IL-37、FFA與HbA1c水平在T2DM患者中的表達(dá)及其相關(guān)性分析

申 敏,李 真,張 紅,陳正濤,劉慶華△

1.山東省泰安榮軍醫(yī)院檢驗(yàn)科,山東泰安 271000;2.山東第一醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院檢驗(yàn)科,山東泰安 271000;3.山東第一醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院血液內(nèi)科,山東泰安 271000;4.山東第一醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)院,山東泰安 271000

流行病學(xué)調(diào)查表明,2型糖尿病(T2DM)發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì),近幾年有人提出T2DM是一種慢性炎癥性疾病,主要通過多種組織釋放炎癥細(xì)胞因子而誘發(fā)[1],白細(xì)胞介素(IL)-1家族近年來發(fā)現(xiàn)的新成員——IL-37,通過抑制炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生而發(fā)揮抗炎作用,在各種炎癥反應(yīng)主導(dǎo)的疾病過程中起到保護(hù)性作用[2-4],但是在T2DM中的作用機(jī)制還不清楚。血清游離脂肪酸(FFA)是脂肪代謝的中間產(chǎn)物,是人糖脂代謝紊亂的危險(xiǎn)因素。本研究通過對(duì)T2DM患者血清IL-37、FFA和糖化血紅蛋白(HbA1c)水平的檢測(cè)及其相關(guān)性的分析,探索3項(xiàng)指標(biāo)在T2DM疾病過程中的作用,以期為T2DM患者的診斷及治療提供新思路。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇2019年5—11月山東第一醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院(以下簡稱本院)收治的130例T2DM患者為T2DM組,其中男65例,女65例;年齡24～85歲,平均(56.9±11.7)歲。(1)納入標(biāo)準(zhǔn):①年齡≥18歲;②均符合《中國2型糖尿病防治指南(2017年版)》診斷標(biāo)準(zhǔn)[5]。(2)排除指標(biāo):①糖尿病酮癥酸中毒(DKA)、高血糖高滲綜合征、乳酸中毒等糖尿病急性并發(fā)癥;②合并慢性炎癥性疾病、惡性腫瘤;③存在肝腎衰竭、免疫性疾病,心功能3～4級(jí);④合并糖尿病足(DF)、糖尿病腎病(DKD)5期等糖尿病嚴(yán)重并發(fā)癥;⑤2個(gè)月內(nèi)處于急性應(yīng)激狀態(tài),如接受外科手術(shù),存在活動(dòng)性感染等。另選取本院100例體檢者作為健康對(duì)照組,其中男52例,女48例;年齡25～75歲,平均(51.1±12.1)歲。T2DM組與健康對(duì)照組性別、年齡比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。根據(jù)2018年初美國內(nèi)科醫(yī)師學(xué)會(huì)(ACP)更新的關(guān)于T2DM HbA1c控制目標(biāo)的指南將T2DM患者按照HbA1c水平分為HbA1c<7%組與HbA1c≥7%組。所有研究對(duì)象均自愿參與本研究,并簽署知情同意書,本研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2方法 所有受試者空腹10～12 h后,清晨抽取靜脈血標(biāo)本7 mL。取2 mL靜脈血標(biāo)本 3 000 r/min離心10 min分離血清,置于—80 ℃冰箱保存,用于IL-37水平檢測(cè)[酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)、上海藍(lán)基生物科技有限公司生產(chǎn)試劑);取3 mL靜脈血標(biāo)本采用Beckman OlympusAU5800全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)以下生化指標(biāo):總膽固醇(TC,酶法)、甘油三酯(TG,酶法)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C,直接法)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C,直接法)、FFA(酶法)、空腹血糖(FPG,六糖激酶法)、載脂蛋白A1(APOA1,酶法)、載脂蛋白B(APOB,酶法)。提取乙二胺四乙酸二鉀(EDTA-K2)抗凝靜脈血2 mL,采用日本ARKRAY公司的HA-8180分析儀,采用高效液相離子色譜法檢測(cè)HbA1c水平。

2 結(jié) 果

2.1T2DM組與健康對(duì)照組各項(xiàng)指標(biāo)比較 T2DM組IL-37、FPG、FFA、TC、TG、HbA1c、LDL-C、APOA1、APOB水平明顯高于健康對(duì)照組,HDL-C水平低于健康對(duì)照組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1 T2DM組與健康對(duì)照組各項(xiàng)指標(biāo)比較

2.2HbA1c<7%組與HbA1c≥7%組各項(xiàng)指標(biāo)比較 HbA1c <7%組FPG、FFA、IL-37、APOA1水平明顯低于HbA1c≥7%組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);HbA1c <7%組與HbA1c≥7%組TC、TG、HDL-C、LDL-C、APOB水平比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2。

表2 HbA1c <7%組和HbA1c≥7%組各項(xiàng)指標(biāo)比較

2.3T2DM患者血清IL-37水平與FFA、HbA1c水平的相關(guān)性分析 T2DM患者血清IL-37水平與FFA、HbA1c水平均呈正相關(guān)(r=0.617、0.682,P<0.05)。見圖1、2。

