髓源性生长因子在糖尿病足患者中的作用探索
2024-11-07蒋源芳彭韦霞刘丽君余征霞李卓鹏李龙平何珊夏湘龙蒋凤娟
【摘要】 目的 比较糖尿病足患者与糖尿病患者外周血髓源性生长因子(MYDGF)浓度,分析MYDGF与糖尿病足患者炎症因子、Wagner分级、踝肱指数(ABI)的相关性。为探索MYDGF在糖尿病足创面愈合中的作用提供理论基础。
方法 选取益阳市中心医院内分泌科2023年1月至12月期间就诊的80例糖尿病患者、80例糖尿病足患者和60例健康体检者。抽取所有参与者静脉血,采用ELISA方法检测MYDGF水平。在糖尿病足患者中,进一步进行亚组分析,依据患者的血管病变情况,将其分为非缺血组(48例)和缺血组(32例);根据Wagner分级,将其分为Wagner 2级(25例)、3级(31例)、4级(24例)。通过医院的电子病历系统收集患者的一般临床资料,包括基本资料(年龄、性别)、ABI和Wagner分级。此外,收集的生化指标包括白细胞(WBC)、糖化血红蛋白(HbA1c)及C反应蛋白(CRP)。比较三组的血清MYDGF水平,对糖尿病足患者与糖尿病患者的CRP和WBC等指标进行对比,比较糖尿病足患者中非缺血组和缺血组的年龄和糖化血红蛋白水平。最后,分析Wagner分级患者血清MYDGF水平的差异,以及糖尿病足患者血清中MYDGF水平与ABI及Wagner分级间的相关性。
结果 糖尿病患者及健康体检者的MYGDF水平均低于糖尿病足患者(P<0.05),糖尿病足患者血清WBC、CRP水平高于糖尿病患者(P<0.05),总血清MYDGF水平与CRP呈正相关(r=0.220,P=0.047)。在糖尿病足亚组分析中血清MYDGF与Wagner分级呈正相关(r=0.285,P=0.045),与血管情况无统计学相关(r=-0.093,P=0.528)。
结论 髓源性生长因子在糖尿病足患者中呈高表达,可能与炎症相关,且可能在糖尿病足修复过程中起到一定作用。
【关键词】 髓源性生长因子;糖尿病;糖尿病足
中图分类号:R587.1 文献标志码:A DOI:10.3969/j.issn.1003-1383.2024.09.007
Exploration of the role of myeloid-derived growth factors in diabetic foot patients
JIANG Yuanfanga, PENG Weixiaa▲, LIU Lijuna, YU Zhengxiaa, LI Zhuopengb, LI Longpingb, HE Shana, XIA Xianglonga, JIANG Fengjuana
(a. Department of Endocrinology, b. Department of Clinical Laboratory, Yiyang Central Hospital Affiliated to Hunan University of Chinese Medicine, Yiyang 413000, Hunan, China)
【Abstract】 Objective To compare the concentration of myeloid-derived growth factor(MYDGF) in peripheral blood between diabetic foot patients and diabetic patients, and to analyze the correlation between MYDGF and inflammatory factors, Wagner grades, and ankle brachial indexes (ABI) in diabetes foot patients, so as to provide a theoretical basis for further exploring the role of MYDGF in the wound healing of the diabetic foot.
Methods 80 patients with diabetes, 80 patients with diabetes foot and 60 health examinees who visited the Endocrine Department of Yiyang Central Hospital from January to December 2023 were selected. Venous blood from all participants were extracted, and the levels of MYDGF were tested by ELISA. Further subgroup analysis was performed in diabetic foot patients. According tooiO+Jefr4hJz0nSbwI2lFKkvwvoa7pUkdpqNNdOvtYM= the vascular lesions of the patients, they were divided into non ischemic group (48 cases) and ischemic group (32 cases); and according to Wagner grades, they were divided into Wagner 2 (25 cases), Wagner 3 (31 cases), and Wagner 4 (24 cases). General clinical information of patients including basic information (age, gender), ABI, and Wagner grades were collected through the electronic medical record system of the hospital. In addition, the collected biochemical indicators included white blood cells (WBC), glycated hemoglobin (HbA1c), and C-reactive protein (CRP). The serum MYDGF levels of the three groups were compared, the CRP and WBC of diabetes foot patients and diabetic patients were compared, and age and glycosylated hemoglobin levels of the non ischemic group and the ischemic group in diabetes foot patients were compared. Finally, the difference of serum MYDGF levels in patients with Wagner grades, and correlation between serum MYDGF levels, ABI and Wagner grades in diabetic foot patients were compared.
