糖尿病合并颈动脉斑块患者血浆ox-LDL-C与氧化应激相关性研究*

张晶梅,苏珍珍,徐秀芬,王占武,李青影,武入英,王占科

1.邢台市第三医院输血科,河北邢台054000;2.河北北方学院检验学院,河北张家口 075000;3.宁波鄞州中医院内分泌科,浙江宁波 315100;4.邢台市第三医院内分泌科,河北邢台054000;5.河北省退役军人总医院检验科,河北邢台 054000;6.宁波美康盛德医学检验所VAP血脂亚组分实验室,浙江宁波 315100;7.宁波卫生职业技术学院院士工作站,浙江宁波 315100

中国动脉粥样硬化性心脑血管疾病(ASCVD)发病率逐年呈升高趋势[1]。动脉粥样硬化是动脉亚健康的表现,动脉粥样硬化斑块是动脉粥样硬化的晚期表现,也是ASCVD高危人群的判断标准[2]。颈动脉解剖学位置和冠状动脉等其他动脉不同,颈动脉斑块作为动脉粥样硬化的宏观表现,易被超声发现,颈动脉斑块不仅与脑梗死相关,也和冠状动脉粥样硬化和冠心病相关[3-5]。糖尿病合并颈动脉斑块患者是ASCVD的高危人群,ASCVD等心脑血管事件是糖尿病患者的主要死亡原因[6],血脂成分异常尤其是氧化性低密度脂蛋白胆固醇(ox-LDL-C)升高是导致动脉粥样硬化的主要临床血脂学病因[7]。糖尿病患者存在氧化应激[8],但与ox-LDL-C的关系尚缺乏临床实验证据,为此,本研究以血清超氧化物歧化酶(SOD)下降和丙二醛(MDA)升高作为氧化应激水平评估指标,以糖尿病患者和糖尿病并发颈动脉斑块患者及健康对照人群作为研究对象,测定研究对象血清ox-LDL-C、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、小而密低密度脂蛋白胆固醇(sdLDL-C)、SOD和MDA水平并计算ox-LDL-C/LDL-C和ox-LDL-C/sdLDL-C,观察不同研究对象血清ox-LDL-C、ox-LDL-C/LDL-C和ox-LDL-C/sdLDL-C及SOD和MDA水平变化,研究糖尿病患者血清ox-LDL-C、ox-LDL-C/LDL-C和ox-LDL-C/sdLDL-C与SOD和MDA水平相关性,为探讨糖尿病患者ox-LDL-C升高和发生动脉粥样硬化可能机制提供实验依据。现报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2019年6月1日至2022年7月1日邢台市第三医院(简称“本院”)内分泌科收治的糖尿病患者156例(单纯糖尿病组)和糖尿病合并颈动脉斑块患者170例(糖尿病合并颈动脉斑块组)作为研究对象。单纯糖尿病组男89例、女67例,年龄31～80岁。糖尿病合并颈动脉斑块组男94例、女76例,年龄37～85岁。另选取同期来本院体检的健康者179例作为健康对照组,男100例、女79例,年龄19～80岁。单纯糖尿病组纳入标准:(1)年龄≥18 岁;(2)符合文献[9]的糖尿病确诊患者;(3)颈动脉无斑块;(4)未服用降血脂药物;(5)非心肌梗死、脑梗死等心脑血管疾病患者。糖尿病合并颈动脉斑块组纳入标准:(1)采用颈动脉超声法诊断颈动脉斑块[2],且单侧或双侧颈动脉存在1个或多个斑块;(2)其他同单纯糖尿病组纳入标准。健康对照组纳入标准:(1)无糖尿病;(2)无颈动脉斑块;(3)其他同糖尿病合并颈动脉斑块组纳入标准。排除标准:(1)年龄<18岁;(2)肝、肾、肺功能不全;(3)肿瘤、血液病;(4)临床确诊的心肌梗死、脑梗死等心脑血管疾病;(5)正在使用降血脂药物者;(6)脑动脉瘤和动脉夹层以及脑卒中等;(7)精神病。本研究技术方案通过邢台市第三医院伦理委员会审查(2020KY14),所有研究对象均知情同意。

1.2方法

1.2.1临床资料收集 通过询问单纯糖尿病组和糖尿病合并颈动脉斑块组患者病史和查阅现病历及检验报告,通过入院查体检查时填写的个人信息表获取健康对照组年龄、性别、抽烟、酗酒和体重指数(BMI)等基本资料信息。

