2型糖尿病患者血管內(nèi)皮細(xì)胞功能衰老對(duì)血管病變的影響

張 穎,吉向軍,李淑霞,葛淑芝,李華君

糖尿病的并發(fā)癥眾多，其中，最普遍的便是心血管疾病[1-2]，且已經(jīng)成為出現(xiàn)血管病變患者的主要致殘及致死因素[3]。目前，有研究提出血管內(nèi)皮細(xì)胞(VEC)可以在此類病變中起到關(guān)鍵性作用[4]，在糖尿病血管衰老及并發(fā)癥、動(dòng)脈硬化的發(fā)生發(fā)展起著關(guān)鍵性作用的晚期糖基化終產(chǎn)物(AGEs)[5]是由葡萄糖等其他還原糖與脂類、蛋白質(zhì)及核酸經(jīng)非酶在發(fā)生促糖基化反應(yīng)之后的產(chǎn)物[6]，而AGEs導(dǎo)致的血管病變，在早期的主要生理、病理基礎(chǔ)是VEC活化而導(dǎo)致的血管通透性升高[7]。血管通透性增高是糖尿病所導(dǎo)致的血管病變中的一個(gè)重要事件，VEC存在于血管壁與血液的交界處，其可以為組織間物質(zhì)與血液交換提供平臺(tái)，且其中的黏附鏈接(AJs)也會(huì)與循環(huán)細(xì)胞一同參與對(duì)血管壁通透性的調(diào)節(jié)。功能正常且完整的VEC在維持血管通透性中具有重要意義，因此所有造成VEC發(fā)生異常的因素，都會(huì)導(dǎo)致血管通透性發(fā)生異常[8]。本研究探討VEC功能衰老對(duì)2型糖尿病血管病變的影響。現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1臨床資料 選取2017年5月—2018年5月我院收治的老年2型糖尿病(老年糖尿病組)30例，中青年2型糖尿病(中青年糖尿病組)30例，選擇同期于我院門診進(jìn)行體檢的老年健康志愿者(老年健康組)30例，中青年健康志愿者(中青年健康組)30例。糖尿病的診斷標(biāo)準(zhǔn)參照2013年中華醫(yī)學(xué)會(huì)糖尿病分會(huì)制定的《中國(guó)2型糖尿病防治指南》[9]。納入標(biāo)準(zhǔn)：老年糖尿病組年齡60～72歲，中青年糖尿病組年齡30～59歲；糖尿病病程均>5年。老年健康組年齡60～72歲，中青年健康組為30～59歲；體檢結(jié)果均顯示身體健康無(wú)疾病發(fā)生。排除標(biāo)準(zhǔn)：不明確或不同意本課題研究者；嚴(yán)重肝腎功能不全者。

1.2檢測(cè)方法 所有入組患者均在入組后次日晨7點(diǎn)，抽取空腹外周靜脈血5 ml，3000 r/min，離心10～15 min后取血清，于-80℃冰箱保存待測(cè)。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)檢測(cè)血清AGEs、環(huán)氧合酶-2(COX-2)、基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)及血管內(nèi)皮鈣黏蛋白(VE-cadherin)指標(biāo)，試劑盒購(gòu)于美國(guó)RD公司，嚴(yán)格按試劑盒說(shuō)明書步驟操作。

2 結(jié)果

2.1臨床資料 4組性別、年齡、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、體重指數(shù)(BMI)比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；老年糖尿病組、中青年糖尿病組、老年健康組低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、糖化血紅蛋白(HbA1c)、空腹血糖(FPG)、空腹血清胰島素(FINS)、穩(wěn)態(tài)模型胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)水平均高于中青年健康組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，而老年糖尿病組、中青年糖尿病組、老年健康組組間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表1。

表1 4組臨床資料比較

2.2血清中AGEs、COX-2、VE-cadherin及MMP-9水平 老年糖尿病組和中青年糖尿病組AGEs水平高于老年和中青年健康組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。老年糖尿病組和中青年糖尿病組、老年健康組和中青年健康組AGEs水平組間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。老年糖尿病組和老年健康組COX-2水平高于中青年糖尿病組和中青年健康組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。老年糖尿病組和中青年糖尿病組VE-cadherin及MMP-9水平均高于老年健康組和中青年健康組(P<0.05)，但中青年糖尿病組和老年健康組VE-cadherin及MMP-9水平比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表2。

表2 4組血清中AGEs、COX-2、VE-cadherin及MMP-9的水平表達(dá)

3 討論

AGEs在糖尿病血管衰老及并發(fā)癥、動(dòng)脈硬化的發(fā)生發(fā)展中起著關(guān)鍵性作用[10-11]。本研究通過(guò)觀察不同病理機(jī)制，不同年齡之間的VEC功能的變化以及產(chǎn)生的影響，研究其在糖尿病患者發(fā)生血管病變中的作用。

