合并2型糖尿病對(duì)椎間盤退變患者血清半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶9、B細(xì)胞淋巴瘤2表達(dá)水平的影響及其臨床意義▲

臧燕偉 姚明言 史鵬鵬

(河北省保定市第一中心醫(yī)院1 影像三科，2 內(nèi)分泌二科，3 門診部，保定市 071000，電子郵箱：zyw110518@163.com)

椎間盤退變是引起中老年人群腰腿疼痛的主要原因之一，且隨人口老齡化的加快，椎間盤退變發(fā)生率逐年增加[1]。炎癥反應(yīng)、代謝異常等均可引起椎間盤退變[2]，研究發(fā)現(xiàn)，糖尿病引發(fā)的微血管病變可引起椎體骨質(zhì)過早過快退化、骨質(zhì)增生及疏松改變、椎體骨緣及小關(guān)節(jié)增生肥大、關(guān)節(jié)間隙變窄等，促進(jìn)腰椎退行性病變發(fā)生發(fā)展[3]。有研究報(bào)告，腰椎間盤突出癥患者血清半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(cysteinyl aspartate specific proteinase，Caspase)表達(dá)上調(diào)，其可通過參與細(xì)胞凋亡過程影響疾病進(jìn)展[4]。B細(xì)胞淋巴瘤2(B-cell lymphoma-2，Bcl-2)基因在腰椎間盤突出癥患者髓核組織中低表達(dá)，且與退變程度呈負(fù)相關(guān)[5]。由于Bcl-2/Caspase-9凋亡通路在調(diào)控腫瘤細(xì)胞凋亡機(jī)制中發(fā)揮關(guān)鍵作用[6]，且Bcl-2、Caspase-9均與血管內(nèi)皮細(xì)胞功能變化有關(guān)[7-8]。本研究探討合并2型糖尿病的椎間盤退變患者Bcl-2、Caspase-9的表達(dá)情況及其與椎間盤退變程度的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2017年12月至2019年12月因腰腿痛于本院門診就診的343例患者作為研究對(duì)象，其中男性173例，女性170例，年齡45～65(53.16±6.02)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)經(jīng)MRI檢查確診為腰椎間盤退變[9]；(2)臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)合并腰椎外傷、腰椎感染、先天畸形等；(2)合并惡性腫瘤；(3)合并嚴(yán)重肝腎功能障礙疾病。根據(jù)患者入組時(shí)是否患有2型糖尿病分為2型糖尿病組216例，非2型糖尿病組127例，其中2型糖尿病的診斷標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)中華醫(yī)學(xué)會(huì)糖尿病學(xué)分會(huì)制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[10]進(jìn)行診斷。兩組患者的性別、年齡、體質(zhì)指數(shù)及吸煙者比例、飲酒者比例、高血壓史者比例差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。本研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)同意，所有患者均對(duì)本研究知情同意并簽署知情同意書。

表1 兩組患者一般資料的比較

1.2 方法

1.2.1 收集資料：收集受試者就診時(shí)的年齡、體質(zhì)指數(shù)、吸煙、飲酒、高血壓史等一般資料。吸煙指吸煙≥1支/d，且連續(xù)吸煙≥6個(gè)月[11]；飲酒指飲白酒≥50 g/次或啤酒≥500 mL/次，≥4次/周，且飲酒史≥12個(gè)月[12]；高血壓判定標(biāo)準(zhǔn)：未使用降壓藥物的情況下，非同日3次測量診室血壓，收縮壓≥140 mmHg和(或)舒張壓≥90 mmHg，即可診斷為高血壓，收縮壓≥140 mmHg和舒張壓<90 mmHg為單純性收縮期高血壓[13]。

1.2.2 影像學(xué)檢查：所有受試者均采用超導(dǎo)磁共振成像系統(tǒng)(型號(hào)：Signa 1.5T Infinity，美國GE公司)行腰椎MRI檢查。并采用Pfirrmann分級(jí)系統(tǒng)分別對(duì)L1/2、L2/3、L3/4、L4/5、L5/S1節(jié)段腰椎間盤退變程度進(jìn)行分級(jí)[14]，1～5級(jí)分別計(jì)1～5分。