1.2.2标本采集和检测指标 入选对象抽血前一天晚上清淡饮食,早晨空腹且禁输葡萄糖12 h后,无菌操作采集肘静脉血液5～6 mL,分离血清,测定各组血清ox-LDL-C、LDL-C、sdLDL-C及SOD和MDA等指标,并计算ox-LDL-C/sdLDL-C和ox-LDL-C/LDL-C。

1.2.3测定方法 测定血清ox-LDL-C采用酶联免疫吸附试验法,在RT-6000型酶标仪(深圳雷杜生命科学股份有限公司) 上进行,检测试剂盒从西安金磁纳米生物技术有限公司购买。测定血清LDL-C和sdLDL-C采用垂直密度梯度离心全自动血脂谱(VAP)分离相检测法,在MS-V600型VAP血脂亚组分检测仪(美康生物科技股份有限公司)上进行,LDL-C和sdLDL-C检测试剂盒从宁波美康生物科技有限公司购买。测定血清SOD活力采用黄嘌呤氧化酶法,在AU5400型全自动生化分析仪(美国贝克曼库尔特公司)上进行,SOD活力检测试剂盒从美康生物科技股份有限公司购买。测定血清MDA水平采用硫代巴比妥酸(TBA)比色法,在AU5400型全自动生化分析仪(美国贝克曼库尔特公司)上进行,血清MDA检测试剂盒从南京建成生物工程研究所购买。所有测定指标均严格按相应检测试剂盒说明书进行参数设置和操作。

2 结 果

2.1各组基本信息情况 糖尿病合并颈动脉斑块组和单纯糖尿病组平均年龄、男女性别比值、BMI与健康对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。糖尿病合并颈动脉斑块组和单纯糖尿病组抽烟率和酗酒率及高血压率明显高于健康对照组,糖尿病合并颈动脉斑块组高血压率明显高于单纯糖尿病组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 各组基本信息情况

2.2各组血清ox-LDL-C、ox-LDL-C/LDL-C、ox-LDL-C/sdLDL-C及SOD活力、MDA水平比较 糖尿病合并颈动脉斑块组和单纯糖尿病组血清ox-LDL-C、LDL-C、ox-LDL-C/LDL-C、sdLDL-C、ox-LDL-C/sdLDL-C和MDA水平均明显高于健康对照组,糖尿病合并颈动脉斑块组血清ox-LDL-C、LDL-C、ox-LDL-C/LDL-C、sdLDL-C、ox-LDL-C/sdLDL-C和MDA水平明显高于单纯糖尿病组,差异有统计学意义(P<0.05);糖尿病合并颈动脉斑块组和单纯糖尿病组血清SOD活力均明显低于健康对照组,糖尿病合并颈动脉斑块组SOD活力明显低于单纯糖尿病组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 3组血清各指标水平比较

2.3血清ox-LDL-C、ox-LDL-C/LDL-C、ox-LDL-C/sdLDL-C与SOD活力和MDA相关性 单纯糖尿病组和糖尿病合并颈动脉斑块组患者血清ox-LDL-C、ox-LDL-C/LDL-C、ox-LDL-C/sdLDL-C与SOD活力呈负相关(r=-0.534、-0.446、-0.720,P<0.05);与MDA呈正相关(r=0.606、0.494、0.819,P<0.05)。

3 讨 论

糖尿病患者糖代谢障碍和高血糖激活多元醇途径,提高还原型辅酶Ⅱ氧化酶活性,导致线粒体氧化物产生增多等途径,表现为超氧阴离子、羟自由基、过氧化氢、一氧化氮、过氧亚硝酸基阴离子等机体活性氧簇和活性氮簇等自由基浓度升高,造成机体氧化和抗氧化功能失衡,血清SOD清除氧自由基活力下降和脂质过氧化产物MDA升高[10]。氧化应激在动脉粥样硬化发生发展中,发挥重要作用,氧化应激不仅和糖脂代谢障碍以及高血压有关,还与吸烟和酗酒等不良生活习惯有关[11-12]。本研究结果发现,糖尿病患者存在氧化应激,糖尿病合并颈动脉斑块患者氧化应激水平高于单纯糖尿病患者,提示糖尿病患者氧化应激和颈动脉粥样硬化有关。吸烟和酗酒被《中国心血管健康与疾病报告2021》列为ASCVD独立危险因素[1]。本研究结果表明,糖尿病合并颈动脉斑块组和单纯糖尿病组抽烟率和酗酒率及高血压率明显高于健康对照组,提示吸烟和酗酒促进了糖尿病患者氧化应激和动脉粥样硬化发生与发展。

