2型糖尿病及合并大血管病變患者體內細胞因子的變化

張蕊 鄭嵐 施畢旻

2型糖尿病及合并大血管病變患者體內細胞因子的變化

張蕊 鄭嵐 施畢旻

目的探討2型糖尿病患者及大血管病變患者血清腫瘤壞死因子(TNF)-α、干擾素(IFN)-γ的變化。方法用雙抗夾心酶聯免疫吸附法檢測36例初診2型糖尿病(DM組)患者和28例糖尿病并頸動脈斑塊患者、20例健康對照者的血清IFN-γ、TNF-α的水平。結果T2DM并大血管病變組、T2DM組的血清TNF-α、IFN-γ水平高于健康對照組，差異有統計學意義(P<0.05)。結論機體免疫功能異常與促炎因子的啟動在2型糖尿病及大血管病變的發生、發展中發揮著一定的作用。

2型糖尿病;大血管病變;腫瘤壞死因子-α;干擾素-γ

胰島素抵抗與胰島β細胞功能缺陷一直被認為是2型糖尿病(T2DM) 根本的發病機制，研究表明，免疫調節異常可能在T2DM及其并發癥的發生發展中起了核心的作用。腫瘤壞死因子-α(TNF-α) 和干擾素-γ(IFN-γ) 都是與炎癥反應相關的細胞因子，它們都參與炎癥的發生和發展。本文通過測定2 型糖尿病患者血清TNF-α、IFN-γ,以探討其在糖尿病的預防、診治、預后判斷中的作用。

1 資料與方法

1.1一般資料 64例來自蘇州大學第一附屬醫院住院糖尿病患者。其中2型糖尿病患者36例，男19例，女17例，平均年齡53歲，病程1～6個月，符合1999年WHO糖尿病診斷標準，且抗谷氨酸脫羧酶(GAD)抗體陰性，2型糖尿病并大血管病變患者28例，頸動脈彩超示頸動脈斑塊形成，均無明顯的心、肝、腎等疾病，無過敏性疾病及其他變態反應性疾病，未服用過任何糖皮質激素及其他免疫抑制劑。健康對照組來自蘇州大學第一附屬醫院健康體檢者20例，男11例，女9例，平均年齡50歲，空腹血糖<6.1 mmol/L且餐后2 h血糖<7.8 mmol/L，無急慢性感染、心腦血管疾病、自身免疫性疾病史及長期口服藥物史。

1.2方法 清晨抽取患者及健康對照者外周血5～6 ml，肝素抗凝，經離心分離出血漿分裝置于-80℃冰箱保存，采用ELISA 法測定血漿中的TNF-α、IFN-γ 水平，實驗操作嚴格按說明書進行。

2 結果

2.1單純2型糖尿病患者血漿TNF-α、IFN-γ的水平高于健康對照組(單位pg/ml,下同)。

糖尿病患者血漿TNF-α(14.27±1.91)水平高于健康對照組(8.98±5.38)(P<0.05)。

糖尿病患者血漿IFN-γ(2.19±0.66)的水平高于健康對照組(1.87±0.60)(P<0.05)。

2.22型糖尿病大血管病變患者血漿TNF-α、IFN-γ的水平高于健康對照組。

糖尿病大血管病變患者血漿TNF-α(22.12±10.10)水平高于健康對照組(8.98±5.38)(P<0.05)。

糖尿病大血管病變患者血漿IFN-γ(4.08±2.21)的水平高于健康對照組(1.87±0.60)(P<0.05)。

2.32型糖尿病大血管病變患者血漿TNF-α、IFN-γ的水平高于單純糖尿病患者。

糖尿病大血管病變患者血漿TNF-α(22.12±10.10)水平高于糖尿病患者血漿TNF-α(14.27±1.91)(P<0.05)。

糖尿病大血管病變患者血漿IFN-γ(4.08±2.21)的水平高于糖尿病患者血漿IFN-γ(2.19±0.66)(P<0.05)。

3 討論

2 型糖尿病是一組由遺傳和環境等因素相互作用而引起的臨床綜合征, 機體存在明顯的免疫功能紊亂和炎癥介質增加，胰島素抵抗由始至終貫穿糖尿病全過程，常并發各種血管病變。免疫系統激活產生的各種炎癥因子(如IFN-γ、TNF-α和CRP等)均能誘導胰島素抵抗的發生[1]。