Results MYGDF concentrations in diabetic patients and healthy examinees were lower than those in diabetic foot patients (P<0.05), the serum WBC and CRP levels in diabetes foot patients were higher than those in diabetes patients (P<0.05), and the total serum MYDGF level was positively correlated with CRP (r=0.220, P=0.047). In the analysis of diabetes foot subgroup, serum MYDGF was positively correlated with Wagner grade (r=0.285, P=0.045), but not statistically correlated with vascular condition (r=-0.093, P=0.528).
Conclusion MYGDF is highly expressed in diabetes foot patients, which may be related to inflammation, and may play a role in the repair of diabetes foot.
【Keywords】 myeloid-derived growth factor (MYDGF); diabetes mellitus; diabetic foot
糖尿病足(diabetic foot, DF)是糖尿病患者面临的严重慢性并发症之一。全球每年约有1860万人受到糖尿病足溃疡的影响,其中包括美国的160万人。在被诊断为糖尿病的人群中,糖尿病足溃疡发生在80%的下肢截肢病例之前,并与死亡风险增加相关[1]。生长因子是一类能够刺激细胞生长和增殖的多肽或蛋白质。它们通过特定的受体介导的信号传导途径,在细胞的生长、分化、代谢和存活等过程中发挥关键作用[2]。髓源性生长因子(myeloid-derived growth factor,MYDGF)主要来源于骨髓基质细胞,由第19号染色体上的开放阅读框(C19orf10)编码[3],并主要位于内质网和高尔基体中。MYDGF对心血管系统具有保护作用,如修复心肌梗死后的心脏组织,增强心肌细胞的增殖,改善心肌损伤后的心脏再生,调节内皮细胞的增殖和存活,减少内皮细胞损伤,抵抗压力超负荷引起的心力衰竭,并预防动脉粥样硬化。此外,在代谢疾病方面,MYDGF具有改善2型糖尿病、缓解非酒精性脂肪性肝病、缓解肾小球疾病以及抵抗骨质疏松症的作用[4]。2021年,向光大教授研究团队对MYDGF与糖尿病状态进行了研究,发现MYDGF可能改善糖尿病骨质代谢以及胰岛细胞功能,从而降低糖脂代谢、改善胰岛素抵抗,并延缓糖尿病的进展[5-6]。2023年,向光大教授研究团队利用动物及细胞实验证实,MYDGF可能通过多种信号级联反应减少内皮细胞的LDL穿胞,改善动脉粥样硬化[7]。然而,目前所有研究均为基础研究,尚无临床研究数据,而在糖尿病足方面也没有研究报道。本研究通过比较糖尿病及糖尿病足患者外周血MYDGF的浓度差异,并进一步分析MYDGF与糖尿病足的炎症指标、分级及缺血情况的关联,为下一步探索MYDGF在糖尿病足创面愈合过程中的作用提供理论基础。
1 对象与方法
1.1 研究对象
