IL-22及IL-22结合蛋白在2型糖尿病合并视网膜病变患者血清中的表达及意义*

韩利民,左银春,叶 钢,冉 柳,胡 蕖,刘 娇△

(长寿区人民医院:1.内分泌科;2.检验科;3.肝胆外科,重庆 401220)

据国内最新数据表明,现阶段我国成人糖尿病(DM)的患病人数高达1.139亿,已成为全球DM患病人数最多的国家[1]。糖尿病视网膜病变(DR)是DM最常见的慢性并发症之一,也是20～74岁DM人群视力损害最常见的原因,在全球DM人群中患病率达34.6%[2]。而在我国,2项基于社区的大型横断面研究结果表明,DM患者中DR的患病率分别为18.2%和40.0%,这将给我国医疗系统带来巨大的经济负担[3-4]。近年来,尽管激光光凝术、玻璃体内局部注射皮质醇激素或抗血管内皮生长因子(VEGF)药物已成为DR的重要治疗方法,但在临床实践中,由于药物注射频繁、局部不良反应及经济负担大,患者依从性较差等因素,DR的治疗效果仍欠佳。因此,探索更多DR的治疗方式或策略仍是现阶段我国亟待解决的重大难题。

众所周知,血-视网膜屏障(BRB)破坏、视网膜神经变性和内皮细胞功能障碍是DR发生的基础[5]。而高血糖状态下产生的慢性炎症能激活白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)和γ干扰素(IFN-γ)等相关炎症因子,从而逐渐破坏视网膜微血管、BRB,最终导致DR的发生[6-7]。近年来,大量证据表明IL-22与炎症息息相关,其参与DM及其并发症的发生和发展[8-10]。但目前IL-22与DR的关系及其作用机制尚不完全清楚,因此本研究拟探讨IL-22及其相关受体IL-22结合蛋白(IL-22BP)在DR患者中的表达,旨在发现协助DR诊断和治疗的潜在新型标志物及靶点。

1 资料与方法

1.1一般资料 选择2022年3-10月在本院内分泌内科住院的124例2型DM患者为研究对象,所有患者均进行眼底照相检查。按照以下标准进行分组:(1)DM合并DR组(DR组):48例患者的眼底照相结果符合2002年版《国际糖尿病视网膜病变诊断标准》;(2)DM组:以1999 年世界卫生组织(WHO)糖尿病诊断标准选择同期收治的无DR患者76例。排除标准:(1)1型糖尿病;(2)合并DM急性并发症;(3)合并感染、肿瘤;(4)无眼底照相结果。本研究所有研究对象均签署知情同意书,并经本院医学伦理委员会批准后进行。

1.2方法

1.2.1标本收集 所有研究对象入院后于次日清晨抽血,采用2管乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝管分别抽取4 mL静脉血。以上标本静置于常温20 min后,一管送本院检验科进行一般指标测定;另一管依照说明书于2～8 ℃,1 000 g条件下离心15 min后,取上层血清1.5 mL放入-80 ℃冰箱保存,用于后期检测IL-22及IL-22BP水平。

1.2.2检测指标及方法 采用深圳迈瑞BS-2000M分析仪检测空腹血糖(FPG)、谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、白蛋白(ALB)、尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)及血脂谱[总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)],高压液相法测定糖化血红蛋白(HbA1c),美国贝克曼Power Express生化免疫流水线系统检测促甲状腺激素(TSH)。IL-22和IL-22BP购于武汉云克隆科技股份有限公司,采用ELISA法进行检测。按照说明书进行操作完毕后,在450 nm波长下采用酶标仪测定光密度(OD)值,最后根据标准曲线计算出IL-22和IL-22BP水平。眼底检查:所有研究对象由本院眼科专科医生进行检查,在托吡卡胺滴眼散瞳后,使用YZ6H检眼镜仪器检测眼底。

2 结 果

2.12组患者一般资料及IL-22、IL-22BP水平比较 2组年龄、性别、体重指数(BMI)、ALT、AST、TC、TG、LDL-C和TSH指标比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。与DM组患者相比,DR组患者FPG、HbA1c、BUN、Cr及IL-22水平显著升高,差异均有统计学意义(P<0.01) ;ALB、IL-22BP水平下降,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 2组患者一般资料及IL-22、IL-22BP水平比较

2.2IL-22、IL-22BP与其他指标的相关性分析 采用Spearman法进行相关分析,结果显示DR患者外周血清中IL-22水平与FPG水平和HbA1c水平呈正相关(ρ=0.46、0.35,P<0.01),与IL-22BP水平呈负相关(ρ=-0.46,P<0.01),与BMI、ALT、AST、ALB、BUN、Cr、TC、TG、LDL-C及TSH无明显相关性(P>0.05)。IL-22BP水平与FPG 水平、HbA1c水平呈负相关(ρ=-0.45,P<0.01;ρ=-0.32,P<0.05),与ALT水平呈正相关(ρ=0.31,P<0.05)。见表2。

