血清血管内皮生长因子及趋化因子CXC配体12对2型糖尿病并发微血管病变的预测价值

李雪倩,禚映辰,李 婷,陈 珂

(1.西安交通大学第二附属医院,陕西 西安 710004;2.西安交通大学第一附属医院,陕西 西安 710061;3.商洛市中心医院,陕西 商洛 726000)

糖尿病(Diabetes mellitus,DM)是内分泌科常见的一种慢性临床综合征,遗传和环境因素均可能引起[1-2]。全球8.5%以上人群的健康都受到DM的威胁,而世界上糖尿病患者人数最多的国家是中国[3]。2型糖尿病(Type 2 diabetes mellitus,T2DM)是DM的一种,主要临床特征为慢性高血糖,临床表现为多饮、多食、多尿及不明原因的体重减轻[4]。慢性高血糖可引起冠状动脉疾病、大血管并发症以及微血管并发症[5]。糖尿病微血管并发症主要包括糖尿病肾病(Diabetic nephropathy,DN)和糖尿病视网膜病变(Diabetic retinopathy,DR),是 T2DM患者最为常见的慢性并发症,严重影响患者的正常生活,且对家庭及社会造成了巨大的经济负担[6]。对于T2DM患者而言,机体的高血糖状态能够通过氧化应激、促炎细胞因子及趋化因子、血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)等多种因素共同介导视网膜微血管病变,VEGF与DR的发生密不可分[7]。CXC趋化因子配体12(CXC chemokine ligand 12,CXCL12)在DN中呈高水平,可能参与DN发生与发展[8]。因此,本研究主要探讨VEGF、CXCL12与T2DM患者并发微血管病变的关系,以期对T2DM的病情监控、临床治疗及微血管病变的防治提供相关依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2021年3月至2023年3月本院收治的单纯T2DM患者90例为单纯T2DM组(A组),选取T2DM并发微血管病变患者90例为T2DM并发微血管病变(B组),选取于同一时期进行体检的健康人群90例为对照组(C组)。三组一般资料比较差异无统计学意义(均P>0.05),见表1。纳入标准:单纯T2DM患者需要符合T2DM诊断标准,同时不符合DN、DR诊断标准[9-10];T2DM合并微血管病变患者符合T2DM及DN或DR诊断标准;患者具有完整的临床资料;患者对本研究知情同意且能够积极配合研究。排除标准:合并有恶性肿瘤及脑部疾病史;患有大血管病变、原发性肾脏病等;存在血液系统疾病、感染性疾病、免疫系统疾病等;肝、肾等脏器有严重障碍;纳入研究前接受过手术治疗或有手术感染;自主意识差;严重干扰本研究者。本研究经医院医学伦理委员会审批通过。

表1 三组一般资料比较

1.2 研究方法

1.2.1 血清采集及血压测量:分别于单纯T2DM患者、T2DM并发微血管病变患者确诊当天,健康体检者体检当日收集静脉血,静置离心后取血清待测。对三组研究对象进行血压监测,记录收缩压(SBP)和舒张压(DBP)。

1.2.2 糖脂及肾功能指标检测:糖脂相关指标[空腹血糖(FBG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)]及肾功能相关指标[血肌酐(Scr)、血尿素氮(BUN)]测定均采用全自动生化仪(BS-280,南京贝登医疗股份有限公司)进行。

1.2.3 血清VEGF及CXCL12水平检测:配制VEGF、CXCL12的标准品溶液,同时解冻血清样本,采用酶联免疫吸附测定法(ELISA)测定VEGF及CXCL12水平,检测所用试剂盒分别购自福建泉州睿信生物科技有限公司(批号:RX105003H)和杭州联科生物技术股份有限公司(批号:EK1119S),检测过程严格按照说明书进行。使用酶标仪检测VEGF、CXCL12标准品溶液及血清样本在450 nm处的吸光度,绘制VEGF、CXCL12的标准品回归曲线,并根据标准品回归曲线计算血清VEGF、CXCL12水平。

1.3 观察指标 记录并比较三组研究对象血压、糖脂及肾功能指标水平;记录并比较三组研究对象VEGF、CXCL12水平;分析T2DM并发微血管病变的影响因素;分析VEGF、CXCL12及两者联合对T2DM并发微血管病变的预测价值。

2 结 果

2.1 三组血压、糖脂及肾功能指标比较 见表2。与C组比较,A组和B组患者DBP、SBP、TC、HDL-C、TG、LDL-C、FBG、Scr和BUN水平升高(均P<0.05)。与A组比较,B组上述指标水平升高(均P<0.05)。

表2 三组血压、糖脂及肾功能指标比较

2.2 三组VEGF和CXCL12水平比较 见表3。与C组比较,A组和B组患者VEGF、CXCL12水平升高(均P<0.05)。与A组比较,B组VEGF、CXCL12水平升高(均P<0.05)。