有研究指出，即便是十分微小的內(nèi)皮損傷，也能夠?qū)е卵褐械难“灏l(fā)生聚集以及黏附，這會(huì)引起血小板源性生長(zhǎng)因子等細(xì)胞因子產(chǎn)生過(guò)多，從而使得結(jié)締組織基質(zhì)成分等受到影響，也就促使動(dòng)脈粥樣硬化(AS)的發(fā)生進(jìn)展[12]。提示血管內(nèi)皮損傷會(huì)刺激AGEs產(chǎn)生，且誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞組織因子以及黏附分子的表達(dá)增加等會(huì)促進(jìn)AS的發(fā)生進(jìn)展。

血管通透性增高是糖尿病所導(dǎo)致的血管病變中的一個(gè)重要事件，通過(guò)周圍細(xì)胞以及底層的平滑肌細(xì)胞來(lái)影響血管直徑及張力的變化是VEC的主要作用，可以調(diào)節(jié)人體全部組織灌注以及血流量，且其表面可以分泌大量分子來(lái)調(diào)節(jié)人體凝血和血小板活化功能，以此做到防止血管損傷后形成血栓并維持機(jī)體血流量[13]。

年齡增長(zhǎng)是許多心血管疾病發(fā)生的危險(xiǎn)因素，年齡越大，越容易出現(xiàn)內(nèi)膜增厚、管腔擴(kuò)大和血管硬化[14-15]。在很早的研究中，衰老的VEC便在AS斑塊中發(fā)現(xiàn)，且發(fā)現(xiàn)了急性誘導(dǎo)VEC損傷的缺血再灌注損傷與AS的出現(xiàn)有著密切聯(lián)系。

炎性細(xì)胞因子的分泌、一氧化碳合酶(eNOS)解耦聯(lián)、活性氧(ROS)的產(chǎn)生，以及DNA損傷和端粒功能障礙均為VEC衰老的特征，而這些會(huì)導(dǎo)致心血管系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能出現(xiàn)障礙。ROS會(huì)因?yàn)閂EC的衰老而加速生成，也就更加容易造成脂質(zhì)氧化以及內(nèi)皮功能受到損傷，從而也就引起了大量的脂質(zhì)進(jìn)入到內(nèi)皮下，大量泡沫細(xì)胞在血管壁中形成，這些機(jī)制是動(dòng)脈斑塊發(fā)生的基礎(chǔ)，且其又導(dǎo)致引發(fā)內(nèi)皮功能障礙，血管的促凝機(jī)制以及抗凝機(jī)制平衡發(fā)生失調(diào)，內(nèi)膜中形成的微血栓將不易溶解，這會(huì)加速斑塊形成及發(fā)展[16]。

在機(jī)體處于老年且具有疾病的狀態(tài)下，VEC的功能障礙主要是VEC依賴性擴(kuò)張受到損傷，此機(jī)制可能與VEC的功能以及結(jié)構(gòu)的改變或VEC產(chǎn)生的活性物質(zhì)釋放有著相互影響機(jī)制。COX是產(chǎn)生于花生四烯酸代謝中的限速酶，COX同工酶分為COX-1及COX-2兩種，其基因編碼不同，作用不同。COX-1是一種具有固有保護(hù)作用的看家酶，可以維持人體必需的生理功能，而COX-2則由血管損傷后或細(xì)胞因子刺激而誘導(dǎo)表達(dá)。目前，有研究發(fā)現(xiàn)，在大多數(shù)細(xì)胞類型及正常組織中COX-2表達(dá)水平較低，然而增多的COX-2表達(dá)被發(fā)現(xiàn)在老年人組織中，提示COX-2會(huì)參與到機(jī)體的老齡化過(guò)程中，被釋放而出的COX-2依賴性血管活性因子及其作用也許會(huì)致使衰老的VEC出現(xiàn)功能障礙。隨著患者的年齡增長(zhǎng)，COX-2的水平表達(dá)也會(huì)隨之增加，而增加表達(dá)的COX-2會(huì)與年齡相關(guān)疾病的發(fā)展相關(guān)，包括糖尿病及AS[17]。本研究結(jié)果顯示，老年糖尿病組、中青年糖尿病組、老年健康組LDL-C、TC、TG、HbA1c、FPG、FINS、HOMA-IR水平均高于中青年健康組，老年和中青年糖尿病組AGEs、VE-cadherin、MMP-9水平高于老年和中青年健康組，老年糖尿病組和老年健康組COX-2水平高于中青年糖尿病組和中青年健康組。

血管病變?cè)诶夏晏悄虿』颊咧性缙诎l(fā)生的便是血管通透性異常，VEC在血管通透性的出現(xiàn)中具有重要影響作用，VEC的衰老會(huì)使得老年糖尿病患者更大概率發(fā)生包括AS在內(nèi)的血管病變[18]，通過(guò)本課題的研究我們發(fā)現(xiàn)并證實(shí)了此觀點(diǎn)，因此對(duì)老齡化及糖尿病同時(shí)存在的患者，早期對(duì)VEC的功能進(jìn)行改善可能對(duì)其發(fā)生血管病變起到預(yù)防作用。是防治老年糖尿病患者出現(xiàn)血管病變的直接有效方法。