糖尿病視網膜病變患者血清SIRT4、CTRP5、Galectin-3與糖脂代謝和預后的關系研究*

楊清清,李 寧

西電集團醫院眼科,陜西西安 710077

糖尿病屬于內分泌基礎代謝性疾病,發病時患者的血糖持續升高,以此為主要病理特征,并伴有多尿、多飲、多食、體質量減少(三多一少)等典型癥狀,嚴重危害患者的生命健康,在老年人群中廣泛存在。糖尿病對患者的危害性還體現在長期的糖尿病患病過程會損傷多個臟器組織[1]。其中糖尿病視網膜病變(DR)是糖尿病常見的并發癥,會導致患者的視網膜出現增厚、硬性滲出等癥狀,使視力水平降低,嚴重者可導致患者出現視力殘疾、失明等,影響患者的生活質量[2]。目前,對于DR尚無特效的治療手段,存在治療難度大的問題,且患者預后差,其視力殘疾發生率較高[3]。血清沉默信息調節因子4(SIRT4)是由多個氨基酸組成并存在于線粒體中的一種蛋白酶,具有多重生物學活性和功能,在心血管疾病、神經退行性病變、腫瘤疾病、糖尿病等疾病的發生、發展過程中發揮重要作用[4]。補體C1q腫瘤壞死因子相關蛋白5(CTRP5)是脂肪因子家族中的成員,可以調節機體的能量代謝,參與炎癥反應,并與糖代謝、胰島素抵抗等生理過程密切相關[5]。半乳糖凝集素-3(Galectin-3)是半乳糖苷結合凝集素家族的重要成員,可調節細胞生長、修復和凋亡,參與機體炎癥反應和免疫反應,且與糖尿病及其多種并發癥相關[6]?，F臨床有關SIRT4、CTRP5與Galectin-3在DR發病中的報道相對較少,且其與DR患者的糖脂代謝及預后間的關系尚未完全明確。為此,本研究以DR患者為研究對象,檢測其血清SIRT4、CTRP5、Galectin-3水平,并對這3項指標與患者的糖脂代謝及預后的關系進行分析研究,以期為改善DR患者的預后提供參考。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2021年1月至2022年1月本院收治的115例DR患者作為DR組。納入標準:(1)均為本院收治的糖尿病患者,符合《國家基層糖尿病防治管理指南:2018》[7]中的相關診斷標準;(2)糖尿病患者均伴有DR,符合《我國糖尿病視網膜病變臨床診療指南:2014年》[8]中的相關標準;(3)患者均在本院接受統一規范化的DR治療;(4)患者基礎資料完整無缺項。排除標準:(1)原發性眼科疾病患者,包括青光眼、白內障、視神經萎縮等疾病;(2)非糖尿病因素導致的視網膜病變患者;(3)合并全身性感染的患者;(4)評價指標數據缺失的患者;(5)合并其他糖尿病并發癥的患者;(6)嚴重肝腎功能不全的患者;(7)中途自愿退出的患者。DR組中男56例,女59例;年齡50～80歲,平均(65.46±7.98)歲;體質量指數(BMI)19～28 kg/m2,平均(22.91±2.98)kg/m2;有吸煙史10例,有飲酒史21例,有高血壓病史34例,有高脂血癥史27例;糖尿病病程5～15年,平均(9.75±2.87)年;DR病程3～12個月,平均(6.73±1.97)個月;DR分期:增生型54例(增生型DR組),非增生型61例(非增生型DR組)。另選取同期在本院進行健康體檢的50例健康受試者作為對照組,其中男26例、女24例,年齡45～78歲、平均(63.27±8.92)歲,BMI18～28 kg/m2、平均(23.02±2.89) kg/m2。對照組所有受試者各項生理指標正常,近期無重大疾病,無眼科疾病史。DR組與對照組性別、年齡、BMI比較,差異無統計學意義(P>0.05),均衡可比。本研究方案經本院醫學倫理學委員會批準(20210015)。所有研究對象對本研究均知情同意并自愿參與。

1.2方法 采集DR組入院后晨起和對照組體檢時空腹靜脈血3 mL,采用TDX4血型卡專用離心機(青島精誠儀器儀表有限公司)進行離心得到血清標本,離心參數:離心半徑4 cm、時間15 min、轉速3 000 r/min,將其保存待測。采用酶聯免疫吸附試驗檢測患者血清SIRT4、CTRP5、Galectin-3水平,檢測儀器為Synergy H1型多功能酶標儀(美國BioTek公司),檢測試劑盒分別購于上海機純實業有限公司、江西江藍純生物試劑有限公司及上海信裕生物科技有限公司。另外,采用CS-1200型全自動生化分析儀(迪瑞醫療科技股份有限公司)檢測所有研究對象的空腹血糖(FPG)、總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)水平。

