糖尿病心肌病患者血清8-羥基脫氧鳥(niǎo)苷酸水平檢測(cè)結(jié)果分析*

趙林雙 廖玉華 向光大 楊 李 樂(lè) 嶺 劉 曄 孫慧玲

糖尿病心肌病(Diabetic Cardiomyopathy,DC)發(fā)病機(jī)制十分復(fù)雜,為探討其發(fā)病是否與DNA氧化損傷標(biāo)志物—血清8-羥基脫氧鳥(niǎo)苷酸(8-Hydroxy-Guanine)有關(guān),本文對(duì)DC患者血清8-Hydroxy-Guanine進(jìn)行檢測(cè)分析,結(jié)果報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 對(duì)象

病例均系武漢廣州軍區(qū)武漢總醫(yī)院內(nèi)分泌科和華中科技大學(xué)心血管病研究所2007年1月～2011年1月收治的DC患者(DC組,n=101)和2型糖尿病患者(DM組,n=73),DC診斷參照實(shí)用內(nèi)分泌學(xué)提出的診斷標(biāo)準(zhǔn)[1],DM嚴(yán)格按照1999年世界衛(wèi)生組織(WHO)診斷標(biāo)準(zhǔn)。以上病例排除:(1)1個(gè)月內(nèi)服用β1受體阻滯劑及激素者;(2)系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者;(3)病毒性心肌炎患者;(4)合并肥厚性心肌病患者;(5)合并擴(kuò)張性心肌病患者;(6)合并風(fēng)濕性心臟病患者;(7)合并梅毒性心臟病患者;(8)合并甲狀腺毒性心肌病患者;(9)合并甲狀腺機(jī)能減低性心肌病患者;(10)慢性腎小球腎炎患者;(11)合并其它自身免疫疾病者(皮肌炎、硬皮病類、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎)。DC與DM 組患者在性別、年齡、病程上的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,具有可比性。另設(shè)40例健康體檢者作為對(duì)照組(Control組)。

1.2 樣本采集

兩組患者于入院次日清晨抽取空腹靜脈血,一部分分離血清,檢測(cè)總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、血清肌酐、尿素氮等,將剩余血清保存于-40℃,以便同一批次檢測(cè)8-Hydroxy-Guanine。另一部分EDTA抗凝全血用于糖化血紅蛋白(HbA1c)的檢測(cè)。同時(shí)收集采血當(dāng)天至次日清晨24h尿液測(cè)定尿微量白蛋白(MUA)水平。Control組檢測(cè)相同指標(biāo)。

1.3 主要試劑和儀器

人血清8-Hydroxy-Guanine測(cè)定試劑盒購(gòu)自美國(guó)Trevigen公司,采用ELISA測(cè)定;MUA檢測(cè)試劑盒由上海波佳生物技術(shù)有限公司提供;OlympusⅡ型全自動(dòng)生化分析儀及配套試劑。超聲心動(dòng)圖儀為美國(guó)HP SONOS 2500型,探頭頻率為2.5MHz。

1.4 檢查項(xiàng)目

1.4.1 體格檢查:入院當(dāng)天行體格檢查,包括心率、血壓、心電圖、體重指數(shù)(BMI)等。

1.4.2 血液和尿液檢查項(xiàng)目 包括8-Hydroxy-Guanine、TC 、TG 、LDL-C 、HDL-C 、血肌酐 、尿素氮 、血糖 、HbA1c、24h MUA 等 。

1.4.3 視網(wǎng)膜檢查:經(jīng)眼底鏡及眼底熒光造影確診。

1.4.4 超聲心動(dòng)圖:左心室舒張末期前后內(nèi)徑(LVID)和左心室射血分?jǐn)?shù)。

1.5 DC患者分組

1.5.1 依據(jù)左心室擴(kuò)大程度:依據(jù)超聲心動(dòng)圖LVID檢測(cè)結(jié)果將DC患者分為三組:左心室輕度擴(kuò)大組(輕度擴(kuò)大組,LVID 5.1～5.5cm)、左心室中度擴(kuò)大組(中度擴(kuò)大組,LVID 6.0～7.0cm)、左心室重度擴(kuò)大組(重度擴(kuò)大組,LVID ＞7.1cm),比較三組患者8-Hydroxy-Guanine水平。