圖1 IL-37水平與FFA水平的相關(guān)性

圖2 IL-37水平與HbA1c水平的相關(guān)性

3 討 論

IL-37是2000年KUMAR等[6]發(fā)現(xiàn)的IL-1家族的新成員,正常生理情況下,IL-37可以表達(dá)在人類的許多細(xì)胞中,但健康的人體細(xì)胞中IL-37水平很低,它可以被Toll樣受體激活劑和促炎癥因子激活,如IL-1β、轉(zhuǎn)化生長因子(TNF)-α和干擾素(IFN)-γ[7]。通過抑制炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生,IL-37可發(fā)揮抗炎效果[8-10]。IL-37在調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)方面起著不可缺少的作用,參與炎癥和自身免疫性疾病的發(fā)病機(jī)制,激活后維持高水平表達(dá),具有廣泛的免疫抑制活性。有研究表明,IL-37的抗炎效果對(duì)脂肪組織炎癥的調(diào)節(jié)和肥胖引起的胰島素抵抗有一定的作用[11]。作為抑制炎癥調(diào)節(jié)代謝途徑的抗炎細(xì)胞因子,有研究報(bào)道IL-37在糖尿病中異常表達(dá)[12]。在機(jī)制上,IL-37可逆轉(zhuǎn)有核細(xì)胞中訓(xùn)練免疫(TI)的免疫代謝變化和球蛋白翻譯后的修飾特征,從而抑制細(xì)胞因子的產(chǎn)生以應(yīng)對(duì)感染。因此,IL-37作為TI的抑制劑出現(xiàn),并可作為免疫介導(dǎo)的潛在治療靶點(diǎn)[13]。

血清FFA是一種中性脂肪的分解產(chǎn)物,是胰島β細(xì)胞刺激分泌偶聯(lián)的必需物質(zhì)[14],FFA參與人體多項(xiàng)代謝調(diào)控,與T2DM的發(fā)生、發(fā)展有密切關(guān)系,能在一定程度上反映T2DM患者體內(nèi)的脂肪代謝狀況。FFA代謝失調(diào)是引起胰島素抵抗和T2DM的重要事件,根據(jù)Randle循環(huán)(葡萄糖-脂肪酸循環(huán)),FFA對(duì)葡萄糖的優(yōu)先氧化在胰島素敏感性和糖尿病代謝紊亂中起重要作用[15]。本研究表明,T2DM患者IL-37、FPG、FFA、TC、TG、HbA1c、LDL-C、APOA1、APOB水平明顯高于健康對(duì)照組,HDL-C水平明顯低于健康對(duì)照組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。FFA和葡萄糖的慢性過載可直接或通過增加活性氧的產(chǎn)生間接觸發(fā)炎癥通路,觀察到的慢性低水平代謝性炎癥可能由內(nèi)皮細(xì)胞活化和胰島素抵抗引起[16]。同時(shí),IL-37水平的升高也表明T2DM組已經(jīng)出現(xiàn)了不同程度的炎癥,這說明它們之間存在著緊密的聯(lián)系。 HbA1c <7%組FPG、FFA、IL-37、APOA1水平明顯低于HbA1c≥7%組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),這表明T2DM患者如血糖控制不佳(HbA1c≥7%組)會(huì)出現(xiàn)糖脂代謝障礙和不同程度的炎癥,且IL-37、FFA水平隨T2DM病情加重而升高,FFA水平的慢性升高可導(dǎo)致脂質(zhì)代謝調(diào)節(jié)障礙,引起脂毒性,說明IL-37、FFA在疾病過程中發(fā)揮免疫抑制、調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)的作用[17],炎癥細(xì)胞因子間的不平衡可能是T2DM的發(fā)病機(jī)制之一。過量的血糖和FFA通過氧化應(yīng)激和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激刺激機(jī)體產(chǎn)生大量的炎癥細(xì)胞因子和趨化因子,持續(xù)的高血糖導(dǎo)致機(jī)體單核巨噬細(xì)胞合成分泌功能異常,炎癥介質(zhì)大量釋放到血液中,形成機(jī)體微炎癥狀態(tài),FFA水平可客觀反映T2DM患者機(jī)體微炎癥程度[18-19]。本研究結(jié)果表明T2DM組患者血清中IL-37水平升高,體內(nèi)存在大量炎癥介質(zhì),因此,IL-37和FFA水平共同反映了身體的炎癥程度和T2DM病情的嚴(yán)重程度。

本研究相關(guān)性分析結(jié)果顯示,T2DM患者血清IL-37水平與FFA水平呈正相關(guān)(r=0.617,P<0.05)。而且在許多炎癥性疾病的發(fā)生和發(fā)展過程中IL-37都參與其中,說明IL-37水平和FFA水平分別能客觀反映T2DM患者的機(jī)體炎癥程度和脂毒性程度。HbA1c<7%的T2DM患者IL-37水平較低,而HbA1c≥7%的T2DM患者IL-37水平升高,表示IL-37水平與T2DM疾病的嚴(yán)重程度有很大的關(guān)系。相關(guān)性分析結(jié)果顯示,IL-37水平與HbA1c呈正相關(guān)(r=0.682,P<0.05),提示IL-37水平與T2DM關(guān)系密切。

綜上所述,臨床上迫切需要能有效降低T2DM并發(fā)癥發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的早期預(yù)警標(biāo)志物,以實(shí)現(xiàn)對(duì)T2DM的早發(fā)現(xiàn)、早治療,減輕患者并發(fā)癥發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)和病死率。本研究結(jié)果顯示,IL-37是一個(gè)潛在的預(yù)測(cè)T2DM和病情觀察的新指標(biāo),尤其是其與FFA的聯(lián)合檢測(cè),值得進(jìn)一步深入研究,為T2DM 的分層治療、提高臨床療效、降低醫(yī)療資源消耗提供參考依據(jù)。