表3 三组VEGF和CXCL12水平比较

2.3 T2DM并发微血管病变危险因素分析 见表4。以TC、HDL-C、TG、LDL-C、FBG、Scr、BUN、VEGF、CXCL12为连续数值变量,以T2DM并发微血管病变(否=0,是=1)为因变量,进行多因素Logistic回归分析,结果显示TC、FBG、Scr、VEGF、CXCL12是T2DM并发微血管病变的独立危险因素(均P<0.05)。

表4 T2DM并发微血管病变危险因素Logistic回归分析

2.4 VEGF、CXCL12与TC、FBG、Scr相关性分析 见表5。相关性分析表明,VEGF、CXCL12与TC、FBG、Scr呈正相关(均P<0.05)。

表5 VEGF、CXCL12与TC、FBG、Scr的相关性

2.5 VEGF、CXCL12对T2DM并发微血管病变的预测价值 见表6。经过ROC曲线分析可知,VEGF、CXCL12对T2DM并发微血管病变均有一定的预测价值,两者联合的预测价值更高(均P<0.05)。

表6 VEGF、CXCL12对T2DM并发微血管病变的预测价值

3 讨 论

大多数T2DM 患者早期症状并不明显,确诊时已出现微血管病变,这主要与血糖水平、氧化应激、炎症反应及血管生成有关[11]。临床诊断DN的主要手段是肾穿刺,但该方式可能会造成机械性损伤,进而影响患者预后。DR的诊断主要是通过眼底血管荧光造影,但造影剂带来的不良反应不可避免。因此,急需寻找新的有价值的生物标志物来对T2DM进行早期诊断,以预防T2DM及其并发症的发生[12]。糖尿病并发微血管病变属于一种特异性病变,通常伴随着微血管基底膜增厚及透明样物质沉淀,在这个过程中微循环障碍也起着举足轻重的作用,微血管病变是微循环障碍和基底膜增厚相互作用的结果,其发病机制错综复杂,临床治疗难度较大,对患者的身心健康和日常生活造成了极大威胁[13-14]。

糖脂代谢紊乱、激素失衡以及各种细胞因子的表达异常均是引起T2DM并发微血管病变的因素[15]。近年来许多研究都集中在各种细胞因子的异常表达上,尤其是VEGF与血管生成密切相关[16]。研究[17]显示,相比于健康人群,DR患者体内VEGF水平明显升高。在缺氧环境下,VEGF能够与存在于内皮细胞上的受体结合发生磷酸化,进而影响血管内皮细胞的增殖和分化[18-19]。导致T2DM发生微血管病变的主要因素是内皮功能异常,VEGF能够很好地与肾小球基底膜结合,长时间的高血糖会使得内皮血管损伤,肾小球基底膜通透性增加,肾脏的血流动力学发生改变,导致DN的发生[20]。本研究显示,与健康人群相比,VEGF在T2DM、T2DM并发微血管病变患者中的表达水平明显升高,且与单纯T2DM患者相比,T2DM并发微血管病变患者VEGF水平更高,提示VEGF不仅能够作为T2DM患者并发微血管病变的标志物,在疾病的发生与发展中也起着重要作用。

CXCL12是CXC家族的一员,可与CXC趋化因子受体4(CXCR4)相结合,进而影响血管生成,参与中枢神经系统、胚胎发育,介导免疫反应,调节炎症反应,与急性脑梗死(ACI)、DN等病理发展相关[21-22]。研究[23-24]发现,CXCL12在ACI中呈高水平,与ACI严重程度呈正相关,有望成为评估ACI患者预后的标志物;CXCL12在心力衰竭患者中水平亦较高,有望成为评估心力衰竭患者预后的潜在指标。本研究中,T2DM并发微血管病变患者血清CXCL12水平明显高于单纯T2DM患者,说明 CXCL12在T2DM并发微血管病变过程中可能发挥着重要作用,高水平CXCL12通过与CXCR4结合对内皮功能造成影响,进而引发血管损伤,参与T2DM并发微血管病变的发生及发展。

有研究表明,VEGF与CXCL12/CXCR4在内皮细胞迁移及血管新生中具有促进及协同作用,且两者间存在正反馈。研究[25]发现,视网膜病变患者CXCL12表达上调,并且其与VEGF共表达,提示CXCL12与VEGF在视网膜病变的发生和发展过程中可能存在协同效应。本研究发现,VEGF、CXCL12可能对T2DM并发微血管病变有一定预测价值,且两者联合具有更高的预测价值,有望成为预测T2DM 并发微血管病变的有效指标。

综上所述,血清VEGF、CXCL12在单纯T2DM和T2DM并发微血管病变患者中水平均升高,且T2DM并发微血管病变患者中水平更高。两者对T2DM并发微血管病变有一定预测价值,且两者联合价值更高。