糖尿病下肢动脉病变介入术后再狭窄与内皮功能的关系研究

唐建红 陈明高 白文斌

[摘要] 目的 探討糖尿病下肢动脉病变（lower extremity arterial disease，LEAD）患者介入治疗术后再狭窄与血管内皮功能的关系。方法 回顾性分析在笔者医院接受介入治疗成功的133例LEAD患者，对患者进行持续1年的跟踪随访，根据是否发生再狭窄情况进行分组，即分为再狭窄组25例与未狭窄组108例。检测记录患者血管内皮功能指标、炎性因子水平、血脂4项以及糖化血红蛋白（hemoglobin A1c，HbAlc），并分离狭窄组和未狭窄组患者外周血裂红后细胞进行转录组测序。采用多因素非条件 Logistic 回归分析筛选术后再狭窄的血管内皮功能独立风险因子。结果 狭窄组的血清内皮素（endothelin-1，ET-1）、血管性假性血友病因子（von willebrand factor，vWF）、血栓素 B2（thromboxane B2，TXB2）、血管细胞黏附分子1（vascular cell adhesion protein 1，VCAM-1）及一氧化氮（nitric oxide，NO）均显著高于未狭窄组，而内皮一氧化氮合酶（endothelial nitric oxide synthase，eNOS）和血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）均显著低于未狭窄组（P<0.01）。两组患者的血脂4项差异无统计学意义（P>0.05）；且狭窄组的HbAlc显著高于未狭窄组（P<0.01）。狭窄组炎症因子表达水平显著高于未狭窄组（P<0.05）。转录组测序分析结果与检测结果一致。多因素Logistic回归分析发现，肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、白细胞介素（interleukin，IL）-6、ET-1、vWF 均是导致LEAD血管再狭窄的独立危险因素（P<0.05）。结论 血管内皮功能指标（ET-1、vWF）与炎性因子（TNF-a、IL-6）为LEAD患者介入术后再狭窄的独立危险因素。

[关键词] 糖尿病下肢动脉病变；介入治疗；血管再狭窄；血管内皮功能

[中图分类号] R651.1      [文献标识码] A    [DOI] 10.3969/j.issn.1673-9701.2024.11.011

Study on the relationship between restenosis and endothelial function after interventional surgery for diabetic lower extremity arteriopathy

TANG Jianhong， CHEN Minggao， BAI Wenbin

Jinhua Peoples Hospital Interventional and Vascular Surgery， Jinhua 321000， Zhejiang， China

[Abstract] Objective To explore the relationship between postoperative restenosis and vascular endothelial function in patients with lower extremity arterial disease（LEAD）. Methods A retrospective analysis was performed on 133 patients with diabetic lower extremity arteriopathy who had successfully undergone interventional therapy in our hospital， and the patients were followed up for one year， and the patients were grouped according to whether restenosis occurred， with 25 cases in the restenosis group and 108 cases in the non-stenosis group. The patients vascular endothelial function index， inflammatory factor level， blood lipid four items and hemoglobin A1c （HbAlc） were detected， and peripheral blood cells of patients in the stenosis group and non-stenosis group were isolated for transcriptome sequencing. Multivariate unconditional logistic regression analysis was used to screen for independent risk factors for vascular endothelial function in postoperative restenosis. Results Serum endothelin-1 （ET-1）， von Willebrand factor （vWF）， thromboxane B2 （TXB2）， vascular cell adhesion protein 1 （VCAM-1）， and nitric oxide （NO） were significantly higher in the stenosis group than in the non-stenosis group， while endothelial nitric oxide synthase （eNOS） and vascular endothelial growth factor （VEGF） were significantly lower than those in the non-stenosis group （P<0.01）. There was no significant difference in blood lipids between the two groups （P>0.05）. The HbAlc of the stenosis group was significantly higher than that of the non-stenosis group （P<0.01）. The inflammatory factors in the stenosis group were significantly higher than those in the non-stenosis group （P<0.05）. Transcriptome sequencing analysis results are consistent with test results. Multivariate Logistic regression analysis showed that TNF-a， IL-6， ET-1， and vWF were independent risk factors for LEAD vascular restenosis （P<0.05）. Conclusion Vascular endothelial function indexes （ET-1， vWF） and inflammatory factors （TNF-a， IL-6） are independent risk factors for restenosis after interventional surgery.