1.5.2 依據(jù)左心室收縮功能:根據(jù)LVEF將DC患者分為兩組:單純心臟舒張功能不全組(LVEF 50%～70%)和收縮功能不全+舒張功能不全組(LVEF＜50%),比較兩組患者8-Hydroxy-Guanine水平。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

所有數(shù)據(jù)采用SPSS 10.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,檢測(cè)數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)或構(gòu)成比表示,均數(shù)間的比較用兩樣本t檢驗(yàn),計(jì)數(shù)資料用卡方檢驗(yàn),P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 DC組、DM 組和Control組一般資料比較

與DM 組比較,DC組心率、合并糖尿病視網(wǎng)膜病變、心電圖ST-T改變者例數(shù)均較多,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05);與Control比較,DC組心率、血壓、空服血糖、餐后2h血糖、HbA1c、MUA 、肌酐、合并糖尿病視網(wǎng)膜病變例數(shù)、心電圖ST-T改變者例數(shù)均多于Control組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。見(jiàn)表1。

表1 DC組、DM 組和Control組一般資料比較(±s)

表1 DC組、DM 組和Control組一般資料比較(±s)

注:與DM 組比較,1)P＜0.05;與Control組比較,2)P＜0.05

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2.2 DC組、DM組和Control組血清8-Hydroxy-Guanine水平變化比較

DC組患者血清8-Hydroxy-Guanine水平明顯高于DM 組及Control組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01),DM組患者血清8-Hydroxy-Guanine水平明顯高于Control組(P＜0.05),差異亦有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,見(jiàn)表 2。

表2 DC組、DM組、Control組 8-Hydroxy-Guanine水平比較(±s)

表2 DC組、DM組、Control組 8-Hydroxy-Guanine水平比較(±s)

注:與DM 組比較,1)P＜0.01;與Control組比較,2)P＜0.05

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2.3 左心室擴(kuò)大不同程度DC患者血清8-Hydroxy-Guanine水平比較

DC左心室中度擴(kuò)大組和重度擴(kuò)大組患者血清8-Hydroxy-Guanine水平無(wú)明顯差異(P＞0.05),但均顯著高于輕度擴(kuò)大組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05),見(jiàn)表3。

表3 DC患者左心室擴(kuò)大不同程度8-Hydroxy-Guanine水平比較(±s)

表3 DC患者左心室擴(kuò)大不同程度8-Hydroxy-Guanine水平比較(±s)

注:與輕度擴(kuò)大組比較,1)P＜0.05

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2.4 DC患者不同心功能組血清8-Hydroxy-Guanine水平比較

左心室收縮功能不全+舒張功能不全組患者血清8-Hydroxy-Guanine水平明顯高于單純舒張功能不全組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。見(jiàn)表4。

表4 DC患者不同心功能組血清8-Hydroxy-Guanine水平比較(±s)

表4 DC患者不同心功能組血清8-Hydroxy-Guanine水平比較(±s)

注:與單純舒張功能不全組比較,1)P＜0.05

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3 討 論

氧化應(yīng)激是指機(jī)體在遭受各種有害刺激時(shí),自由基的產(chǎn)生和抗氧化防御之間嚴(yán)重失衡而導(dǎo)致的組織損傷,氧化應(yīng)激標(biāo)志物種類很多,與糖尿病密切相關(guān)的氧化應(yīng)激標(biāo)志物主要為反應(yīng)性氧族(Reactive Oxygen Species,ROS),又稱活性氧族,包括超氧陰離子(O-2)、羥自由基(OH)、過(guò)氧化氫(H2O2)、一氧化氮(NO)等,雖然超氧陰離子等自由基具有高度反應(yīng)性,能夠迅速與周圍物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),但其半衰期短暫,因而直接檢測(cè)這些自由基水平非常困難,而自由基與DNA、蛋白質(zhì)和脂類反應(yīng)后的氧化產(chǎn)物如8-Hydroxy-Guanine檢測(cè)相對(duì)而言更具有可行性。8-Hydroxy-Guanine是OH 在DNA堿基的 C-4、C-5或C-8位置上與脫氧鳥(niǎo)嘌呤核苷酸殘基結(jié)合并進(jìn)一步氧化形成的,許多研究表明,該標(biāo)志物可以作為反映氧自由基水平或者氧化應(yīng)激反應(yīng)的標(biāo)志物[4,5]。此結(jié)論不僅在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)得到證實(shí)[4],也有T2DM患者尿液中8-Hydroxy-Guanine水平升高作為氧化應(yīng)激評(píng)價(jià)指標(biāo)的報(bào)道[6,7]。

