高原地區糖尿病下肢動脈血管病變患者的血清氧化應激及炎性因子水平變化

何樹榮，趙維良

(青海省康樂醫院，1.內分泌科；2.消化內科，青海 西寧 810007)

下肢動脈血管病變是2型糖尿病的一種常見并發癥，以下肢疼痛、感覺異常為主要臨床癥狀[1]。青海西寧及周圍地區地處青藏高原，飲食多為喜食高鹽、高糖類食物及牛羊肉，且多數居民都有飲烈性酒的習慣，加之該地區的缺氧環境導致居民胰島素敏感性降低，不易于糖尿病患者的血糖控制，下肢動脈血管病變發病風險相對較高[2]。下肢動脈血管病變的發生受多種因素影響，但具體機制尚未完全明確。已有研究[3-4]證實，糖尿病視網膜病變患者外周血中氧化應激指標及炎性因子表達異常，且采用抗炎、抗氧化劑對2型糖尿病患者進行輔助治療，可有效降低糖尿病患者血管相關并發癥的發生率，推斷氧化應激、炎性因子與糖尿病周圍血管病變相關。為此，本研究通過比較下肢動脈血管病變合并與否的高原地區2型糖尿病患者氧化應激、炎性因子指標間的差異，旨在從氧化應激、炎性因子方面探討下肢動脈血管病變的發生機制。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018年3月至2019年3月青海省康樂醫院收治的215例2型糖尿病患者為研究對象。納入標準：(1)2型糖尿病患者均達到1999年WHO2型糖尿病診斷標準；(2)患者經藥物及飲食控制后病情穩定、無其他急性并發癥、臨床資料完整。排除標準：(1)1型糖尿病患者；(2)妊娠期糖尿病患者；(3)惡性腫瘤患者；(4)肝腎功能嚴重受損者；(5)自身免疫疾病患者及臨床資料不全者。對215例2型糖尿病患者進行下肢血管彩色多普勒超聲檢查，根據檢查結果將其分為合并下肢動脈血管病組(觀察組，n=120)與不合并下肢動脈血管病組(對照組，n=95)。觀察組中，男性62例，女性58例；年齡45～74歲，平均(58.63±12.36)歲。對照組中，男性49例，女性46例；年齡45～75歲，平均(58.77±11.98)歲。兩組患者性別、年齡方面比較，差異無統計學意義(P>0.05)。本研究經醫院倫理委員會批準，患者自愿參加試驗并簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 臨床資料搜集 對兩組患者進行臨床資料的測定與收集，收集信息包括姓名、性別、年齡、糖尿病病程、腰圍、身高、體質量，計算體質量指數(BMI指數=體重/身高的平方，單位kg/m2)；采用全自動電子血壓計測定患者血壓，包括舒張壓(diastolic pressure，DBP)、收縮壓(systolic pressure，SBP)。于入院次日清晨，采集兩組患者空腹外周靜脈血，采用全自動生化分析儀測定其糖脂代謝指標，血糖代謝指標包括空腹血糖(fasting plasma glucose，FPG)及糖化血紅蛋白(glycosylated hemoglobin，HbA1c)，血脂代謝指標包括總膽固醇(total cholesterol，TC)、甘油三酯(triglyceride、TG)、高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol，HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol，LDL-C)。

1.2.2 血清標志物測定 于入院次日清晨，采集兩組患者空腹外周靜脈血10 mL，置于抗凝管中，采用高溫低速離心機以3 000 rpm的轉速離心10 min，取上層血清，置于-80 ℃冰箱內保存待測。采用酶聯免疫吸附法(ELISA)測定兩組患者白細胞介素-6(Interleukin-6，IL-6)、腫瘤壞死因子-α(Tumor necrosis factor-alpha，TNF-α)表達水平，ELISA試劑盒購自江蘇寶萊生物科技有限公司，操作步驟嚴格按照說明書要求進行；采用免疫透射比濁法測定患者外周血C反應蛋白(C-reactive protein，CRP)表達水平。采用硫代巴比妥酸法測定丙二醛(malondialdehyde，MDA)水平，采用亞硝酸鹽形成法測定血清超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)水平，采用可見光分光光度法測定血清過氧化氫酶(Catalase，CAT)水平，檢測試劑盒購自南京建成生物科技有限公司，操作步驟嚴格按照說明書要求進行。

1.3 統計學分析

2 結果

2.1 兩組患者基線資料比較

調查結果顯示，兩組患者年齡、性別、腰圍、BMI指數、DBP、SBP等基線資料差異無統計學意義(P>0.05)；觀察組患者糖尿病病程長于對照組，兩組間差異具有統計學意義(P<0.05)，見表1。

表1 兩組患者基線資料比較

*P<0.05，與對照組比較。

2.2 兩組患者糖脂代謝指標比較

觀察組患者FBG、HbA1c高于對照組，差異具有統計學意義(P<0.05)；觀察組HDL-C低于對照組，LDL-C高于對照組，差異具有統計學意義(P<0.05)；兩組TC、TG方面比較，差異無統計學意義(P>0.05)。見表2。

