IL-22及IL-22結合蛋白在2型糖尿病合并視網膜病變患者血清中的表達及意義*

韓利民,左銀春,葉 鋼,冉 柳,胡 蕖,劉 嬌△

(長壽區人民醫院:1.內分泌科;2.檢驗科;3.肝膽外科,重慶 401220)

據國內最新數據表明,現階段我國成人糖尿病(DM)的患病人數高達1.139億,已成為全球DM患病人數最多的國家[1]。糖尿病視網膜病變(DR)是DM最常見的慢性并發癥之一,也是20～74歲DM人群視力損害最常見的原因,在全球DM人群中患病率達34.6%[2]。而在我國,2項基于社區的大型橫斷面研究結果表明,DM患者中DR的患病率分別為18.2%和40.0%,這將給我國醫療系統帶來巨大的經濟負擔[3-4]。近年來,盡管激光光凝術、玻璃體內局部注射皮質醇激素或抗血管內皮生長因子(VEGF)藥物已成為DR的重要治療方法,但在臨床實踐中,由于藥物注射頻繁、局部不良反應及經濟負擔大,患者依從性較差等因素,DR的治療效果仍欠佳。因此,探索更多DR的治療方式或策略仍是現階段我國亟待解決的重大難題。

眾所周知,血-視網膜屏障(BRB)破壞、視網膜神經變性和內皮細胞功能障礙是DR發生的基礎[5]。而高血糖狀態下產生的慢性炎癥能激活白細胞介素-1β(IL-1β)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)和γ干擾素(IFN-γ)等相關炎癥因子,從而逐漸破壞視網膜微血管、BRB,最終導致DR的發生[6-7]。近年來,大量證據表明IL-22與炎癥息息相關,其參與DM及其并發癥的發生和發展[8-10]。但目前IL-22與DR的關系及其作用機制尚不完全清楚,因此本研究擬探討IL-22及其相關受體IL-22結合蛋白(IL-22BP)在DR患者中的表達,旨在發現協助DR診斷和治療的潛在新型標志物及靶點。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇2022年3-10月在本院內分泌內科住院的124例2型DM患者為研究對象,所有患者均進行眼底照相檢查。按照以下標準進行分組:(1)DM合并DR組(DR組):48例患者的眼底照相結果符合2002年版《國際糖尿病視網膜病變診斷標準》;(2)DM組:以1999 年世界衛生組織(WHO)糖尿病診斷標準選擇同期收治的無DR患者76例。排除標準:(1)1型糖尿病;(2)合并DM急性并發癥;(3)合并感染、腫瘤;(4)無眼底照相結果。本研究所有研究對象均簽署知情同意書,并經本院醫學倫理委員會批準后進行。

1.2方法

1.2.1標本收集 所有研究對象入院后于次日清晨抽血,采用2管乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝管分別抽取4 mL靜脈血。以上標本靜置于常溫20 min后,一管送本院檢驗科進行一般指標測定;另一管依照說明書于2～8 ℃,1 000 g條件下離心15 min后,取上層血清1.5 mL放入-80 ℃冰箱保存,用于后期檢測IL-22及IL-22BP水平。

1.2.2檢測指標及方法 采用深圳邁瑞BS-2000M分析儀檢測空腹血糖(FPG)、谷丙轉氨酶(ALT)、谷草轉氨酶(AST)、白蛋白(ALB)、尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)及血脂譜[總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)],高壓液相法測定糖化血紅蛋白(HbA1c),美國貝克曼Power Express生化免疫流水線系統檢測促甲狀腺激素(TSH)。IL-22和IL-22BP購于武漢云克隆科技股份有限公司,采用ELISA法進行檢測。按照說明書進行操作完畢后,在450 nm波長下采用酶標儀測定光密度(OD)值,最后根據標準曲線計算出IL-22和IL-22BP水平。眼底檢查:所有研究對象由本院眼科?？漆t生進行檢查,在托吡卡胺滴眼散瞳后,使用YZ6H檢眼鏡儀器檢測眼底。

2 結 果

2.12組患者一般資料及IL-22、IL-22BP水平比較 2組年齡、性別、體重指數(BMI)、ALT、AST、TC、TG、LDL-C和TSH指標比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。與DM組患者相比,DR組患者FPG、HbA1c、BUN、Cr及IL-22水平顯著升高,差異均有統計學意義(P<0.01) ;ALB、IL-22BP水平下降,差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 2組患者一般資料及IL-22、IL-22BP水平比較

2.2IL-22、IL-22BP與其他指標的相關性分析 采用Spearman法進行相關分析,結果顯示DR患者外周血清中IL-22水平與FPG水平和HbA1c水平呈正相關(ρ=0.46、0.35,P<0.01),與IL-22BP水平呈負相關(ρ=-0.46,P<0.01),與BMI、ALT、AST、ALB、BUN、Cr、TC、TG、LDL-C及TSH無明顯相關性(P>0.05)。IL-22BP水平與FPG 水平、HbA1c水平呈負相關(ρ=-0.45,P<0.01;ρ=-0.32,P<0.05),與ALT水平呈正相關(ρ=0.31,P<0.05)。見表2。

