相关性分析：25例患者血清TNF-α平均浓度与疼痛的VAS评分相关性分析显示两者之间有相关性，即患者血清 TNF-α浓度越高，部分患者的疼痛感也会伴随升高(r=0.652，P<0．05)；血清HMGB1 的平均浓度与疼痛的 VAS 评分相关性分析显示两者之间差异无统计学意义(r= 0．114，P> 0．05)，见图1(目录后)。

2.6 T2DM合并AHZ组中VAS评分与TNF-α、HMGB1的相关性分析：20例患者血清TNF-α平均浓度与疼痛的VAS评分相关性分析显示两者之间有相关性，即患者血清 TNF-α浓度升高，部分患者的疼痛感亦升高(r=0.569，P<0.05)，见图2(目录后)；血清HMGB1 的平均浓度与疼痛的 VAS 评分相关性分析显示，两者之间差异无统计学意义(r= 0.366，P>0.05)。

3 讨论

带状疱疹是一种病毒感染性皮肤病，好发于免疫力低下的人群，发病率约为50%，且容易累及全身多个系统，如肺脏、肝脏、脑脊髓等处，不正规的治疗或治疗不及时可出现带状疱疹后遗神经痛(Postherpetic neuralgia，PHN)，严重影响患者的身心健康和生活质量[1]。糖尿病是一种内分泌代谢性疾病，以血糖升高为特征，伴有脂肪、蛋白质、水及电解质的紊乱，严重时可累及全身多器官损伤及功能障碍，对机体的细胞免疫及体液免疫都有不同程度的损害，使各种感染发生的概率增加且产生难以控制的感染。研究认为合并基础性疾病的患者免疫功能会降低，在感染带状疱疹病毒后所致的周围神经炎症会更加严重，使受损的神经对痛觉更加敏感，发生PHN的概率更高[9]。

TNF-α 是由单核-巨噬细胞、胶质细胞和髓核细胞等产生的炎性细胞因子，可参与自身免疫、感染等多种病理过程。带状疱疹病毒感染人体的一侧区域后，该部位的TNF-α被激活，从而使得该部位出现炎症损伤[10]。在神经损伤早期，前炎性细胞因子和前损伤性介质可能会被TNF-α激活，产生疼痛过敏和异常性疼痛，且随着浓度的增加，疼痛也会加剧[11]。在呼吸道病毒感染等疾病的动物模型中，过多的细胞因子分泌TNF-α，能够造成组织损伤并引起疼痛[12]。糖尿病患者血糖过高可造成全身多处炎症反应，TNF-α的水平比正常人群高，且糖尿病患者可引起神经病变，而在糖尿病周围神经病变患者的血清中亦发现TNF-α同样处于高水平表达状态，并与糖尿病周围神经病变的发生存在显著相关性，是后者的独立危险因素之一[13-14]。我们的结果显示，急性期带状疱疹患者及糖尿病合并带状疱疹不同疼痛程度组间的TNF-α的浓度均具有差异性，且随着疼痛评分的增加，浓度亦增加，二者间呈正相关性，说明TNF-α在带状疱疹神经痛中起到一定作用。此外，合并糖尿病的带状疱疹患者的TNF-α水平明显高于单纯急性期带状疱疹患者和正常人群，差异具有统计学意义，提示合并基础疾病的患者炎症反应会更重。进一步分析两者间的疼痛程度差异，结果显示合并糖尿病的患者比不合并糖尿病患者的VAS评分更高，差异具有统计学意义，表明合并基础疾病的患者疼痛更加剧烈，原因可能在于合并基础疾病的TNF-α水平更高，炎症刺激较重。

高迁移率族蛋白(HMGB1)于20世纪60年代被发现，是一种含量丰富的非组蛋白核蛋白，是细胞内广泛存在的DNA结合蛋白，目前认为HMGB1以主动分泌和被动释放两种方式到达细胞核外。体外研究表明，人类和小鼠的单核细胞、巨噬细胞等在TNF-α、脂多糖的刺激下通过非经典途径主动分泌到细胞外，释放过程包括蛋白质乙酞化和分泌溶酶体的胞吐作用，即主动分泌。另一个HMGB1释放的主要因素是由物理或化学损伤引起的细胞坏死或意外死亡，可在坏死细胞中通过破裂的细胞膜被动释放出来。有研究报道2型糖尿病患者HMGB1水平明显升高，可参与糖尿病及糖尿病周围神经病变多个过程[15]，HMGB1可释放到胞外，引发单核巨噬细胞分泌促炎因子；而促炎因子又可进一步促进HMGB1的分泌，形成正反馈环，这种正反馈效应对炎性反应的维持具有重要的作用。我们的结果显示，糖尿病合并带状疱疹与急性期带状疱疹患者及健康人群相比，HMGB1的浓度显著升高，原因可能在于合并糖尿病的情况下，炎症反应较重，刺激机体释放HMGB1增加，释放的HMGB1放大炎症效应，导致神经的损伤加重[16]。此外，为应对损伤，感觉神经组织释放 HMGB1并敏化感觉神经对伤害感受的刺激，从而使得疼痛加重[17]，进一步提示T2DM合并AHZ患者VAS评分高于单纯AHZ患者。

急性期带状疱疹患者及糖尿病合并带状疱疹不同疼痛程度组间的HMGB1浓度均无差异性，二者疼痛评分与HMGB1浓度间无相关性，可能由于HMGB1是晚期炎症介质，早期表达水平不高，但这并不能完全说明HMGB1未参与带状疱疹患者疼痛，必要时可以进一步扩大样本量证实。所以，在糖尿病合并带状疱疹的发病中，HMGB1可能作为晚期炎症因子介导神经受损导致神经元致敏和外周神经炎症。

综上所述，TNF-α在急性期带状疱疹及糖尿病合并带状疱疹患者中呈高水平状态，提示TNF-α在急性期带状疱疹及糖尿病合并带状疱疹患者疼痛的发生中起一定的作用。HMGB1在糖尿病合并带状疱疹的患者中明显升高，其水平变化可能对糖尿病合并带状疱疹神经痛中的观察具有一定价值。本研究为小样本量研究，仍需在后续进一步扩大样本量，开展临床研究来验证TNF-α及HMGB1急性期带状疱疹及糖尿病合并带状疱疹患者疼痛水平可能的机制。