表2 兩組患者糖脂代謝指標比較

*P<0.05，與對照組比較。

2.3 兩組患者外周血氧化應激指標水平比較

觀察組患者外周血SOD及CAT水平低于對照組，MDA水平高于對照組，差異具有統計學意義(P<0.05)。見表3。

表3 兩組外周血氧化應激指標水平比較

*P<0.05，與對照組比較。

2.4 兩組患者外周血炎性因子表達水平比較

觀察組患者外周血IL-6、TNF-α、CRP表達水平均高于對照組，差異具有統計學意義(P<0.05)。見表4。

表4 兩組患者外周血炎性因子表達水平比較

*P<0.05，與對照組比較。

3 討論

繼發血管病變是導致2型糖尿病死亡的主要因素之一，其中下肢動脈血管病變的治療相對困難[5]，故應探索導致其發生的主要危險因素，以制定具有針對性的防治措施。據統計，2型糖尿病患者下肢動脈血管病變的發病率為18.4%～65.0%[6]，本研究的215例患者中共有120例合并下肢動脈血管病變，發病率為55.81%，處于較高水平，與高原地區地理環境及居民飲食習慣相關[2]。本研究中，合并下肢動脈血管病變的2型糖尿病患者病程較長，故而患者FBG、HbA1c等血糖指標高于對照組，與其他研究[1-3]結論一致。此外，本研究中觀察組患者HDL-C低于對照組，LDL-C高于對照組，提示合并下肢動脈血管病變的2型糖尿病患者脂代謝指標更為異常，這是由于HDL-C有逆轉膽固醇的功能，其攜帶的抗氧化酶可阻斷動脈粥樣硬化最初的炎癥過程，阻斷LDL-C的聚集與被氧化，促進纖維蛋白的溶解，具有重要的抗血栓及抗炎作用，而HDL-C降低及LDL-C升高所導致的長期糖脂代謝異常可引起脂質在血管壁大量沉積，促進下肢血管粥樣斑塊的形成，使得血管彈性下降而脆性增加，最終導致出血、血栓等發生風險的增加[6]。近年來，國外研究團隊指出，糖尿病的血管并發癥源于慢性高血糖狀態，這些血管異常是蛋白質不可逆非酶糖化、細胞氧化還原電位改變、氧化應激和炎癥狀態增加、內皮功能障礙和高凝狀態發展的結果[7]。

氧化應激損傷能夠引起胰島素抵抗、β細胞功能受損，在2型糖尿病發生發展中的作用已經得到證實[8-9]。氧化應激指標中SOD、CAT為抗氧化酶，在機體氧化與抗氧化之間起到平衡作用，可阻止新自由基的生成、清除尚未發生反應的自由基，對β細胞具有保護作用；MDA作為一種常用氧化應激指標，其水平增加后通過增強細胞膜通透性而損傷胰島細胞。本研究中，合并下肢動脈血管病變的2型糖尿病患者外周血SOD、CAT水平降低，MDA水平升高，再次證實高血糖狀態下氧化應激水平增加，推測上述氧化應激指標的變化對多元醇途徑、己糖胺途徑、蛋白激酶C活化以及晚期糖基化終產物的形成等途徑產生影響，促進了DNA損傷，導致內皮細胞的細胞凋亡增加最終促使下肢動脈血管病變形成[10]。

炎性因子能夠激活機體防御系統，與炎性細胞趨化、浸潤以及血管重塑過程相關[11]。IL-6、TNF-α、CRP同為功能強大的促炎癥因子，體內IL-6的異常高表達能夠損傷胰島β細胞，影響胰島素的分泌過程，與胰島素抵抗相關；TNF-α可通過增加內皮細胞通透性、誘導表面白細胞黏附分子的表達以及增強細胞因子的產生來促進動脈粥樣硬化，從而參與血管病變發生發展。此外，增加的TNF-α活性也可能反映氧化應激，并與脈波速度相關，而脈波速度評估動脈損的指標；CRP能夠刺激血管內皮細胞產生氧自由基，引起脂質過氧化產物釋放量增加，從而對血管內皮細胞的形態與功能造成損傷[12-14]。本研究中，合并下肢動脈血管病變的2型糖尿病患者外周血IL-6、TNF-α、CRP水平顯著高于單純糖尿病患者，推斷上述促炎因子的高表達使得機體或局部長期維持在低度慢性炎癥反應狀態下，引發血管病變[15]。

綜上所述，相較于單純2型糖尿病患者，合并下肢動脈血管病變者外周血炎性因子(IL-6、TNF-α、CRP)水平升高，氧化應激指標(MDA、CAT、SOD)異常，提示上述指標可能參與了2型糖尿病患者血管病變的病理生理過程，對上述指標進行測定可作為一種輔助手段，用于2型糖尿病患者下肢動脈血管病變的風險評估。