1.2.3 血清Caspase-9、Bcl-2及炎性因子表達(dá)水平的檢測：所有受試者均于就診時(shí)抽取外周靜脈血5 mL，4℃下1 500 r/min離心15 min，分離血清并于-80℃保存。6個(gè)月內(nèi)采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測血清Caspase-9、Bcl-2、白細(xì)胞介素(interleukin-6，IL)-6、IL-18、C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein，CRP)表達(dá)水平，試劑盒購自Abcam公司(貨號(hào)：ab119508、ab202411、ab178013、ab215539、ab99995)，嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行操作。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 23.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料以(x±s)表示，組間比較采用成組設(shè)計(jì)t檢驗(yàn)或t′檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以例數(shù)(百分比)表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)；采用Pearson法進(jìn)行相關(guān)性分析。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 2型糖尿病合并椎間盤退變患者M(jìn)RI圖像 2型糖尿病合并椎間盤退變患者出現(xiàn)脊椎骨髓脂肪化、多個(gè)椎體上緣許莫氏結(jié)節(jié)等椎間盤退變病變，見圖1。非糖尿病椎間盤退變患者M(jìn)RI影像學(xué)顯示T2WI呈點(diǎn)狀、條狀高信號(hào)影，纖維化存在部分破裂或完全破裂現(xiàn)象，見圖2。

圖1 2型糖尿病合并椎間盤退變患者M(jìn)RI圖像

圖2 非2型糖尿病椎間盤退變患者M(jìn)RI圖像

2.2 兩組患者椎間盤退變程度Pfirrmann評(píng)分的比較 2型糖尿病組患者L1/2、L2/3、L3/4、L4/5、L5/S1節(jié)段椎間盤的Pfirrmann評(píng)分均高于非2型糖尿病組(均P<0.05)。見表2。

表2 兩組患者椎間盤Pfirrmann評(píng)分比較(x±s，分)

2.3 兩組患者血清Caspase-9、Bcl-2及炎性因子水平的比較 2型糖尿病組患者血清Caspase-9、IL-6、IL-18、CRP水平均高于非2型糖尿病組，血清Bcl-2水平低于非2型糖尿病組(均P<0.05)。見表3。

表3 兩組患者血清Caspase-9、Bcl-2及炎性因子水平的比較(x±s)

2.4 2型糖尿病合并椎間盤退變患者血清Caspase-9、Bcl-2水平與椎間盤Pfirrmann評(píng)分的相關(guān)性 2型糖尿病合并椎間盤退變患者血清Caspase-9水平與L1/2、L2/3、L3/4、L4/5、L5/S1節(jié)段椎間盤Pfirrmann評(píng)分呈正相關(guān)，血清Bcl-2水平與L1/2、L2/3、L3/4、L4/5、L5/S1節(jié)段椎間盤Pfirrmann評(píng)分呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)。見表4。

表4 2型糖尿病合并椎間盤退變患者血清Caspase-9、Bcl-2水平與椎間盤Pfirrmann評(píng)分的相關(guān)性

2.5 兩組患者血清Caspase-9與Bcl-2水平的相關(guān)性 2型糖尿病合并椎間盤退變患者及單純椎間盤退變患者的血清Caspase-9水平與Bcl-2水平均呈負(fù)相關(guān)(r=-0.356，P<0.001；r=-0.332，P<0.001)。

3 討 論

椎間盤退變可引起頸部、腰部、腿部麻木和疼痛，是椎間盤突出的發(fā)病基礎(chǔ)，嚴(yán)重影響中老年人生活質(zhì)量。纖維環(huán)破裂導(dǎo)致髓核突出后免疫反應(yīng)和炎癥反應(yīng)異常激活并引起血循環(huán)障礙是椎間盤退變發(fā)生的重要機(jī)制[15]。有研究表明，椎體軟骨終板細(xì)胞凋亡可以促進(jìn)纖維環(huán)完全纖維化及核髓消失，從而導(dǎo)致椎間盤退變的發(fā)生[16]。

黏多糖是椎間盤的主要組成分之一，糖代謝紊亂會(huì)使腰椎退行性病變患者椎間盤的退變加重并導(dǎo)致纖維環(huán)出現(xiàn)裂隙，影響椎間盤的穩(wěn)定性和載荷，加速椎間盤破裂和椎間盤突出的發(fā)生[17]。有研究報(bào)告，糖尿病患者的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可應(yīng)激誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡增加，該過程不僅能加重糖尿病患者血管病變，還能促進(jìn)椎間盤相關(guān)細(xì)胞凋亡[18]。本研究結(jié)果顯示，2型糖尿病組患者L1/2、L2/3、L3/4、L4/5、L5/S1節(jié)段椎間盤Pfirrmann評(píng)分均高于非2型糖尿病組患者(均P<0.05)，提示合并糖尿病可能加重椎間盤退變病變程度。