本研究选取2023年1月至12月在益阳市中心医院内分泌科就诊的糖尿病患者80例、糖尿病足患者80例及健康体检者60例。糖尿病足患者入选标准:(1)糖化血红蛋白(HbA1c)在7%~15%范围内;(2)符合糖尿病足诊断标准,入院评估为Wagner 1~5级的患者;(3)年龄≥48岁;(4)有完整的临床病历资料。糖尿病患者入选标准:年龄≥40岁,且无任何部位溃疡,HbA1c均在7%~15%范围内。健康体检者入选标准:年龄≥40岁。排除标准:(1)哺乳期或孕期妇女;(2)近3个月内发生心肌梗死、不稳定心绞痛、恶性心律失常,心功能3级及以上,严重肝肾功能损害,谷丙转氨酶≥正常值的3倍,eGFR<60 mL/(min·1.73 m2);(3)因恶性溃疡等其他原因引起的溃疡;(4)有精神疾病或依从性差的患者;(5)其他部位发生感染的患者。本研究已获得益阳市中心医院临床试验伦理委员会的批准(伦理编号:2022025)。
1.2 标本收集
糖尿病足患者和糖尿病患者在入院次日清晨进行静脉采血,健康体检者于体检当日静脉采血,均采集3~5 mL血样于干燥试管中,以1500 r/min离心10分钟(离心半径12 cm)。分离血清后,血清被分装于无菌EP管中,并在-20 ℃冰箱中保存,待检。
1.3 Wagner分级标准[8]
0级:有发生足溃疡的危险因素,但没有溃疡;1级:浅表性皮肤溃疡,无临床感染;2级:溃疡深达肌腱、骨、韧带和关节,无脓肿或骨感染;3级:溃疡伴深部脓肿和骨髓炎;4级:局限性坏疽;5级:全足坏疽。
1.4 踝肱指数(ABI)分级标准
将糖尿病足患者任意一侧ABI小于0.9的划分为缺血组;ABI两侧均大于或等于0.9的划分为非缺血组。
1.5 检测血清MYDGF水平
采用酶联免疫吸附测定(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)试剂盒(Human C19orf10 ELISA Kit),在450 nm处检测吸光度,测定健康体检者、糖尿病患者及糖尿病足患者血清中MYDGF水平,试剂盒由武汉菲恩生物科技有限公司提供。
1.6 一般资料及其他临床数据收集
通过医院电子病历系统收集患者的一般临床资料,包括基本资料(年龄、性别)、ABI和Wagner分级;生化指标包括白细胞(WBC)、HbA1c及C反应蛋白(CRP)。
1.7 统计学方法
所有数据均采用SPSS 26.0 统计分析软件进行分析。符合正态分布的计量资料以均数±标准差(±s)表示,两组间比较采用独立样本t检验。对于三组计量数据的比较,运用单因素方差分析(ANOVA),进一步两两比较采用LSD-t检验。计数资料以频数(n)和百分率(%)表示,组间比较采用χ2检验。采用Spearman等级相关分析糖尿病足患者血清MYDGF水平与Wagner分级及血管异常程度之间的相关性。检验水准:α=0.05,双侧检验。
2 结 果
2.1 三组一般资料及检测指标比较
糖尿病足患者血清MYDGF浓度高于糖尿病患者及健康体检者 (P<0.05),三组之间性别、年龄比较差异无统计学意义(P>0.05)。三组血清MYDGF水平比较差异有统计学意义(P<0.001),其中糖尿病足患者血清MYDGF水平较糖尿病患者及健康体检者高(P<0.05)。见表1。
2.2 糖尿病足及糖尿病患者临床资料比较
糖尿病足与糖尿病患者临床资料进一步比较发现CRP及WBC在两组间差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。Pearson法分析结果显示,在糖尿病及糖足患者中,总血清MYDGF水平与CRP呈正相关(r=0.220,P=0.047),与白细胞无明显相关性(r=0.128,P=0.251)。
2.3 ABI与血清MYDGF水平及其他临床资料分析
在糖尿病足患者中非缺血组患者年龄、糖化血红蛋白水平低于缺血组患者(P<0.05),两组在性别、WBC、CRP及MYDGF水平比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。
2.4 Wagner分级与血清MYDGF水平及其他临床资料分析