本研究結(jié)果顯示:(1)在年齡、性別、肥胖程度和血脂水平等因素基本匹配的情況下,DC患者血清8-Hydroxy-Guanine水平明顯高于DM組和對(duì)照組(P均＜0.05),提示8-Hydroxy-Guanine水平不僅與DM有關(guān),而且與DC更為相關(guān)。(2)左心室中度和重度擴(kuò)大組患者血清8-Hydroxy-Guanine水平顯著高于輕度擴(kuò)大組(P＜0.05);左心室收縮功能不全+舒張功能不全組患者血清8-Hydroxy-Guanine水平明顯高于單純舒張功能不全組,提示DC患者心功能不全程度越重,氧化應(yīng)激標(biāo)志物水平越高。(2)DM組患者8-Hydroxy-Guanine水平顯著高于Control組,表明即使在初發(fā)DM患者體內(nèi)也已經(jīng)存在明顯的氧化應(yīng)激。因此監(jiān)測(cè) DC患者8-Hydroxy-Guanine水平有重要臨床意義。

DC患者氧化應(yīng)激產(chǎn)物8-Hydroxy-Guanine水平增加可能與下列因素有關(guān)[8]:(1)葡萄糖自身氧化作用增強(qiáng),形成大量氧化中間產(chǎn)物,并最終形成氧自由基;(2)高血糖使各種蛋白質(zhì)發(fā)生糖基化,許多長(zhǎng)壽蛋白質(zhì)(如膠原蛋白)隨著糖化時(shí)間延長(zhǎng)而形成糖化終末產(chǎn)物(AGEs)堆積,在此過(guò)程中可以不斷產(chǎn)生自由基;(3)機(jī)體內(nèi)抗氧化物質(zhì)如超氧化物歧化酶活性降低,明顯削弱了機(jī)體清除自由基的能力;(4)長(zhǎng)期高血糖更容易加劇細(xì)胞內(nèi)氧化應(yīng)激,高濃度葡萄糖,尤其是長(zhǎng)期處于高血糖狀態(tài),可以促使細(xì)胞凋亡及DNA的氧化應(yīng)激損傷。這些效應(yīng)均促進(jìn)糖尿病并發(fā)癥的發(fā)生與發(fā)展。

DC發(fā)病的中心環(huán)節(jié)是由于高糖環(huán)境使線粒體呼吸鏈的氧自由基生成過(guò)多所致[9]。高血糖引起血管內(nèi)皮細(xì)胞中線粒體的O-2、OH等生成過(guò)多導(dǎo)致細(xì)胞中氧化應(yīng)激加劇、內(nèi)皮細(xì)胞功能紊亂、血管收縮和心肌微循環(huán)功能下降,進(jìn)一步導(dǎo)致心肌缺血缺氧、血管基質(zhì)增生及心肌纖維化,影響心肌收縮和舒張功能,最終導(dǎo)致DC形成[10,11]。

本文通過(guò)檢測(cè)分析DM及DC患者DNA損傷標(biāo)志物水平變化,提示氧化應(yīng)激可能是DM及DC的主要發(fā)病機(jī)制之一;給予DC患者抗氧化應(yīng)激治療可能改善患者心功能,逆轉(zhuǎn)氧化應(yīng)激對(duì)心肌組織的損傷,從而阻止或延緩糖尿病及其并發(fā)癥的發(fā)生與發(fā)展。