血漿8-異前列腺素F2a與糖尿病血管內皮損傷的關系

鄭海建 謝 燕 王 翎 (贛榆縣人民醫院老年干部科，江蘇 贛榆 22200)

DM腎病(DN)作為糖尿病(DM)微血管并發癥之一，是對DM患者生命的巨大威脅，目前其機制尚未明確，有學者認為氧化應激作為DN發病的重要機制與內皮功能損傷密切相關〔1〕。血漿8-異前列腺素 F2a(8-iso-PGF2a)是經自由基催化不飽和脂肪酸脂質過氧化(非酶促反應)后的終末產物，是PGF2a的異構體。被作為評價體內脂質過氧化敏感的生物學標志〔2〕。血管性假性血友病因子(vWF)是內皮細胞損傷和功能紊亂的標志物。本實驗通過檢測血漿8-iso-PGF2a和vWF在DM患者中的變化，探討氧化應激與DM血管內皮損傷的關系，為臨床上DM患者的病情評估、臨床治療和預后判斷提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究對象 選擇在我科住院治療的2型DM(T2DM)患者55例，男28例，女27例，所有入選病例均符合1999年WHO DM診斷標準〔3〕。入選病例均不合并感染、腫瘤、血液系統疾病、自身免疫病等因素，并除外原發及其他繼發性腎臟病及尿路感染;且在采血前一個月未曾服用血管活性藥物、抗氧化藥物。參照美國2007年《糖尿病和腎臟病臨床實踐指南》診斷標準〔4〕：將尿白蛋白/尿肌酐(ACR)＜30 mg/g者納入無微量白蛋白尿DM組;ACR≥30 mg/g者納入DN組。其中DM組男15例，女15例，平均年齡(62.27±13.49)歲;DN組：男14例，女11例，平均年齡(61.52±16.36)歲。健康對照組(NC組)：正常體檢者28例，男13例，女15例，平均年齡(55.86±10.09)歲。三組年齡比較差異均無統計學意義(P＜0.05)。

1.2 方法 記錄所有研究對象的年齡、性別、體重、身高，計算體重指數(BMI)，BMI=體重(kg)/身高(m)2。受試者均隔夜禁食12 h，于清晨安靜狀態下留取空腹靜脈血3 ml，用枸櫞酸鈉抗凝，靜置1 h內，3 000 r/min離心10 min，保留血漿并放入－80℃冰箱保存。留靜脈血3 ml注入生化專用的試管，3 000 r/min離心10 min并分離血清，同批測定空腹血糖(FPG)、甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、高敏 C反應蛋白(hsCRP)等指標，均采用日本的OLYMPUS Au5400全自動生化分析儀測定。8-iso-PGF2a測定采用上海豐翔生物科技有限公司提供的ELISA試劑盒。ACR：采用透視比濁法測定，試劑盒由德國德賽公司提供，單位為mg/g。

1.3 統計學方法 應用SPSS16.0軟件進行分析，計量資料以x±s表示，多組間均數比較采用方差分析，組內兩兩比較采用SNK-q檢驗，單因素相關分析采用Pearson直線相關分析。

2結果

2.1 DM患者的一般資料 DM組患者BMI與DN組比較差異無統計學意義，但是這兩組與NC組比較均有顯著性差異(P＜0.05)。NC組和DN組的FPG高于正常，兩組之間比較無統計學差異，而這兩組與NC組比較差異均有統計學意義(P＜0.05)。hsCRP在DN組患者中明顯升高與DM組和NC組比較差異有統計學意義;DM組患者血清hsCRP與NC組比較差異有統計學意義(P＜0.05)。DN組與NC組TC水平比較差異有統計學意義，DN組患者與DM組患者比較差異無統計學意義(P＞0.05)。DN組與DM患者的血TG是升高的，但兩組比較差異無顯著性，這兩組與NC組比較均有統計學意義(P＜0.05)。見表1。

2.2 DM患者血漿8-iso-PGF2a水平的改變 DM患者的血漿8-iso-PGF2a水平〔(386.68 ±117.10)pg/ml〕明顯升高，與 NC組〔(287.55±108.95)pg/ml〕比較有顯著差異，并且DN組患者血漿8-iso-PGF2a水平〔(554.49±134.28)pg/ml〕，明顯高于DM患者，三組間比較差異有統計學意義(P＜0.05)。

2.3 DM患者血漿vWF的變化 NC組、DM組和DN患者血漿vWF的水平分別為(138.12±91.27)%、(193.16±68.58)%、(334.05±49.94)%，三組及組間兩兩比較差異有統計學意義(P＜0.05)。

2.4 單因素相關分析 8-iso-PGF2a與hsCRP(r=0.333，P=0.002)、BMI(r=0.235，P=0.035)、TG(r=0.437，P=0.000)、vWF(r=0.660，P=0.000)、ACR(r=0.661，P=0.000)呈正相關，而與年齡、TC、FPG無相關。

表1 DM患者的一般資料(x±s)

3討論

Whiting等〔5〕研究發現慢性高血糖可導致自由基大量產生，最終導致脂質過氧化增加和抗氧化劑的枯竭，從而增加DM患者體內的氧化應激。本實驗結果顯示，幾乎所有DM患者血漿8-iso-PGF2a水平均高于健康對照者，且在DN患者中升高更加明顯。提示DM患者在無微量白蛋白尿時期已存在著氧化應激反應，并且氧化應激的程度隨著DN的發生所增強。與國內裴薇等〔6〕、國外 Nobecourt等〔7〕研究相似。

