C反應蛋白和細胞間黏附分子1在老年2型糖尿病患者外周血中表達及相關性

楊震宇 劉靜

(佳木斯市中心醫院東院區內分泌科,黑龍江 佳木斯 154002)

在過去30年里,全球2型糖尿病(T2DM)發病率都呈明顯增加趨勢。根據最新的國際糖尿病聯合會(IDF)報告顯示,2021年全球成人T2DM患病率為10.5%(5.366億),而到2045年全球將有7.832億(12.2%)例T2DM〔1〕。綜合評估表明,T2DM最常發生于55～59歲年齡段人群,且男性平均發病時間略早于女性〔2〕。由于T2DM的發病率會隨著年齡的增長而增加,因此目前65歲以上老年人患T2DM的比率可占所有成年T2DM的近50%〔3〕。Cho等〔4〕預計,2017～2045年,全球65歲以上老年T2DM患者預計將從1.22億增加到2.53億,同時65～99歲患者將從6.52億增加到14.2億。T2DM以高血糖為主要特征,被認為是分泌胰島素的β細胞功能進行性惡化和(或)不同程度胰島素抵抗失衡的結果〔3〕。研究發現,衰老所致的潛在因素可直接導致這種失衡,從而促進T2DM發展和逐步惡化〔3〕。衰老可直接通過降低β細胞功能來加劇胰島素分泌的缺乏,也可間接通過肥胖或其他危險因素(如骨骼肌的老化或減少)來增加胰島素抵抗〔5～7〕。

此外,衰老與脂肪組織內促炎細胞因子產生增加、巨噬細胞數量增加、調節性T細胞數量減少和間充質祖干細胞的自我更新減少有關,從而經代謝失調和炎癥來促進T2DM進程〔8,9〕。研究發現,在骨骼肌老化過程中促炎途徑被激活,且由于抗氧化酶活性降低、線粒體數量減少、氧化能力降低等可導致細胞內活性氧積累,骨骼肌氧化應激水平也增加,這些過程都會誘導胰島素抵抗(IR),從而增加T2DM的風險〔7,10〕。

C反應蛋白(CRP)是高度保守的戊酸蛋白超家族成員,在臨床實踐中經常被用作感染和炎癥的標志物〔11〕。由于CRP可識別并結合內源性損傷相關分子模式(DAMPs)和外源性病原體相關分子模式(PAMPs),因此有助于啟動免疫反應、消除各種病原體及壞死受損或凋亡的細胞〔12〕。當與特定配體結合后,CRP可通過激活參與經典補體途徑中的C1q分子來發揮抗炎特征,通過這種方式CRP可導致機體對病原體的免疫〔12〕。然而,CRP也可作為一種促炎介質發揮作用,可與IgG的Fcγ受體結合導致促炎細胞因子釋放〔13〕。細胞間黏附分子(ICAM)1是一種在免疫細胞、內皮細胞和上皮細胞中低水平表達的細胞表面糖蛋白,其在炎癥刺激下可表達上調〔14〕。在炎癥反應中,ICAM1在促使白細胞跨內皮遷移中具有重要作用,可調節白細胞移動及白細胞與血管壁的黏附,并引導白細胞穿過內皮層從而使其從循環系統募集到炎癥部位〔14〕。由于近年來有證據表明CRP和ICAM1在糖尿病炎癥反應中可能具有一定作用〔12,15〕,本實驗擬分析老年T2DM患者外周血CRP和ICAM1水平變化及兩者相關性。

1 材料與方法

1.1一般資料 選取佳木斯市中心醫院2021年7月至2023年6月就診的86例T2DM患者,年齡42～85歲,42～59歲患者為T2DM非老年組42例,60～85歲患者為糖尿病老年組44例,同時將該時間段內就診的45名健康人群(年齡41～83歲)設為對照組。所有受試者被告知本實驗的內容和目的,并同意參加本研究。納入標準:糖尿病患者符合我國T2DM防治指南中所明確的診斷標準,即滿足空腹血糖≥7.0 mmol/L、餐后2 h血糖≥11.1 mmol/L或糖化血紅蛋白≥6.5%〔16〕。排除標準:①患有1 型糖尿病、妊娠期糖尿病、感染及免疫介導的糖尿病、胰島β細胞功能遺傳性缺陷所致的糖尿病、胰島素作用遺傳性缺陷所致的糖尿病、糖皮質激素、阿司匹林、噻嗪類利尿劑等藥物所致的糖尿病患者;②患有惡性腫瘤、重要臟器功能障礙、智力障礙、免疫系統疾病、感染性疾病、遺傳性疾病、血液系統疾病、精神性疾病者、其他代謝性疾病、長期臥床和營養不良者。

1.2樣本采集及指標檢測 各受試者入組后于清晨空腹抽取肘靜脈血5 ml,置于乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝真空管中,3 000 r/min離心 5 min,將上層血清收集于無菌離心管中并于-70 ℃冰箱中儲存備用。人CRP和ICAM1酶聯免疫吸附試驗(ELISA)試劑盒購自武漢博士德生物工程有限公司,實驗流程按廠家提供的說明書操作。將處理后的樣本用酶標儀在450 nm測定光密度(OD)值。利用標準品OD值繪制標準曲線并據此計算各受試者外周血中CRP和ICAM1含量。