TNF-α是體內炎癥反應和一系列病理生理過程的重要介質，它主要由單核巨噬細胞產生，是具有多項生物學效應的細胞因子，在許多疾病的發病機制中起著重要的作用[2]。研究顯示，給大鼠輸注TNF-α可產生胰島素抵抗，且不同肥胖大鼠模型的肥胖程度、胰島素抵抗程度與其脂肪組織中TNF-αmRNA表達水平相平行，而TNF-α信號轉導抑制物如可溶性TNFR和抗TNF抗體能夠中和循環中的TTNF-α，改善肥胖和胰島素抵抗嚙齒類動物的胰島素敏感性及胰島素轉導的效應[3]。研究發現，TNF-α在致胰島素抵抗中的作用機制一方面是直接作用于胰島素信號轉導系統，干擾胰島素受體后信號轉導而改變胰島素的敏感性；另一方面通過刺激其他細胞或組織產生代謝效應間接作用于胰島素信號轉導系統。TNF-α可直接作用于β細胞，使胰島生成cGMP，損傷細胞DNA。TNF-α還與其他細胞因子協同作用，加速β細胞的功能損傷和破壞。將鼠胰島β細胞與細胞因子TNF-α、IL-1β和IFN-γ的組合預處理，可誘導NO 的形成，并抑制葡萄糖誘導的胰島素分泌[4]。TNF-α通過損傷胰島素信號通路，影響β細胞的生長和增殖，對2 型糖尿病的發展起重要作用。TNF-α可通過促進IL-1導致的葡萄糖代謝抑制，加速IL-1誘發的β細胞損傷，還可直接抑制胰島分泌功能，使胰島β細胞對葡萄糖刺激的敏感性下降，胰島素分泌減少，從而導致空腹血糖升高和外周組織對糖的利用減少。本組研究中，2型糖尿病組TNF-α水平顯著高于正常對照組，表明TNF-α在糖尿病早期即參與胰島素抵抗的形成，并可能持續對胰島β細胞產生損害，在糖尿病的發生、發展中起一定的作用。

IFN-γ是由活化T 細胞產生，具有抗病毒、抑細胞生長及誘導Ⅰ類主要組織相容性復合體(MHC) 抗原分子表達的作用。糖尿病患者的胰島β細胞Ⅰ類主要組織相容性復合體抗原分子(HLA-A，B，C) 的表達明顯增加，有些β細胞可表達Ⅱ類HLA 抗原(HLA-DR)。而正常的胰島β細胞表面是不表達該抗原，這說明胰島β細胞炎性反應時，其Ⅰ類和Ⅱ類MHC 抗原的表達異常。MHC 抗原的異常表達使β細胞具有抗原傳遞功能，對TC 細胞的細胞毒作用更敏感，易發生自身免疫性損傷而導致β細胞的破壞。由此可見,IFN-γ通過誘導β細胞MHC 抗原分子的異常表達而參與了糖尿病的發病。此外，IFN-γ對β細胞也有直接影響。體外培養的β細胞經IFN-γ處理后，胰島素原的合成下降，細胞生長受抑制，細胞形態也發生改變，如細胞變大、偽足增多等， IFN-γ還具有明顯的溶細胞效應，因此IFN-γ直接或間接地參與了胰島細胞損傷。本組研究中，單純2型糖尿病組IFN-γ水平顯著高于正常對照組，表明IFN-γ在糖尿病的發生、發展中起到一定的作用。

糖尿病大血管病變主要是指動脈粥樣硬化, IFN-γ、TNF-α可作用于內皮細胞表面相應的受體，激活NF-KB引起白細胞粘附分子血管細胞間粘附分子-l(VCAM-1)、細胞間粘附分子-l(ICAM-1)等表達增加，使單核細胞聚集、粘附于內皮，并遷入內皮下間隙，攝取已進入內膜發生氧化的脂質，形成單核細胞源性泡沫細胞，導致動脈粥樣硬化發生。IFN-γ可刺激巨噬細胞產生炎性細胞因子損傷血管壁，同時還可通過脂質過氧化作用直接導致血管壁的氧化損傷。本組研究中，2型糖尿病組大血管病變組血清TNF-α、IFN-γ水平均顯著高于正常對照組，表明TNF-α、IFN-γ在糖尿病大血管病變的發生、發展中也起到一定的作用。

綜上所述，由細胞因子獨立或介導的炎癥過程是2 型糖尿病及大血管病變發生的重要原因，深入研究針對由多種細胞因子介導的β細胞及大血管損傷的干預將對2 型糖尿病及大血管并發癥的防治提供新的途徑。

[1] HrnciarJ, GaborD, HinciarovaM,et al. Relation between cytokines(TNF-α, IL-1 and 6) and homocysteine in android obesity and the phenomenon of insulin resistance syndromes. Vnitr Lek,1999,45(1): 11-16.

[2] WoLF AM， woLF D， RuMPOLD H. et al. The kinase inhibitor imatimib misylate inhibits production in vitro and prevents dependent acute hepatic inflammation. Proc Natl Acad Sci USA，2005，102(38)：13622-13627.

[3] Kushibiki S， Hodate K， Shingu H， et al. Effects of long-term administration of recombinant bovine tumor necrosis factor-alpha on glucose metabolism and growth hormone secretion in steers. Am J Vet Res，2001，62：794-798.

[4] Wachlin G, Augstein P， Schroder D，et al. IL-1beta， IFN-gamma and TNF-alpha increase vulnerability of pancreatic beta cells to autoimmune destruction. J Autoimmun，2003，20:303-312.

277100 山東省棗莊市市中區人民醫院(張蕊);山東省棗莊礦業集團棗莊醫院(鄭嵐);蘇州大學附屬第一醫院(施畢旻)

張蕊