UCP-2、ROS對老年2型糖尿病患者血管內皮功能障礙的調控作用及其機制

呂曉靜 杜麗娜 張潔 王郡 楊愛格 張趁儒

(河北醫科大學第一醫院內分泌科，河北 石家莊 050000)

糖尿病的發病率高〔1〕，其由于胰島素的缺乏或胰島素生物作用從而誘發糖代謝混亂，而在糖尿病中，90%的患者為2型糖尿病〔2，3〕，臨床表現為餐后高血糖及空腹高血糖〔4〕。在糖尿病后期，血管內皮功能障礙是其主要并發癥之一，且多數發生在老年患者之中。血管內皮功能障礙的發生在血管老化中最早，且會加劇患者糖尿病嚴重程度，目前有研究發現，ROS在血管壁中參與著內皮依賴性功能的調節、內皮細胞、血管平滑肌細胞的增殖和凋亡及血管壁的重構且與胰島素抵抗(IR)有著密切關系〔5〕，過量的活性氧(ROS)會出現氧化過激反應，造成血管內皮損傷，而高糖的條件下，ROS的水平將被提高〔6〕。主存于線粒體內膜上的解耦聯蛋白(UCP)-2，可以影響氧化磷酸化過程〔7〕，使其解耦聯調節能量代謝，且在此基礎上減少ROS的生成，防止因氧化應激反應造成的血管內皮損傷，改善血管內皮功能障礙〔8〕，從而達到幫助老年2型糖尿病血管內皮功能障礙患者調節身體功能，防止血管內皮功能障礙〔9〕。本研究主要探討UCP-2及ROS表達對老年2型糖尿病患者血管內皮功能障礙的調控作用。

1 對象及方法

1.1對象及分組 選取2017年6月至2018年6月河北醫科大學第一醫院收治的老年2型糖尿病患者30例、老年2型糖尿病合并內皮功能障礙患者30例及期間在醫院門診進行體檢的健康人群30例，分為糖尿病組、共病組及健康組。納入標準：年齡60～72歲；對本課題研究知情且同意；共病組：符合2017年版《中國2型糖尿病防治指標》中對糖尿病的診斷且通過血管內超聲檢測發現已經出現血管內皮功能障礙；糖尿病組：符合2017年版《中國二型糖尿病防治指標》中對糖尿病的診斷。 排除標準：①嚴重肝腎功能不全者；②具有精神性疾病，無法配合本研究者。

1.2UCP-2、ROS水平檢測 UCP-2檢測：取血樣5 ml，2 h內于3 000 r/min離心10 min，分離血清后，放入凍存管存放，于-80℃冰箱中保存待測。采用UCP-2試劑盒，上海藍基生物科技有限公司；靈敏度1.0 μg/ml，批間變異系數<10%，批內變異系數<10%，抗體用以抗人UCP-2單克隆抗血清，與其他物種均無交叉反應。ROS檢測：ROS試劑盒，購自上海藍基生物科技有限公司，抗體用以抗人ROS單克隆抗血清，與其他物種均無交叉反應，靈敏度為1.0 ng/ml，批間變異系數<5%，按試劑盒說明進行測定。

1.3臨床指標檢測 采用免疫比濁法測定糖化血紅蛋白(HbA1c)，采用葡萄糖氧化酶法測定空腹血糖(FBG)，采用酶聯免疫吸附試驗測定血清空腹胰島素(FINS)，采用全自動分析測定儀(美國貝克曼庫爾特公司生產)應用酶定量法檢測患者總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)，相關檢測試劑盒購自美國貝克曼庫爾特公司，操作均嚴格采用試劑盒說明進行，HOMA-IR采用標準公式計算。

1.4統計學方法 采用SPSS21.0軟件行t檢驗。

2 結 果

2.13組一般資料比較 3組性別、年齡、體重指數(BIM)、HDL-C比較差異無統計學意義(P>0.05)；與健康組比較，糖尿病組和共病組 TG、TC、LDL-C 水平明顯升高(P<0.05)；糖尿病組TG、LDL-C 水平顯著高于共病組(P<0.05)；糖尿病組和共病組HbA1c、FPG、FINS及胰島素抵抗指數(HOMA-IR)均顯著高于健康組(P<0.05)，但共病組上述指標與糖尿病組比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 3組臨床指標比較