Wagner 4级患者MYDGF水平、WBC及CRP水平高于Wagner 2级、Wagner 3级患者(P<0.05),三组之间年龄、性别、糖化血红蛋白比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表4。
2.5 糖尿病足患者血清中MYDGF水平与ABI、Wagner分级的相关性
以血清MYDGF水平分别与Wagner分级及ABI为双变量进行Spearman相关性分析,变量赋值糖尿病足分级2级=1,3级=2,4级=3;血管异常程度分级:非缺血=1,缺血=2。结果显示:校正WBC、CRP、年龄后血清MYDGF与Wagner分级呈正相关(r=0.285,P=0.045); 血清MYDGF与血管情况无统计学相关(r=-0.093,P=0.528)。
3 讨 论
糖尿病足是糖尿病患者由于糖尿病引起的下肢远端神经病变和(或)不同程度的血管病变所导致的足部溃疡和(或)深层组织破坏,这一情况可能伴或不伴感染[9]。糖尿病足一直以来是糖尿病多种慢性并发症中最为棘手的难题之一。由于愈合时间和住院时间的延长,糖尿病足给患者带来了较大的经济压力与心理负担。尽管目前采用了综合措施,如控制血糖、改善下肢血运、治疗神经病变、抗感染以及清创术等[10-11],但糖尿病足的治愈率仍未得到显著提高。MYDGF是一种从骨髓来源的单核细胞和巨噬细胞中分泌的蛋白质。但其他骨髓来源细胞,如造血干细胞(HSC)、内皮祖细胞(EPC)、中性粒细胞、T细胞和B细胞,也可能部分参与这些MYDGF的细胞起源,MYDGF可以通过内质网-高尔基体分泌途径进入血清中[12]。近年来,MYDGF在改善血管内皮功能及缺血再灌注等治疗中的应用逐渐成为研究热点。向光大教授首次在糖尿病领域进行MYDGF研究,结果提示MYDGF可能通过激活多种信号通路来维持糖尿病小鼠B细胞的数量,改善胰岛细胞功能,从而降低糖脂代谢,改善胰岛素抵抗并延缓糖尿病的进展。此外,MYDGF可能还发挥减少内皮细胞LDL穿胞和改善动脉粥样硬化的作用。MYDGF还可促进肠道L细胞中GLP-1的分泌与产生,可能成为2型糖尿病的潜在治疗药物靶点[13]。然而,目前关于MYDGF的实验大多为动物实验探索,且MYDGF在糖尿病足中的作用尚无研究报道。本研究通过检测糖尿病、糖尿病足患者外周血MYDGF浓度,并分析其与糖尿病足Wagner分级、下肢ABI的关系,为进一步探索MYDGF在糖尿病足的创面愈合过程中的作用提供理论基础。
我们发现,糖尿病足患者的MYDGF水平较一般糖尿病患者和健康人群更高,且差异有统计学意义。糖尿病患者的血清MYDGF水平略高于健康体检者,但差异无统计学意义,这与查阅到的文献略有差异,有文献提示在初诊糖尿病患者及2型糖尿病模型小鼠中MYDGF水平低于健康组,与我们的结果稍有差异,这可能需要进一步研究[13-14]。然而,糖尿病足患者的MYDGF水平高于健康体检者和普通糖尿病患者。通过进一步分析,我们发现,糖尿病足患者的CRP和WBC水平高于糖尿病患者,这可能是由于糖尿病足患者的感染性炎症或局部组织损伤导致了MYDGF水平的差异。HOUSERIGHT等的研究表明,髓源性生长因子可能会在组织损伤后诱导产生,并可调节斑马鱼幼虫中受损但未感染的组织的中性粒细胞运动,促使其向伤口处聚集,从而在一定程度上促进伤口愈合[15]。虽然MYDGF能够调节中性粒细胞对组织损伤的反应,但不调节感染[15]。本研究发现MYDGF与CRP呈正相关,但在人体中是否能够调节感染尚需进一步研究来证实及探索其机制。