表2 IL-22、IL-22BP与DR患者其他指标的相关性分析(ρ)

2.3DR发病的危险因素分析 采用单因素二元logistic 回归进行分析,以是否患DR作为因变量,年龄、性别等其他指标分别作为自变量依次进行,结果显示,FPG、HbA1c、IL-22、IL-22BP、ALB、BUN和Cr均是DR发病的危险因素(P<0.05)。经过年龄、性别等因素校正后,结果表明,IL-22、IL-22BP、FPG、HbA1c、ALB、Cr是DR的独立危险因素(P<0.05)。见表3。

表3 logistic多因素回归分析DR发病因素

2.4IL-22、IL-22BP在DR中的诊断价值 IL-22的AUC值为0.833,IL-22联合FPG、HbA1c及三者联合的AUC值分别为0.894、0.899和0.911;IL-22BP的AUC值为0.829,IL-22BP联合FPG、HbA1c及三者联合的AUC值分别为0.899、0.903和0.913,见图1。IL-22的最佳cut-off值为82.17 pg/mL,特异度为85.4%,敏感度为34.2%;IL-22BP的最佳cut-off值为743.89 ng/mL,特异度为89.6%,敏感度为39.5%。

3 讨 论

DR作为DM常见微血管并发症之一,其发病机制与炎症密切相关。有研究表明,高血糖能激活IL-1β、IL-6、IL-8、IL-10多种炎症因子及IL-1β/核因子κB(NF-κB)和NOX4/NLRP3等炎症信号通路视网膜诱发视网膜内皮细胞损伤,最终导致DR的发生和发展[11-12]。

IL-22属于IL-10 细胞因子家族成员之一,最初于2000年从小鼠IL-9刺激的T细胞系中鉴定出来,由Th1、Th17、Th22等多种淋巴细胞产生[13]。自IL-22被发现以来,大量证据表明其与溃疡性结肠炎、肝炎等炎症疾病息息相关[14-15]。IL-22主要通过IL-22受体(IL-22R)发挥其生物学功能,但其表达受IL-22BP调节。IL-22与IL-22R结合后,能激活Janus激酶,并进一步诱导信号转导子和转录激活子3(STAT3)磷酸化,最终启动下游信号级联引发炎症效应[16-17]。而IL-22BP能直接阻断IL-22与其受体结合,进而影响IL-22水平,其与IL-22的亲和力比IL-22R与IL-22之间的亲和力高出1 000倍[18]。

本研究检测了IL-22和IL-22BP水平,结果发现DR患者外周血中IL-22水平明显高于DM组,而IL-22BP水平明显低于DM组,表明IL-22能促进DR的发生,IL-22BP能抑制DR的发生。尽管国内目前鲜见IL-22与DR的相关研究结果,但国外部分研究对两者的关系进行了初步探讨。一项临床研究表明,与正常人群对照组相比,DR患者外周血中IL-22的水平明显升高[(51.3±84.3)ng/mLvs.(8.0±16.1)ng/mL][19]。近期的一项基础研究结果表明,IL-22与IL-22R结合后通过激活Act1/TRAF6信号通路促进Müller 细胞活化和炎症因子分泌,最终导致DR的发病,而玻璃体内注射IL-22BP能改善DR中视网膜的病理变化[20]。这也与本研究结果相符。此外,近年来其他研究发现,IL-22还与糖尿病足、糖尿病肾病等其他并发症的发病密切相关,其水平均明显高于正常对照组,但具体机制尚不清楚[21-22]。

FPG和HbA1c均是反映患者血糖水平的重要指标,两者增高能促进DR的发生和发展。本研究通过对IL-22、IL-22BP与其他指标进行相关性分析,结果显示,IL-22水平与FPG 水平、HbA1c水平呈正相关(P<0.05),与IL-22BP水平呈负相关(P<0.01);而IL-22BP水平与FPG 水平、HbA1c水平呈负相关(P<0.05)。以上结果表明,IL-22BP对IL-22表达可能存在负性调节作用,并且两者与FPG、HbA1c水平呈显著相关性。

本研究还对DR发生的危险因素和IL-22、IL-22BP在DR中的诊断价值进行了分析。Logistic 回归分析结果显示,FPG、HbA1c、IL-22、IL-22BP、ALB、BUN和Cr均是DR发病的相关危险因素(P<0.05)。但经过年龄、性别等因素校正后,IL-22、IL-22BP、FPG、HbA1c、ALB、Cr是DR的独立危险因素(P<0.05),表明IL-22和IL-22BP均是预测DR发生和发展的较好指标之一。通过ROC曲线分析结果表明,IL-22和IL-22BP联合FPG、HbA1c还能进一步提高DR的诊断效能。

综上所述,本研究结果表明IL-22、IL-22BP与DR的发生和发展密切相关,IL-22水平升高或IL-22BP水平降低均能促进DR发病,两者可能是协助DR诊断和治疗的潜在标志物及靶点。但目前其背后的具体机制暂不清楚,还需要进一步行相关基础研究加以探讨。