不同糖代謝人群中Txnip水平及其與炎癥/氧化應(yīng)激的相關(guān)性研究

白桂榮，韓 晶，梁志軍，謝曉敏，岳學(xué)鋒

糖尿病(DM)是一組以慢性血糖升高為主要特點的內(nèi)分泌代謝性疾病，嚴(yán)重危害人類健康和生活質(zhì)量[1-2]。已有研究證實，硫氧還蛋白相互作用蛋白(Txnip)是硫氧還蛋白(Trx)的結(jié)合蛋白之一，通過與Trx的結(jié)合或與其解離來調(diào)節(jié)機體的氧化應(yīng)激與炎癥反應(yīng)狀態(tài)[3]。本研究觀察了不同糖代謝人群中Txnip、炎性介質(zhì)以及氧化應(yīng)激指標(biāo)的變化規(guī)律及其相關(guān)性，結(jié)果報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料：高速低溫離心機(Sanyo公司，日本)；-80 ℃超低溫冰箱(Thermo公司 902-ULTS，美國)；全自動生化分析儀(Olympus公司BeckmanCoulter AU5400，日本)； Txnip、IL-1β以及IL-18 ELISA試劑盒(上海寶曼生物科技有限公司)。

1.2 研究對象：研究對象為2016年4月-2016年12月銀川市第一人民醫(yī)院的健康體檢者。根據(jù)《中國2型糖尿病防治指南(2013年版)》診斷標(biāo)準(zhǔn)，將研究對象分為3組：糖尿病組(DM組)，F(xiàn)BG≥7.0 mmol/L或(和)2 h PPG≥11.1 mmol/L，27例；糖尿病前期組(PD組)，6.1 mmol/L≤FBG<7.0 mmol/L或(和)7.8 mmol/L≤2 h PPG<11.1 mmol/L，30例；正常糖耐量組(NGT組)30例。排除以下人群：①既往有糖尿病或曾被診斷為糖尿病前期病史(IGT、IFG)；②既往有心腦血管病、肝腎功能不全等病史；③近期有感染或其它急性疾病者。

1.3 觀察指標(biāo)：①年齡、性別、身高(Height)、體重(weight)、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、收縮壓(SBp)和舒張壓(DBp)；②FBG、HDL-C、HOMA-IR、HOMA-β等指標(biāo)；③血液中Trx、Txnip以及炎性介質(zhì)(IL-1β、IL-18)及氧化應(yīng)激(MDA、SOD)；④血液中Trx、Txnip以及炎性介質(zhì)和氧化指標(biāo)水平。

2 結(jié)果

2.1 3組一般資料比較： 3組間的性別構(gòu)成比、年齡、身高、收縮壓及舒張壓比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。DM組體重及BMI均高于NGT組(P<0.05)，余2組間體重及BMI比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

2.2 3組FBG、2 h-PBG、FINS、HOMA-IR、HOMA-β等指標(biāo)比較：3組間FBG、2 h-PBG以及FINS比較，DM組>PD組>NGT組(P<0.05)。3組間HOMA-β比較，NGT組>PD組>DM組(P<0.05)，見表1。

表1 3組FBG、2 h-PBG、FINS、HOMA-IR、HOMA-β的比較

2.3 3組血液中Trx、Txnip以及炎性介質(zhì)和氧化指標(biāo)水平比較：3組間Txnip比較，DM組>PD組>NGT組(P<0.05)。3組間Trx比較，NGT組>PD組>DM組(P<0.05)。3組間IL-1β、IL-18及MDA比較，DM組>PD組>NGT組(P<0.05)。3組間SOD比較，NGT組>PD組>DM組(P<0.05)，見表2。

表2 3組FBG、FINS、HOMA-β、HOMA-IR、NLRP3、IL-1β、IL-18的比較

2.4 相關(guān)性分析：Txnip與IL-1β(r=0.761，P<0.05)、IL-18(r=0.796，P<0.05)、MDA(r=0.628，P<0.05)呈正相關(guān)性，與Trx(r=-0.770，P<0.05)、SOD(r=-0.661，P<0.05)呈負(fù)相關(guān)性。Trx與SOD(r=0.395，P<0.05)呈正相關(guān)性，與L-1β(r=-0.667，P<0.05)、IL-18(r=-0.715，P<0.05)、MDA(r=-0.300，P<0.05)呈負(fù)相關(guān)性。

3 討論

慢性高血糖以及糖、脂代謝紊亂共同構(gòu)成了糖尿病的主要特征。隨著糖尿病逐年遞增的高發(fā)病率以及疾病帶來的高危害、高負(fù)擔(dān)，學(xué)者們一直致力于其發(fā)病機制及治療方法的研究[4]。