2.23組UCP-2表達比較 與健康組〔(38.25±9.01)ng/L〕比較，糖尿病組〔(14.48±4.78)ng/L〕、共病組〔(7.79±2.12)ng/L〕UCP-2表達明顯下降(P<0.05)；與糖尿病組比較，共病組UCP-2表達明顯下降(P<0.05)。

2.33組ROS表達比較 與健康組〔(533.85±65.48)U/ml〕比較，糖尿病組〔(598.23±52.74)U/ml〕及共病組〔(649.23±79.12)U/ml〕ROS明顯升高(P<0.05)；與糖尿病組比較，共病組ROS表達明顯升高(P<0.05)。

2.43組不同檢測時間的肱動脈內徑比較 健康組肱動脈內皮依賴性舒張功能、非血管內皮依賴性舒張功能變化率優于糖尿病組，但對比差異無統計學意義(P>0.05)；而健康組的肱動脈內皮依賴性舒張功能、非血管內皮依賴性舒張功能變化率明顯優于共病組(P<0.05)。見表2。

表2 3組不同時間點的肱動脈內徑指標對比

2.5各組頸動脈IMT值比較 健康組〔(0.98±0.42)mm〕IMT高于糖尿病組〔(0.92±0.74)mm〕，但差異無統計學意義(P>0.05)；而健康組明顯高于共病組〔(0.71±0.21)mm,P<0.05〕。

3 討 論

糖尿病主要特征是長期慢性高血糖，患者會隨著病程的加長而導致多種并發癥，高血糖環境損害了胰腺對高血糖的反饋抑制，導致血液中胰島素水平逐漸升高〔10，11〕，在老年糖尿病患者中，血管內皮功能障礙是該年齡階段出現的主要并發癥之一〔12〕。不論是急性與慢性高血糖都會引起不同程度的內皮功能損傷，高血糖會誘導內皮功能障礙的出現，且患者的胰島素通路損傷及血脂異常也都是導致其內皮功能受損的主要原因。糖尿病患者有著血管緊張、血管通透、凝血功能差等異常，而這些異常在合并到血管內皮功能損傷時，便會出現惡性循環〔13，14〕，所以老年糖尿病患者內皮功能障礙的出現會加劇糖尿病嚴重程度及增加血糖控制的難度。因此，對此類患者內皮功能的改善也成為治療糖尿病及預防并發血管內皮功能障礙的關鍵治療思路。

ROS為功能性信號因子中的一種，對細胞內的應激敏感性信號通路具有激活作用，而這些可以被其激活的信號通路均與IR有著密切關系〔15〕，氧化應激反應、脂毒性、糖毒性的出現都與ROS的過量有關。國外有研究〔16〕發現，30 mmol/L葡萄糖的濃度下培養腎小球系膜細胞，發現在此條件中線粒體膜電位會出現升高，同時升高的還有細胞內的ROS水平，且UCP-1及錳型超氧化物歧化酶(MnSoD)的超表達又能夠對上述現象起抑制作用，這些發現可以說明ROS可以在高糖的環境中產生。ROS導致糖尿病的病理包括晚期蛋白糖基化物途徑、氨基己糖途徑等，這些途徑的激活，還可以對ROS的產生起到促進作用，而隨之氧化應激被加劇，以上機制的反復作用會出現惡性循環，疾病的嚴重程度被不斷加深。而ROS的增多，可以直接導致患者出現內皮功能障礙，ROS在血管壁中參與內皮依賴性功能的調節、內皮細胞、血管平滑肌細胞的增殖和凋亡及血管壁的重構。超氧陰離子是血管最為重要的ROS，其會引起一氧化氮(NO)失去活性，進而損壞了血管舒張功能，也就出現了血管內皮功能障礙。所以，在老年糖尿病患者中對ROS表達水平進行干預控制是一種有效的治療方法及防止其發生血管內皮功能障礙的有效辦法。

UCP-2是解耦聯蛋白家族中的一員，主要存在于線粒體的內膜上〔17〕，UCP-2可抑制高糖誘導的臍靜脈內皮細胞凋亡〔18〕，影響氧化磷酸化過程，使其解耦聯調節能量代謝，且在此基礎上減少ROS的生成，改善血管內皮功能障礙及動脈重構〔19〕。

綜上所述，UCP-2及ROS水平在糖尿病血管內皮功能障礙中具有重要作用，調控UCP-2、ROS可以改善血管內皮功能及對糖尿病起到一定治療作用。