近年来颈动脉斑块发生率明显升高,颈动脉斑块无论是软斑脱落造成脑血栓和脑卒中,还是颈动脉斑块增生导致血管内径狭窄或闭锁,导致低灌注脑梗死,研究糖尿病患者发生颈动脉斑块的机制,对预防糖尿病心脑血管事件具有重要意义[13-14]。高血压、高血糖和血脂成分异常是ASCVD的独立危险因素[1]。本研究结果发现,糖尿病合并颈动脉斑块组高血压率明显高于单纯糖尿病组,差异有统计学意义(P<0.05),进一步证明了高血压在糖尿病患者动脉粥样硬化发生发展中的作用。高血压一方面促进动脉粥样硬化形成,另一方面动脉粥样硬化造成全身动脉内径狭窄,可能为保证血液正常灌注,反馈调节血压升高。高血压与颈动脉粥样硬化性斑块性狭窄的关系,值得深入研究。

有研究报道,天然低密度脂蛋白(LDL)颗粒中的不饱和脂肪酸约占LDL总脂肪酸的35%～70%,不饱和脂肪酸容易被活性氧自由基进行氧化修饰为ox-LDL。LDL被氧化修饰转化为ox-LDL后,才具有致动脉粥样硬化的功能,ox-LDL更容易沉积于血管内膜,被巨噬细胞吞噬,导致血管内膜下泡沫细胞生成,逐渐形成粥样斑块[15-16]。本研究结果发现,糖尿病合并颈动脉斑块组血清ox-LDL-C明显高于单纯糖尿病组,差异有统计学意义(P<0.05),提示糖尿病患者ox-LDL升高在动脉粥样硬化和ASCVD发生发展中,发挥重要作用,血清ox-LDL-C可作为预警诊断糖尿病患者ASCVD血液生物标记物。

外周血LDL和sdLDL在动脉粥样硬化发生发展中发挥重要作用[17]。本研究结果发现,糖尿病合并颈动脉斑块患者不仅血清ox-LDL-C升高,而且ox-LDL/LDL-C和ox-LDL/sdLDL-C也明显升高,提示糖尿病颈动脉斑块患者血清ox-LDL水平升高,可能与LDL尤其是sdLDL升高有关。LDL在血管内皮细胞、巨噬细胞等细胞生物氧化作用下,经过非常复杂过程,生成 ox-LDL,sdLDL因颗粒小密度大,更容易进入血管内皮细胞下被活性氧自由基氧化修饰,形成新的抗原决定簇,被巨噬细胞吞噬[18-20]。有研究报道,基于VAP检测技术的sdLDL水平预警诊断颈动脉斑块临床价值优于LDL,可能与sdLDL更容易被氧化修饰有关[2]。ox-LDL导致动脉粥样硬化的机制尚不完全清楚,有研究报道,巨噬细胞膜CD36受体表达介导无限制摄取ox-LDL形成泡沫细胞和动脉粥样斑块有关[21-22]。

本研究探讨了糖尿病患者血清ox-LDL等指标与氧化应激指标的相关性,结果表明,糖尿病患者血清SOD活力越低,MDA水平越高,氧化应激水平越高,血清ox-LDL、ox-LDL/LDL-C和ox-LDL/sdLDL-C越高,提示糖尿病患者ox-LDL水平升高与氧化应激有关。糖尿病患者存在氧化应激,通过氧化修饰LDL,生成更多ox-LDL,导致ox-LDL水平和ox-LDL/LDL-C和ox-LDL/sdLDL-C升高,可能是糖尿病患者发生颈动脉斑块和ASCVD的分子机制。降低LDL颗粒浓度,尤其是降低sdLDL颗粒浓度及降低机体氧化应激水平,可为综合防治糖尿病患者ASCVD发生与发展提供新思路。糖尿病患者氧化应激导致活性氧自由基水平升高,氧化修饰LDL颗粒的详细分子机制,有待进一步研究。