Caspase-9是一種細(xì)胞凋亡調(diào)控蛋白，在啟動(dòng)細(xì)胞凋亡機(jī)制中發(fā)揮重要作用。有研究發(fā)現(xiàn)，膝骨關(guān)節(jié)炎大鼠Caspase-9表達(dá)上調(diào)，與軟骨細(xì)胞凋亡增加有關(guān)[19]。Caspase-9也被證實(shí)在激素性股骨頭缺血壞死新西蘭大耳白兔模型中高表達(dá)，并可通過促進(jìn)骨細(xì)胞凋亡影響疾病進(jìn)展[20]。Tang等[21]研究表明，椎間盤退變中氧化應(yīng)激反應(yīng)的增加可誘導(dǎo)Caspase-9表達(dá)上調(diào)，促進(jìn)IL-6等炎癥介質(zhì)表達(dá)，加速軟骨細(xì)胞凋亡，從而引起椎間盤退變。本研究結(jié)果顯示，2型糖尿病組患者血清Caspase-9水平及IL-6、IL-18、CRP等炎癥因子水平均高于非糖尿病組，且2型糖尿病合并椎間盤退變患者血清Caspase-9水平與L1/2、L2/3、L3/4、L4/5、L5/S1節(jié)段椎間盤Pfirrmann評(píng)分均呈正相關(guān)(均P<0.05)。這提示2型糖尿病合并椎間盤退變患者存在較強(qiáng)的炎癥反應(yīng)，其可能是促進(jìn)椎間盤退變的因素之一；Caspase-9水平的升高可以促進(jìn)炎癥因子的表達(dá)，從而進(jìn)一步促進(jìn)椎間盤退變，該過程可能與Caspase-9參與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡有關(guān)[22]；Caspase-9水平可能可以反映2型糖尿病患者椎間盤退變的程度。

Bcl-2是一種凋亡相關(guān)調(diào)控蛋白，可通過作用于線粒體，在抑制細(xì)胞凋亡機(jī)制中發(fā)揮重要作用，但其可能在自身免疫性疾病、神經(jīng)退行性疾病和腫瘤等疾病中表達(dá)缺失。研究表明，絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥患者血清Bcl-2表達(dá)水平下調(diào)，與腰椎骨密度呈正相關(guān)[23]。Bcl-2還可增強(qiáng)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞在缺氧環(huán)境中的抗凋亡能力，在椎間盤退行性病變的治療中有重要的指導(dǎo)意義[24-25]。Bcl-2表達(dá)下調(diào)可誘導(dǎo)髓核細(xì)胞及軟骨終板源性干細(xì)胞凋亡，促進(jìn)椎間盤退變的發(fā)生及進(jìn)展[26-27]。有研究顯示，高糖可降低Bcl-2蛋白表達(dá)，與血管內(nèi)皮功能障礙有關(guān)[28]。本研究結(jié)果顯示，與單純椎間盤退變患者相比，2型糖尿病組患者的血清Bcl-2水平降低，且血清Bcl-2水平與L1/2、L2/3、L3/4、L4/5、L5/S1節(jié)段椎間盤Pfirrmann評(píng)分均呈負(fù)相關(guān)(均P<0.05)，提示Bcl-2低表達(dá)可能與2型糖尿病患者椎間盤退變有關(guān)。有研究報(bào)告，Bcl-2可通過調(diào)節(jié)鈣代謝影響內(nèi)質(zhì)網(wǎng)啟動(dòng)細(xì)胞凋亡[29]，當(dāng)其表達(dá)降低時(shí)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，這可能是2型糖尿病合并椎間盤退變患者椎間盤退變程度更重的原因之一。

有研究發(fā)現(xiàn)，Bcl-2可通過抑制Caspases蛋白表達(dá)、細(xì)胞色素C釋放等在疾病進(jìn)展中起抗細(xì)胞凋亡作用[30]。母膠質(zhì)瘤細(xì)胞中Caspase-9的表達(dá)下調(diào)，與腫瘤細(xì)胞凋亡受到抑制有關(guān)[31]，而乳腺癌患者的核因子κB/Bcl-2/Caspase-9通路可調(diào)控腫瘤細(xì)胞凋亡進(jìn)程[5]，表明Bcl-2與Caspase-9在細(xì)胞凋亡進(jìn)程中分別發(fā)揮抗凋亡作用和促凋亡作用。本研究結(jié)果顯示，兩組患者的血清Caspase-9水平與Bcl-2水平均呈負(fù)相關(guān)(均P<0.05)，提示Bcl-2下調(diào)可能靶向誘導(dǎo)Caspase-9高表達(dá)，兩者共同誘導(dǎo)髓核、軟骨細(xì)胞凋亡。

綜上所述，合并2型糖尿病的椎間盤退變患者血清Caspase-9水平升高、Bcl-2水平降低，二者的表達(dá)水平與椎間盤退變程度有關(guān)，可能共同調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡，從而加重椎間盤退變的程度。但本研究僅分析合并2型糖尿病對(duì)椎間盤退變患者Caspase-9、Bcl-2的表達(dá)水平影響，二者與細(xì)胞凋亡及病變進(jìn)展的具體機(jī)制尚需進(jìn)一步探究。