Nishikawa〔8〕認為血管內皮細胞長期處于高糖狀態下會使線粒體內的活性氧產生增加，誘導蛋白激酶C(PKC)途徑、多元醇途徑、糖基化終末產物(AGEs)等途徑激活，此為DM并發癥發生主要的分子機制。本實驗結果顯示，在DM患者中，內皮細胞合成和釋放的vWF明顯升高，當DM并發微血管病變出現DN時，vWF升高尤其明顯，異常升高的vWF可能通過促血小板黏附作用參與DN的發生和發展。Erem等〔9〕研究就發現DM患者血漿vWF水平高于正常人，而伴有DM微血管并發癥患者其水平更高。方詠紅等〔10〕研究也顯示，T2DM合并腎病組vWF明顯升高，T2DM無并發癥組次之，無DM的健康人最低。由此說明在DM初始可能就存在著血管內皮細胞的損傷，并且血管內皮的損傷在DN的發生中起著重要的作用。

高血糖誘導產生過多的自由基還可通過損傷細胞DNA，特異性激活細胞核中的DNA修復酶——多聚(ADP-核酸)聚合酶，繼而引起細胞內糖酵解速率減慢、電子傳遞受阻、ATP缺乏，并且這些改變均可引起血管內皮細胞功能紊亂，加速血管病變的發生與發展〔11〕。華軍益等〔12〕體外細胞培養研究認為，高濃度葡萄糖誘導內皮細胞凋亡與氧化應激及自由基損傷有關。文獻報道，8-iso-PGF2a具有較強的極性，氧化損傷后細胞膜上酯化的8-iso-PGF2a增多，可使細胞的完整性受到破壞、流動性發生改變，從而導致細胞的結構、功能受損，甚至導致細胞凋亡〔13〕。此外，8-iso-PGF2a可通過直接作用或第二信使系統促使單核細胞黏附于微血管內皮細胞，導致內皮受損。本實驗相關分析結果顯示DM患者血漿8-iso-PGF2a與vWF呈顯著正相關，提示氧化應激水平與DM患者血管內皮損傷密切相關，氧化應激參與了DM患者血管內皮的損傷，從而導致DN的發生發展。8-isoPGF2a本身又可以刺激血管內皮細胞的分化、DNA的合成和內皮素-1的表達，削弱NO保護內皮功能的生物效應，進一步加重內皮損傷〔14〕。

綜上所述DM患者體內氧化應激水平升高，并存在內皮細胞功能的紊亂，隨著DM微血管病變的發生氧化應激進一步增強;氧化應激與DM患者血管內皮損傷密切相關，氧化應激是導致DM患者血管內皮損傷的重要因素，可造成DM患者的高凝狀態，因此，對于DM患者在積極控制血糖同時，因盡早合理給予抗氧化、抗凝治療，保護血管皮功能，可能對延緩DN及其他微血管并發癥的發生發展有益。

1 Brownlee M.The pathobiology of diabetic complications：a unifying mechanism〔J〕.Diabetes，2005;54(6)：1615-25.

2 Mezzetti A，Cipollone F，Cuccurullo F.Oxidative stress and cardiovascular complications in diabetes：isoprostanes as new markers on an old paradigm〔J〕.Cardiovasc Res，2000;47(3)：475-88.

3 World Health Organization.Definition，dignosis and classification of diabetes mellitus and it's complications〔D〕.WHO/NCD/NCS/99.2

4 KDOQI/KDORI.Clinical practice guidelines and clinical practice recommendations for diabetes and chronic kidney disease〔J〕.Am J Kidney Dis，2007;49(2)：S12-154.

5 Whiting PH，Kalansooriya A，Holbrook l，et al.The relationship between chronic glycaemic control and oxidative stress in type 2 diabetes mellitus〔J〕.Br J Biomed Sci，2008;65(2)：71-4.

6 裴 薇，逢力男，柳 林，等.8-異前列腺素F2a與早期糖尿病腎病關系的臨床研究〔J〕.中國實用醫藥，2010;5(8)：6-8.

7 Nobecourt E，Jacqueminet S，Hansel B，et al.Defective antioxidative activity of small dense HDL 3 particles in type 2 diabetes：relationship to elevated oxidative stress and hyperglycemia〔J〕.Diabetologia，2005;48(3)：529-38.

8 Nishikawa T，Araki E.Impact of mitochondrial ROS production in the pathogenesis of diabetes mellitus and its Complications〔J〕.Antioxid Redox Signal，2007;9(3)：343-53.

9 Erem C，Hacihasanoglu A，Celik S，et al.Coagulation and fibrinolysis parameters in type 2 diabetic patients with and without diabetic vascular complications〔J〕.Med Princ Pract，2005;14(1)：22-30.

10 方詠紅，張繼平，周少雄，等.2型糖尿病患者血清血管性血友病因子、血小板活化因子水平與糖尿病腎病的關系〔J〕.第一軍醫大學學報，2005;25(6)：729-31.

11 Pacher P，Liaudet L，Soriano FG，et al.The role of poly(ADP-ribose)polymerase activation in the development of myocardial and endothelial dysfunction in diabetes〔J〕.Diabetes，2002;51(2)：514-21.

12 華軍益，曾 智，胥 昀，等.高濃度葡萄糖促脂質氧化效應及其與低密度脂蛋白誘導血管內皮細胞凋亡的協同作用〔J〕.中國動脈硬化雜志，2002;10(2)：135-8.

13 Comporti M，Signorini C，Arezzini B，et al.F2-isoprostanes are not just markers of oxidative stress〔J〕.Free Radic Biol Med，2008;44(3)：247-56.

14 Mueller T，Dieplinger B，Gegenhuber A，et al.Serum total 8-iso-prostaglandin F2alpha：a new and independent predictor of peripheral arterial disease〔J〕.J Vasc Surg，2004;40(4)：768-73.