糖尿病的發(fā)病機制可能涉及基因異常、微炎癥、信號通路異常等多方面因素[5]。已有研究表明，胰腺細(xì)胞具有相對較低的抗氧化酶表達水平，較易受到機體炎癥損傷及氧化應(yīng)激的影響，進而導(dǎo)致胰島細(xì)胞功能障礙。傳統(tǒng)上，炎癥是一種保護性反應(yīng)，它涉及許多復(fù)雜的機制，目的是修復(fù)組織和恢復(fù)穩(wěn)態(tài)[6]。然而，慢性持續(xù)的炎癥狀態(tài)已被證實與糖尿病等諸多疾病相關(guān)[6]。炎癥可通過多種機制激活下游信號通路，釋放炎癥因子，介導(dǎo)β細(xì)胞功能障礙和凋亡[7-8]。硫氧還蛋白系統(tǒng)是由Trx、NADPH、Trx還原酶三種成分組成的多功能小分子蛋白系統(tǒng)，具有調(diào)節(jié)細(xì)胞氧化還原狀態(tài)、對抗氧化應(yīng)激以及細(xì)胞凋亡等諸多作用[9]。Txnip是一種生理性的內(nèi)在調(diào)節(jié)蛋白，通過與Trx結(jié)合而抑制硫氧還蛋白系統(tǒng)的功能，并發(fā)揮促進炎癥損傷、氧化應(yīng)激作用使細(xì)胞凋亡顯著增加[10]。在本研究中，糖尿病患者體內(nèi)Txinp含量明顯高于其他2組，而Trx含量明顯低于其他2組。Pearson’s線性相關(guān)分析顯示Txnip與Trx呈負(fù)相關(guān)性，進一步表明Txnip在糖代謝異常早期已啟動，其過度表達抑制了Trx的抗氧化作用，促進了炎癥介質(zhì)及氧化應(yīng)激產(chǎn)物的產(chǎn)生與積聚，Txinp的表達失衡可能參與了2型糖尿病的發(fā)生發(fā)展。

正常生理條件下，機體內(nèi)活性氧和活性氮可被機體抗氧化系統(tǒng)清除。但是，高糖、高脂毒性協(xié)同作用通過線粒體電子傳遞鏈、多遠(yuǎn)醇通路等途徑導(dǎo)致活性氧和活性氮產(chǎn)生增多，超過了機體的清除能力，造成機體組織細(xì)胞蛋白質(zhì)、核酸等大分子損傷，致使細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變，并最終導(dǎo)致能量代謝受損、細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和細(xì)胞周期調(diào)控紊亂、基因突變、細(xì)胞轉(zhuǎn)運機制改變、生物活性降低、免疫激活和炎癥[11]。IL-1β和IL-18是細(xì)胞內(nèi)具有較強促炎活性的細(xì)胞因子。血漿丙二醛MDA作為氧化應(yīng)激中的氧化損傷標(biāo)志物，是氧自由基通過與細(xì)胞膜不飽和脂肪酸發(fā)生脂質(zhì)過氧化反應(yīng)所引起的產(chǎn)物，具有細(xì)胞毒性。MDA含量變化可方便而敏感反映機體脂質(zhì)過氧化程度，并間接反映機體受自由基損傷的程度，能獨立地反映2型糖尿病患者體內(nèi)的氧化水平[12]。超氧化物歧化酶SOD是機體內(nèi)可特異性清除超氧陰離子自由基的生物體抗氧化酶，它可對抗與阻斷氧自由基對細(xì)胞造成的損害，并及時修復(fù)受損細(xì)胞。血清SOD水平可反映患者體內(nèi)氧化應(yīng)激水平。本研究結(jié)果表明，IL-1β、IL-18、MDA與SOD含量在不同糖耐量人群中表現(xiàn)出明顯差異，IL-1β、IL-18、MDA在DM組中含量最高，而在NGT組中最低；SOD與此相反，在3組中NGT組最高而DM組最低。Txnip與IL-1β、IL-18、MDA呈正相關(guān)性，與Trx、SOD呈負(fù)相關(guān)性；Trx與SOD呈正相關(guān)性，與L-1β、IL-18、MDA呈負(fù)相關(guān)性。結(jié)果表明在高糖人群中存在炎癥損傷及氧化應(yīng)激產(chǎn)物增多，而清除超氧陰離子自由基的能力下降，機體中氧化和抗氧化系統(tǒng)失衡，并參與糖尿病的發(fā)展。

綜上所述，Txnip在不同糖代謝人群中表達不同，糖尿病前期人群中即有表達增加，Txnip氧化應(yīng)激與炎癥損傷密切相關(guān)。但本研究樣本量偏小，有一定的偏差，本研究將在后續(xù)研究中對其完善、補充。