[Key words] Diabetic lower extremity arteriopathy; Interventional therapy; Vascular restenosis; Vascular endothelial function

下肢血管病变是糖尿病患者常见的并发症之一，糖尿病下肢动脉病变也被称为下肢动脉粥样硬化性病变（lower extremity arterial disease，LEAD）[1]。血管腔内介入术是LEAD患者的首选的一线临床治疗方案，目前临床上疗效最确切、研究最多的介入技术是动脉内金属裸支架、药物洗脱球囊、药物洗脱支架和普通球囊，普通球囊和动脉内金属裸支架的特点为适用范围广、创伤小和疗效好，其上市为LEAD患者带来福音。虽然LEAD患者介入治疗已取得巨大成功，但是介入治疗术后血管再狭窄发生率较高[2]。这可能是介入治疗的过程会使血管内皮功能损伤，从而增强平滑肌细胞异常增生、血栓形成，最终导致血管再狭窄[3]。血管内皮细胞在血管正常功能的维持和发挥方面具有重要作用[4]。目前认为，血管内皮损伤是血管病变的基础，糖尿病时多种因素可导致血管壁受损，内皮功能受损在动脉粥样硬化之前已经存在[5]。研究已经证实LEAD与内皮功能之间的关系，但关于内皮功能在术后再狭窄中发挥的中介效应作用，却甚少涉及[6]。本研究拟从内皮功能这一指标着手，探究LEAD患者介入治疗术后再狭窄与血管内皮功能的关系。

1  对象与方法

1.1  研究对象

选取2019年3月至2021年4月笔者医院内分泌科及老年医学科住院行球囊扩张、下肢动脉造影及支架植入术介入治疗的LEAD患者135例，其中女性65例，男性70例，平均年龄（58.9±6.5）岁。所有患者均行介入治疗，其中介入治疗成功的患者133例，术后随访1年，根据是否发生再狭窄情况进行分组，分为再狭窄组25例与未狭窄组108例。

1.2  研究方法

糖尿病下肢动脉病变患者入院后服用100mg/d阿司匹林肠溶片，术中肝素钠抗凝，术中根据术前检查结果为其提供介入术式，术后服用75mg/d硫酸氢氯吡格雷片和100mg/d阿司匹林肠溶片，维持6个月；术后应用低分子肝素钙针4100单位，每12h1次，共7d。当造影后病变血管腔残留狭窄<30%，无手术相关严重并发症，无明显动脉夹层形成为介入治疗成功。

对介入治疗成功的133例患者进行持续1年的跟踪随访，基于再狭窄情况进行分组。术后再狭窄判断标准：术后ABI较术前显著升高，但术后最后一次随访ABI低于术前。其中25例术后发生再狭窄，108例未发生再狭窄。对两组患者各项资料进行收集整理，包括基本资料、ABI、内皮指标[血清内皮素（endothelin-1，ET-1）、血管性假性血友病因子（von willebrand factor，vWF）、血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）、血管细胞黏附分子1（vascular cell adhesion protein 1，VCAM-1）、血栓素 B2（thromboxane B2，TXB2 ）、内皮一氧化氮合酶（endothelial nitric oxide synthase，eNOS）及一氧化氮（nitric oxide，NO）]检测结果、血脂指标[低密度脂蛋白胆固醇（low density lipoprotein cholesterol，LDL-C）、高密度脂蛋白胆固醇（high density lipoprotein cholesterol，HDL-C）、甘油三酯（triglyceride，TG）、总胆固醇（total cholesterol，TC）]和糖化血红蛋白（hemoglobin A1c，HbAlc）、炎症因子[肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor-a，TNF-a）、白细胞介素-6（interleukin-6，IL-6）和C反应蛋白（C-reactive protein，CRP）]等。同时收集10例再狭窄组患者和10例未狭窄组患者晨起空腹静脉血液样本2ml，裂红后离心收集细胞沉淀。采用TRIzol?试剂盒分离提取总 RNA（美国Thermo公司），用于转录组测序，采用多因素Logistic 回归分析筛选术后再狭窄的独立风险因子。

1.3 統计学方法

采用SPSS25.0统计学软件对数据进行处理分析。符合正态分布的计量资料以均数±标准差（）表示，两组间比较采用t检验；计数资料以例数（百分率）表示，组间比较采用卡方检验；危险因素分析采用多因素Logistic回归分析，P<0.05为差异有统计学意义。基因表达矩阵的多组间差异分析和通路富集分析采用R软件，筛选差异基因的标准为|log2FC|>=1且q<0.05，筛选显著富集通路的标准为P<0.05。

2  结果

2.1  内皮功能指标，炎症指标与血脂4项比较

再狭窄组内皮功能指标ET-1、vWF、VCAM-1、TXB2均显著高于未狭窄组，而NO、eNOS和VEGF均显著低于未狭窄组，差异有统计学意义（P<0.01），见表1。再狭窄组的血脂水平与未狭窄组比较，差异无统计学意义（P>0.05），再狭窄组HbAlc显著高于未狭窄组，差异有统计学意义（P<0.01），见表2。再狭窄组的TNF-a、IL-6、CRP水平显著高于未狭窄组，差异有统计学意义（P<0.05），见表3。

