炎癥因子Lp-PLA2、IL-18與糖尿病足潰瘍的相關性研究1

錢 超，陳 恬，余建華，常 琪，劉 晨

(東部戰區空軍醫院檢驗科，江蘇南京 210002)

糖尿病足(DF)是糖尿病患者的常見并發證，常合并缺血、神經病變和感染，引起組織壞死和潰瘍。脂蛋白相關磷脂酶A2(Lp-PLA2)是近年來新發現的炎癥標志物，也稱為血小板激活因子乙酰水解酶，是一種相對分子質量為50×103Ca2+非依賴的磷脂酶。Lp-PLA2具有血管特異性，循環中主要與低密度脂蛋白結合，它通過水解氧化修飾的磷脂酰膽堿，生成氧化游離脂肪酸(FFAs)和溶血磷脂酰膽堿(lyso-PC)，這2種產物能夠促進炎癥和動脈硬化[1]。白細胞介素(IL)-18最初被鑒定為γ-干擾素(IFN-γ)誘導因子，是IL-1細胞因子超家族的一員，具有有效的免疫調節作用，在炎癥級聯反應和免疫功能紊亂中起著重要作用。研究表明，糖尿病微血管和大血管并發證均有IL-18水平升高。IL-18在DF患者中的水平高于單純糖尿病患者[2]。許多針對炎癥和糖尿病關系的研究表明，炎癥標志物可用于改善糖尿病風險預測，從而對個人不健康的生活方式進行提前干預。目前，沒有理想的單一血清標志物來預測DF的嚴重程度，臨床實踐中常用白細胞計數(WBC)、嗜中性粒細胞計數和C-反應蛋白(CRP)水平反映DF疾病進展情況[3]。IL-18在炎癥過程中起著關鍵作用，Lp-PLA2是重要的炎癥介質，然而關于血清Lp-PLA2、IL-18水平與DF發生、發展的關系的研究數據卻很少。本研究通過檢測并比較DF和2型糖尿病(T2DM)患者Lp-PLA2、IL-18、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、IL-1β、纖溶酶原激活物抑制劑1(PAI-1)、纖維蛋白原(FIB)等炎癥因子水平，進一步比較它們在不同Wagner分級患者之間的水平差異。通過單因素和多因素回歸分析各種炎癥因子對DF的致病風險，以探討它們在DF患病風險預測、診斷、病情進展監測中的價值。

1 資料與方法

1.1一般資料 2016年1-12月于東部戰區空軍醫院內分泌科住院且明確診斷的T2DM患者185例為研究對象，其中男115例，女70例，年齡30～84歲；無足部潰瘍的T2DM患者(T2DM組)50例，合并足部潰瘍的T2DM患者(DF組)135例。另設年齡和性別匹配的體檢健康者30例為對照組。DF的分級參照Wagner分級方法[4]，其中WagnerⅠ級21例，Wagner Ⅱ級34例，Wagner Ⅲ級60例，Wagner Ⅳ級20例；Wagner Ⅴ級由于例數極少未納入本研究。排除標準：(1)半年內急性心肌梗死、腦梗死、腦出血；(2)嚴重肝、腎功能不全；(3)罹患血液病、惡性腫瘤、精神疾病；(4)當前患有其他感染性疾病；(5)無意愿參與本項研究。

1.2實驗室指標測定 IL-18、IL-1β、TNF-α、PAI-1采用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)法測定，試劑盒購自Boster生物工程有限公司。LP-PLA2采用免疫比濁法測定，試劑盒購自Norman公司；糖化血紅蛋白(HbA1c)采用高效液相色譜法測定，試劑盒購自Bio-Rad公司；FIB采用比濁法測定，試劑購自Sysmex公司。白細胞總數(WBC)和中性粒細胞百分比(NEU%)采用貝克曼庫爾特LH750全自動血液分析儀檢測，試劑為配套試劑。總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)和CRP在Hitachi7600全自動生化分析儀上測定，試劑為Hitachi公司配套原裝試劑。檢測指標中Lp-PLA2、HbA1c、FIB、WBC、NEU%、TC、HDL-C、LDL-C為回顧性分析指標。

2 結 果

2.13組基線指標比較 DF組的年齡和病程高于T2DM組(P<0.05)。DF組的HDL-C水平低于T2DM組(P<0.05)。DF組和T2DM組間的HbA1c、TC和LDL-C水平比較，差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 3組基線指標比較