1.3統計學處理 采用SPSS25.0軟件進行t檢驗、q檢驗及Pearson相關性分析。

2 結 果

2.1各組外周血中CRP和ICAM1含量比較 T2DM組外周血中CRP和ICAM1含量均高于對照組,差異有統計學意義(t=3.653 6、3.667 0,均P=0.000 4),T2DM非老年組和T2DM老年組外周血中CRP和ICAM1含量顯著高于對照組(P<0.05),且T2DM老年組顯著高于T2DM非老年組(P<0.05)。見表1。

表1 兩組外周血中CRP和ICAM1含量比較

2.2T2DM患者外周血中CRP與ICAM1含量、CRP含量與患者年齡相關性 T2DM老年組外周血CRP與ICAM1含量(r=0.382 0,P=0.010 5)、CRP含量與患者年齡具有顯著相關性(r=0.331 9,P=0.027 7),而ICAM1含量與年齡無相關性(r=0.131 3,P=0.395 4)。T2DM非老年組三者兩兩間均無相關性(P>0.05)。

3 討 論

代謝綜合征是一系列與營養過剩和體力活動不足有關的疾病。過去20年研究表明,慢性炎癥是這類疾病常見、潛在的致病原因〔17,18〕。代謝綜合征中的炎癥特征主要表現為慢性炎癥,因此經常伴有組織的單核/巨噬細胞和淋巴細胞浸潤〔18～20〕。T2DM是代謝綜合征常見且嚴重并發癥,雖然該疾病可以單獨存在,但許多T2DM患者符合代謝綜合征診斷標準。研究發現,炎癥特征的組織學改變發生在T2DM患者胰島內,包括免疫細胞浸潤、淀粉樣蛋白沉積、細胞死亡和纖維化,表明炎癥參與了胰島β細胞功能障礙〔21～25〕。此外,細胞因子介導的T2DM炎癥已被深入研究。如Arkan等〔26〕報道,促炎細胞因子腫瘤壞死因子(TNF)-α可通過激活許多與炎癥信號有關的細胞內關鍵信號分子如c-Jun氨基末端激酶(JNK)和核因子κB抑制蛋白激酶(IKK)β而導致胰島素作用受損。相反,在嚙齒類動物模型中消耗巨噬細胞和阻斷TNF-α可在一定程度上改善β細胞功能損壞并降低血糖〔26〕。白細胞介素(IL)-1β是第一個在T2DM患者胰島中被發現的免疫細胞分泌的細胞因子,其來源于胰島內巨噬細胞中的炎癥小體,炎癥小體可被細胞內營養物質如葡萄糖和游離脂肪酸激活,并誘導IL-1β產生〔27〕。當使用IL-1受體(IL-1R)阻斷劑來阻斷人胰島中IL-1β信號通路,可以阻止IL-6、IL-8、CXC趨化因子配體(CXCL)1、TNF-α及CC趨化因子配體(CCL)2產生,表明這些促炎介質是IL-1β/IL-1R活化的下游分子〔27,28〕。研究發現,IL-1β可激活鄰近高表達的IL-1R胰島β細胞,β細胞中IL-1系統的長時間激活會損害胰島素分泌,并對β細胞質量產生負面影響,導致β細胞衰竭并最終導致高血糖〔26〕。

最近發現,以炎癥蛋白CRP水平升高為特征的低級別炎癥與T2DM的發病機制有關〔12〕。CRP是由肝臟產生的典型的炎癥生物標志物,受脂肪細胞來源的促炎細胞因子如IL-6和TNF-α的調節〔29〕。CRP在糖尿病引起的微血管并發癥如神經病變、視網膜病變和腎病中具有一定作用。葡萄糖水平升高可觸發微血管改變和炎癥因子CRP、IL-6和TNF-α的產生增加〔30〕。人脂肪組織中CRP mRNA與IL-6 mRNA水平呈正相關,IL-6和脂多糖可增加CRP表達,導致肥胖個體血漿的CRP水平升高〔31〕。此外,在高脂飲食喂養的轉基因小鼠中,CRP過表達有助于IR和脂肪組織中促炎細胞因子的表達,表明CRP在肥胖誘導的代謝紊亂發病機制中具有一定作用〔32〕。研究證實,CRP水平在健康個體中通常較低,但在急性全身炎癥中可升高100～200倍或更高,而在T2DM患者中可長期升高〔12〕。本實驗結果提示,CRP在老年T2DM患者的發病機制中可能具有更加重要的作用。

ICAM1是一種表達在免疫系統內皮細胞和白細胞上的一種細胞表面糖蛋白〔33〕。有報道表明,糖尿病患者血清ICAM1水平和糖尿病動物腎組織中ICAM1基因表達均較對照組升高,因此ICAM1可能在糖尿病和糖尿病腎病發生發展中發揮一定作用〔33〕。糖尿病腎病動物模型實驗研究表明,ICAM1不僅在糖尿病大鼠腎小球中過表達,而且在T2DM小鼠腎小管上皮細胞中也過表達〔34〕。在伴有高血糖的糖尿病條件下,內皮細胞表面表達上調的ICAM1可與白細胞黏附蛋白(IFA)1的結合,促使越來越多的血液淋巴細胞通過腎小球內皮細胞和腎小管周圍毛細血管轉移,因此可導致腎小球和腎小管發生損傷〔35〕。Calle等〔36〕報道,CRP水平升高會影響黏附分子產生,包括E-選擇素、ICAM-1和血管細胞黏附分子(VCAM)1,這些分子可直接參與胰島素作用和局部IR的調節。