表2 IL-22、IL-22BP與DR患者其他指標的相關性分析(ρ)

2.3DR發病的危險因素分析 采用單因素二元logistic 回歸進行分析,以是否患DR作為因變量,年齡、性別等其他指標分別作為自變量依次進行,結果顯示,FPG、HbA1c、IL-22、IL-22BP、ALB、BUN和Cr均是DR發病的危險因素(P<0.05)。經過年齡、性別等因素校正后,結果表明,IL-22、IL-22BP、FPG、HbA1c、ALB、Cr是DR的獨立危險因素(P<0.05)。見表3。

表3 logistic多因素回歸分析DR發病因素

2.4IL-22、IL-22BP在DR中的診斷價值 IL-22的AUC值為0.833,IL-22聯合FPG、HbA1c及三者聯合的AUC值分別為0.894、0.899和0.911;IL-22BP的AUC值為0.829,IL-22BP聯合FPG、HbA1c及三者聯合的AUC值分別為0.899、0.903和0.913,見圖1。IL-22的最佳cut-off值為82.17 pg/mL,特異度為85.4%,敏感度為34.2%;IL-22BP的最佳cut-off值為743.89 ng/mL,特異度為89.6%,敏感度為39.5%。

3 討 論

DR作為DM常見微血管并發癥之一,其發病機制與炎癥密切相關。有研究表明,高血糖能激活IL-1β、IL-6、IL-8、IL-10多種炎癥因子及IL-1β/核因子κB(NF-κB)和NOX4/NLRP3等炎癥信號通路視網膜誘發視網膜內皮細胞損傷,最終導致DR的發生和發展[11-12]。

IL-22屬于IL-10 細胞因子家族成員之一,最初于2000年從小鼠IL-9刺激的T細胞系中鑒定出來,由Th1、Th17、Th22等多種淋巴細胞產生[13]。自IL-22被發現以來,大量證據表明其與潰瘍性結腸炎、肝炎等炎癥疾病息息相關[14-15]。IL-22主要通過IL-22受體(IL-22R)發揮其生物學功能,但其表達受IL-22BP調節。IL-22與IL-22R結合后,能激活Janus激酶,并進一步誘導信號轉導子和轉錄激活子3(STAT3)磷酸化,最終啟動下游信號級聯引發炎癥效應[16-17]。而IL-22BP能直接阻斷IL-22與其受體結合,進而影響IL-22水平,其與IL-22的親和力比IL-22R與IL-22之間的親和力高出1 000倍[18]。

本研究檢測了IL-22和IL-22BP水平,結果發現DR患者外周血中IL-22水平明顯高于DM組,而IL-22BP水平明顯低于DM組,表明IL-22能促進DR的發生,IL-22BP能抑制DR的發生。盡管國內目前鮮見IL-22與DR的相關研究結果,但國外部分研究對兩者的關系進行了初步探討。一項臨床研究表明,與正常人群對照組相比,DR患者外周血中IL-22的水平明顯升高[(51.3±84.3)ng/mLvs.(8.0±16.1)ng/mL][19]。近期的一項基礎研究結果表明,IL-22與IL-22R結合后通過激活Act1/TRAF6信號通路促進Müller 細胞活化和炎癥因子分泌,最終導致DR的發病,而玻璃體內注射IL-22BP能改善DR中視網膜的病理變化[20]。這也與本研究結果相符。此外,近年來其他研究發現,IL-22還與糖尿病足、糖尿病腎病等其他并發癥的發病密切相關,其水平均明顯高于正常對照組,但具體機制尚不清楚[21-22]。

FPG和HbA1c均是反映患者血糖水平的重要指標,兩者增高能促進DR的發生和發展。本研究通過對IL-22、IL-22BP與其他指標進行相關性分析,結果顯示,IL-22水平與FPG 水平、HbA1c水平呈正相關(P<0.05),與IL-22BP水平呈負相關(P<0.01);而IL-22BP水平與FPG 水平、HbA1c水平呈負相關(P<0.05)。以上結果表明,IL-22BP對IL-22表達可能存在負性調節作用,并且兩者與FPG、HbA1c水平呈顯著相關性。

本研究還對DR發生的危險因素和IL-22、IL-22BP在DR中的診斷價值進行了分析。Logistic 回歸分析結果顯示,FPG、HbA1c、IL-22、IL-22BP、ALB、BUN和Cr均是DR發病的相關危險因素(P<0.05)。但經過年齡、性別等因素校正后,IL-22、IL-22BP、FPG、HbA1c、ALB、Cr是DR的獨立危險因素(P<0.05),表明IL-22和IL-22BP均是預測DR發生和發展的較好指標之一。通過ROC曲線分析結果表明,IL-22和IL-22BP聯合FPG、HbA1c還能進一步提高DR的診斷效能。

綜上所述,本研究結果表明IL-22、IL-22BP與DR的發生和發展密切相關,IL-22水平升高或IL-22BP水平降低均能促進DR發病,兩者可能是協助DR診斷和治療的潛在標志物及靶點。但目前其背后的具體機制暫不清楚,還需要進一步行相關基礎研究加以探討。