注：與對照組比較，aP<0.05；與T2DM組比較，bP<0.05。

2.23組炎癥指標比較 DF組的Lp-PLA2、IL-18、FIB、CRP、WBC和 NEU%均高于T2DM組(P<0.05)。DF組和T2DM組的Lp-PLA2、IL-18、IL-1β、TNF-α、CRP、NEU%水平均高于對照組(P<0.05)；DF組和T2DM組的PAI-1水平低于對照組(P<0.05)。見表2。

表2 3組炎癥指標比較

注：與對照組比較，aP<0.05；與T2DM組比較，bP<0.05。

2.3不同Wagner分級組基線指標比較 Wagner Ⅲ級組和Wagner Ⅳ級組糖尿病病程、HbA1c水平高于WagnerⅠ級組和WagnerⅡ級組(P<0.05)；Wagner Ⅳ級組TC和LDL-C水平高于其余3組(P<0.05)，HDL-C水平低于其余3組(P<0.05)。見表3。

表3 不同Wagner分級組基線指標比較

注：與WagnerⅠ級組比較，aP<0.05；與WagnerⅡ級組比較，bP<0.05；與Wagner Ⅲ級組比較，cP<0.05。

2.4不同Wagner分級炎癥指標比較 Wagner Ⅳ級組Lp-PLA2、IL-18、TNF-α、PAI-1、FIB和WBC水平高于其余3組(P<0.05)。Wagner Ⅲ級組Lp-PLA2、IL-18、FIB、CRP、WBC和 NEU%水平均高于WagnerⅠ級組(P<0.05)。見表4。

表4 不同Wagner分級組炎癥指標比較

注：與WagnerⅠ級組比較，aP<0.05；與WagnerⅡ級組比較，bP<0.05；與Wagner Ⅲ級組比較，cP<0.05。

2.5單因素分析結果 以臨床診斷為應變量，DF組與T2DM組間有明顯差異的指標為自變量，進行單因素Logistic回歸分析。結果表明，年齡、病程、FIB、Lp-PLA2、IL-18、CRP、WBC、NEU%是DF發生的危險因素。見表5。

表5 DF組與T2DM組單因素分析比較

2.6多因素Logistic回歸分析結果 多因素Logistic回歸分析結果顯示，FIB、Lp-PLA2、IL-18 和CRP為DF發生的獨立危險因素。見表6。

表6 DF組與T2DM組多因素分析比較

3 討 論

雖然傳統觀點認為神經性病變是DF的病因，但其并不能很好地解釋DF的發生及發展，并且很大部分神經性病變患者并沒有發展成DF[5]。T2DM病因炎癥學說成為主流學術觀點，局部的過度炎癥在DF的發生、發展過程中起著決定性作用。

Lp-PLA2是近年來新發現的炎癥標志物，主要由成熟單核細胞和巨噬細胞合成和分泌，受炎癥介質調控[6]。Lp-PLA2是胰島素抵抗的獨立危險因素，與胰島素抵抗呈正相關，其水平能夠預測T2DM的發生率。Lp-PLA2水解低密度脂蛋白生成的游離脂肪酸和溶血卵磷脂能夠刺激內皮細胞產生炎性細胞因子，在血管中引起廣泛的促炎和促凋亡作用，造成血管內皮損傷，誘導肌肉和脂肪組織產生胰島素抵抗[1]。T2DM患者血管床中存在廣泛性內皮細胞功能損傷，如血管舒縮調節、白細胞黏附、止血和纖溶功能等。作為Lp-PLA2的特異性抑制劑，在糖尿病和高膽固醇動物模型中，達拉帕拉比已被證明具有預防動脈粥樣硬化和血管滲漏的作用[7]。由于Lp-PLA2與糖尿病密切相關，又參與炎性反應，因此，推測Lp-PLA2參與了DF的發生、發展。本次研究結果顯示，T2DM組 Lp-PLA2 水平明顯高于對照組，提示T2DM患者存在慢性炎癥。進一步研究結果顯示，DF組 Lp-PLA2 水平明顯高于T2DM組，隨著Wagner分級的增加，DF患者血清 Lp-PLA2 水平也逐步升高。因此，筆者認為，血清Lp-PLA2水平的升高與DF的發生、發展密切相關，它不僅可以提示DF的發病風險，也可作為輔助DF分級判斷的炎癥標志物。