本研究进一步在糖尿病足患者中进行亚组分析,结果显示Wagner 4级患者的WBC和CRP水平均高于Wagner 2级和Wagner 3级患者,且Wagner 4级患者的MYDGF水平也较高。血清MYDGF水平与Wagner分级呈正相关,糖尿病足病情越严重,MYDGF水平越高。将糖尿病足患者按ABI分为缺血组和非缺血组,发现非缺血组患者的年龄和糖化血红蛋白水平低于缺血组患者,这与既往的报道一致[16-17]。两组在性别、WBC、CRP及MYDGF水平方面无统计学意义。后续的相关分析也显示,血清MYDGF与患者下肢缺血情况无相关性。这可能是因为下肢缺血与感染及组织损伤没有明确的关联,部分缺血较严重的患者由于血管原因,其感染和组织损伤较为局限,因此MYDGF水平可能较低。一项通过建立大鼠颈动脉球囊损伤模型的研究显示,在球囊损伤期间,局部应用外源性MYDGF可显著缓解狭窄血管的内径,改善血流动力学,并减少胶原沉积,从而促进新内膜的形成。据报道,MYDGF主要由骨髓来源的单核细胞和巨噬细胞产生,但其他骨髓来源的细胞,如HSC、EPC、中性粒细胞、T细胞和B细胞也可能部分参与这些MYDGF的产生[12]。此外,许多研究表明,来自骨髓的HSC和EPC正在被募集到动脉病变中。因此,骨髓及其来源的细胞可能共同参与对这些MYDGF的贡献[15]。本研究结果显示,糖尿病足患者与一般糖尿病患者在MYDGF、WBC和CRP之间的差异均有统计学意义,且MYDGF与CRP呈正相关。提示髓源性生长因子可能由一些炎症因子的产生所驱动。进一步对糖尿病足患者进行亚组分析,结果提示多项验证标志物(WBC、CRP)显示Wagner 4级与Wagner 2、3级患者的炎症水平存在差异,但各组间MYDGF水平无明显差异。因此,可以推测高水平的WBC和CRP可能是影响血清中MYDGF水平升高的原因,但这可能不是主要决定因素。目前,关于WBC、CRP与MYDGF相关性的研究较少,仍需临床开展大量研究以验证。有生物信息学相关文献表明,C19orf10蛋白的表达与患者的年龄和性别之间没有统计学意义的相关性[18-19]。这与本研究的结果大致相同,本研究显示MYDGF水平在三个组间的性别和年龄差异无统计学意义。
进一步进行糖尿病足的亚组分析时,通过Spearman等级相关分析评估糖尿病足患者血清MYDGF水平与Wagner分级及血管异常程度之间的关系。结果提示,血清MYDGF与糖尿病足Wagner分级呈正相关性,但与血管情况无显著相关性。一项研究通过建立大鼠颈动脉球囊损伤模型显示,在球囊损伤期间,局部应用外源性MYDGF可以显著缓解狭窄的血管内直径,改善血流动力学,并减少胶原沉积,从而促进新内膜的形成[20]。另有研究表明,骨髓来源的MYDGF能够抑制内皮黏附反应,减轻白细胞归巢和巨噬细胞在动脉粥样硬化斑块内的积累。这些研究表明,MYDGF在促进血管内皮细胞增殖以及某些病理性新生血管性疾病的形成中发挥着重要作用[21]。尽管MYDGF可能改善创面局部血管,但却未表现出ABI的变化。目前尚无相关临床研究表明MYDGF水平与血管之间的明确关系,因此仍需在临床上开展大量研究以验证。
本研究具有一定的局限性:目前关于髓源性生长因子的研究多为动物实验,尚未发现相关的临床试验报道,因此参考资料有一定局限性;本研究中Wagner 1、2级患者的数据占比较少,而Wagner 3、4级患者数量占比较高,这可能导致结果存在一定偏差;本研究的所有人群均来自同一医院,所有检查项目均由同一医院完成,难以避免偏倚。如有条件,建议进行多中心样本研究,以增强结果的信服力;有研究显示MYDGF水平在疾病发生和发展中存在时间依赖性,若有条件,下一步可进行不同时间点MYDGF水平的检测,以探讨糖尿病足MYDGF随时间的变化情况。本研究作为一项横断面研究,样本量尚可进一步扩大,并可进一步分析其他指标如IL-6、PCT、BMI、脂质代谢、25羟维生素D、甲状腺功能,以更明确MYDGF在糖尿病足中的作用。
综上所述,糖尿病足中MYDGF水平升高与CRP呈正相关,并且与糖尿病足分级相关。此外,髓源性生长因子在糖尿病足患者中高表达,可能与炎症相关。髓源性生长因子可能在糖尿病足的修复过程中发挥一定作用。需要进一步的动物和细胞研究,以深入探索MYDGF在糖尿病足中的作用,其可能成为新的治疗靶点。
参 考 文 献
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(收稿日期:2024-05-16 修回日期:2024-09-06)