2.2  ABI值与内皮功能指标、炎症指标、血脂4项和HbAlc的相关性

将患者的ABI值与一般临床资料、内皮功能指标、炎症指标、血脂4项和HbAlc进行Spearman相关性分析，结果显示患者年龄、BMI、HbAlc、ET-1和vWF与ABI值呈负相关（r=–0.425，–0.012，–0.579，–0.489，–0.304，均P<0.05），eNOS与ABI值呈正相关（ r=0.459，P<0.05），见表4。

2.3  再狭窄组与未狭窄组患者外周血转录组测序分析

转录组测序分析结果显示，相对于未狭窄组，再狭窄组患者炎性因子（TNF-α、IL-6、COX-2）均显著上调，血管内皮功能相关因子VCAM-1、TXB2显著上调，eNOS显著下调。转录组差异基因富集分析显示血管内皮生长因子受体活性和微血管生成为显著富集通路，见图1。

2.4  影响术后再狭窄的多因素线性回归分析和Logistic回归分析

多因素线性回归分析结果提示LEAD患者ABI主要受年龄、IL-6、ET-1和vWF水平的影响（P<0.05） ，见表5。并以多因素线性回归分析中的指标为自变量，以是否出现术后再狭窄为因变量，进行多因素Logistic回归分析，结果显示，ET-1、vWF、TNF-a和IL-6是LEAD患者介入术后再狭窄的独立危险因素，见表6。

3  讨论

内皮细胞是血液与血管管壁之间的机械屏障，它不仅在血管腔内膜表面形成一层完整的保护膜，维持血液的正常流动，还分泌一系列生物活性物质，例如，NO、ET、VCAM-1、eNOS、vWF、TXB2、VEGF和白细胞介素等[7-9]。其中，ET-1是一种持久的血管收缩肽，能够引起血压升高，当受到缺血、缺氧等刺激时，ET可迅速合成并大量释放；vWF 是一种源于血管内皮细胞的多聚体糖蛋白，当血管内皮细胞发生损伤时，vWF 大量释放进入血液；TXA2由血小板产生，具有收缩血管和诱发血小板凝聚的作用；VEGF是高度特异性的促血管内皮细胞生长因子，具有促进血管内皮细胞增殖和血管形成等作用；eNOS主要由血管内皮细胞表达，在心血管正常功能的发挥过程中起重要作用；VCAM-1蛋白则介导淋巴细胞和单核细胞等黏附于血管内皮。

此外，内皮细胞可以感知血液中激素水平和生化因子的变化，调节血管的收缩及舒张，维持凝血、抗凝系统及纤溶系统的平衡，影响平滑肌的基础代谢及生长[10]。内皮损伤是血管病变的重要基础因素，糖尿病可通过糖毒性、胰岛素抵抗、脂毒性来增加胰岛β细胞功能损害，使内皮细胞中NO的合成减少，并促进内皮细胞的凋亡，从而诱发血管壁结构的变化[11]。血管内皮损伤会导致炎症因子释放增加，诱导机体炎性微环境的形成。

再狭窄普遍发生在腔内治疗３～６個月，是介入治疗术后主要的并发症之一，再狭窄的预防已经成为介入手术围手术期管理的难点和重点[12]。虽然介入操作技术已十分成熟且正在不断的提高，但介入治疗过程中如血管支架的植入、球囊的机械扩张、导丝导管的进入等不可避免使内皮细胞脱落受损，甚至导致血管壁出血、破裂等[13]。血管内皮细胞的损伤是糖尿病下肢血管病变患者介入治疗后再狭窄的使动因素[14]。本研究发狭窄组患者血管内皮功能指标ET-1、vWF、VCAM-1和TXB2均显著高于未狭窄组，NO、eNOS和VEGF显著低于未狭窄组，并且狭窄组患者炎症因子TNF-a、IL-6和CRP 水平均显著高于未狭窄组，外周血转录组测序分析进一步验证了该结果，提示患者在发生再狭窄前，其血管内皮损伤相关因子表达和炎性环境已发生改变。

相关性分析结果显示患者ET-1和vWF与患者ABI值呈负相关，同时，eNOS与ABI值呈正相关，多因素线性回归分析结果提示患者ABI值受IL-6、ET-1、vWF水平的影响，说明LEAD患者下肢血供与机体炎症环境的改变和血管内皮功能紊乱密切相关。多因素Logistic回归分析也表明TNF-a、IL-6、ET-1和vWF是LEAD患者介入术后再狭窄的关键因素，与以往研究结果一致[15-16]。本研究证实了炎性因子在LEAD患者介入术后再狭窄过程中的重要作用，阐明了介入术后再狭窄的发生特征以及其与血管内皮功能之间的关系，为临床诊断治疗提供参考。但值得注意的是，炎性因子表达的升高与血管内皮功能紊乱是否存在因果关系并不清晰，二者的发生是同时还是有先后顺序值得进一步研究。

利益冲突：所有作者均声明不存在利益冲突。