ESPOSITO等[8]研究首次證實，糖尿病患者的IL-18水平明顯高于非糖尿病患者。THORAND等[9]研究表明IL-18水平升高與T2DM發病風險相關，認為IL-18是糖尿病的獨立危險因素。正因為IL-18在炎癥及免疫反應中發揮十分重要的作用，其自發現以來一直作為研究熱點而備受關注。IL-18不僅可以誘導T細胞產生γ干擾素，還可以促進其他細胞因子如TNF-α、IL-1β、IL-8、粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子的生成[10]。已有研究表明，DF患者的血清IL-18水平明顯高于無足部潰瘍的糖尿病患者和健康對照組，且沒有足部潰瘍的糖尿病患者血清IL-18水平也明顯高于健康對照組[2]。本研究進一步分析了不同Wagner分級 DF患者血清IL-18水平，結果表明IL-18水平隨著Wagner分級增加呈升高趨勢，Wagner Ⅲ～Ⅳ級患者血清IL-18水平明顯高于WagnerⅠ～Ⅱ級患者。因此，IL-18可能通過促進炎性反應參與T2DM和DF的發生、發展，其水平可反映DF病情的嚴重程度，可為DF的診斷及治療提供一定的參考依據。

IL-1β是激活的單核細胞、巨噬細胞分泌的一種重要的炎性反應蛋白，它能促進微血管內皮細胞黏附分子的表達，增加中性粒細胞的黏附和趨化，損害血管內皮功能[6]。ZHANG等[11]研究顯示，糖尿病傷口中IL-1β的mRNA及蛋白表達水平顯著高于非糖尿病傷口，可能與DF的發病機制有關。而糖尿病小鼠創面應用IL-1β阻斷抗體可以下調促炎巨噬細胞的產生，并上調創口愈合因子的表達，改善傷口愈合[12]。TNF-α由脂肪組織中的巨噬細胞產生，是激活炎癥級聯反應的一個關鍵分子，在與慢性炎癥相關的病理過程中，TNF-α可作為局部強化信號，介導急性期蛋白質的合成，導致單核細胞和其他炎性細胞集聚，這些蛋白質能夠啟動和促進血管壁的炎癥過程[13]。關于DF潰瘍患者的血漿TNF-α水平的相關研究數據較少。本研究顯示，DF組IL-1β、TNF-α水平都高于對照組，Wagner Ⅳ級組TNF-α水平顯著高于WagnerⅠ～Ⅲ級組，而DF組和T2DM組間IL-1β、TNF-α水平無顯著差異。

PAI-1主要存在于血漿中，是組織型纖溶酶原激活物(t-PA)的特異性快速抑制劑，它們之間的動態平衡維持著人體正常的凝血、纖溶功能。研究顯示，PAI-1參與了糖尿病微血管病變，在胰島素抵抗的個體中，PAI-1水平升高，胰島素水平和PAI-1水平之間存在正相關性[14]。藥物治療可影響PAI-1在血漿中的水平，對于T2DM患者，胰島素、二甲雙胍、他汀類藥物治療可以降低PAI-1水平；噻唑烷二酮類藥物能使血中胰島素水平降低，胰島素靈敏度增加，PAl-1的產生受到抑制，從而降低T2DM的大血管病發生的風險[15-16]。本研究中，DF組和T2DM組PAI-1水平明顯低于對照組，DF組與T2DM組PAI-1水平無明顯差異，但DF組中Wagner Ⅳ級組PAI-1水平明顯高于其他3組。推測原因可能是和患者應用二甲雙胍和胰島素及其他可能抑制PAI-1水平的藥物治療有關，當DF潰瘍患者微血管病變及炎癥較為嚴重時，PAI-1抑制性藥物影響不足以抵消PAI-1水平的升高趨勢。

FIB是一種炎癥標志物，是血液中主要的凝血蛋白，是血液黏度和血小板聚集的重要決定因素，是血管事件的危險因素。 FIB最近在糖尿病患者的冠狀動脈疾病和周圍動脈疾病中得到了廣泛的研究。有研究顯示，T2DM合并足部潰瘍患者的FIB水平高于無足部潰瘍的T2DM患者[17]。本研究結果顯示，DF組患者FIB水平顯著高于T2DM組；Wagner Ⅲ級組和Wagner Ⅳ組FIB水平顯著高于WagnerⅠ組和WagnerⅡ組。

4 結 論

Lp-PLA2、IL-18是DF發病的獨立危險因素。檢測Lp-PLA2、IL-18、CRP和FIB等炎癥因子水平有助于早期發現DF的發病風險，評估DF患者疾病嚴重程度及療效。需要進一步研究在DF潰瘍患者創面愈合過程中哪些是有害的炎癥因子，以便通過針對性靶向治療抑制其功能來促進潰瘍表面的愈合。