1.3觀察指標 (1)比較DR組及對照組SIRT4、CTRP5、Galectin-3、FPG、TC、TG、LDL-C、HDL-C水平。(2)按照《我國糖尿病視網膜病變臨床診療指南:2014年》[8]推薦的治療方法對DR組患者進行統一、規范化的治療干預,對患者進行6個月的門診隨訪觀察,隨訪截止時間為2023年3月,隨訪終止事件為隨訪到期或患者死亡,根據患者的視力水平評估其預后效果,其中最佳矯正視力水平<0.8為預后不良,最佳矯正視力≥0.8為預后良好[9],將患者分為預后不良組和預后良好組,對兩組患者的SIRT4、CTRP5和Galectin-3水平進行比較,并比較預后不良組和預后良好組的臨床資料。

2 結 果

2.1增生型DR組、非增生型DR組、對照組各項指標水平比較 血清SIRT4、CTRP5、Galectin-3、FPG、TC、TG、LDL-C水平均表現為增生型DR組>非增生型DR組>對照組,而HDL-C水平表現為增生型DR組<非增生型DR組<對照組,任意兩組間比較,差異均有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 增生型DR組、非增生型DR組、對照組各項指標水平比較

2.2血清SIRT4、CTRP5、Galectin-3水平與糖脂代謝指標的相關性分析 經Pearson相關分析顯示,DR患者血清SIRT4、CTRP5、Galectin-3水平與FPG、TG、TC、LDL-C水平呈正相關(P<0.05),與HDL-C水平呈負相關(P<0.05)。見表2。

表2 SIRT4、CTRP5、Galectin-3與糖脂代謝指標的相關性分析

2.3不同預后患者的血清SIRT4、CTRP5、Galectin-3水平比較 115例DR患者,均隨訪6個月,無失訪病例,預后良好組74例,預后不良組41例,DR患者預后不良發生率為35.65%(41/115)。預后不良組患者血清SIRT4、CTRP5、Galectin-3水平均高于預后良好組(P<0.05)。見表3。

表3 不同預后患者的SIRT4、CTRP5與Galectin-3水平比較

2.4預后良好組和預后不良組臨床資料比較 預后良好組患者性別、年齡、BMI、糖尿病病程及有吸煙史、有飲酒史、有高血壓史、有高脂血癥史的比例與預后不良組比較,差異均無統計學意義(P>0.05);而預后不良組患者的DR病程長于預后良好組,增生型DR比例高于預后良好組,差異均有統計學意義(P<0.05)。見表4。

表4 預后良好組和預后不良組臨床資料比較[n(%)或

2.5多因素Logistic回歸分析DR患者預后不良的影響因素 以DR患者預后情況(預后不良=1,預后良好=0)為因變量,以表3、表4中P<0.05的指標為自變量,建立Logistic多元回歸分析模型(逐步后退法,α進=0.05,α出=0.10),其中連續變量形式的自變量均參考所有DR患者的中位數或均值或臨床習慣做兩分類轉化,轉化賦值參見表5。結果顯示,SIRT4≥24 ng/mL、CTRP5≥8 ng/mL、Galectin-3≥1 400 ng/mL、DR病程≥6個月、DR分期為增生型是DR患者預后不良的獨立危險因素(OR>1,P<0.05),見表5。

表5 DR患者預后不良的多因素分析

2.6血清SIRT4、CTRP5、Galectin-3單項或3項聯合檢測預測DR患者預后不良的ROC曲線分析 以預后良好組為陰性樣本、預后不良組為陽性樣本,繪制ROC曲線,分析血清SIRT4、CTRP5、Galectin-3對DR患者預后不良的預測價值。結果顯示,血清SIRT4、CTRP5、Galectin-3單項檢測最佳截斷值分別為24 ng/mL、8 ng/mL、1 400 pg/mL時,各項指標預測DR患者預后不良的AUC分別為0.796、0.743、0.718。以多因素Logistic回歸分析的結果建立模型Ln(P/1-P)= 0.573×XSIRT4+0.809×XCTRP5+0.424×XGalectin-3,作為3項指標聯合檢測的模型,結果顯示該模型預測DR患者預后不良的AUC為0.833(95%CI:0.706～0.961),具有較高的預測價值。見表6和圖1。

圖1 血清SIRT4、CTRP5、Galectin-3單項或3項聯合檢測預測DR患者預后不良的ROC曲線

表6 血清SIRT4、CTRP5、Galectin-3單項或3項聯合檢測對DR患者預后不良的預測效能

3 討 論

DR是糖尿病患者病情進展過程中常見的并發癥。目前,對于DR的關注度不斷提高,對于該病的發病機制也在進行深入研究。DR的發生是一個多種因素參與的結果,諸如遺傳因素、高血糖造成的代謝異常、視網膜血流動力學改變、新生血管生成以及視網膜微血管損害等因素的綜合作用引發了DR[10]。因此,尋找與DR病情進展及預后相關的生物學標志物,對于DR的早期診斷和預后評估有重要意義。

本研究對DR患者的SIRT4、CTRP5、Galectin-3及糖脂代謝指標進行檢測,結果顯示,血清中SIRT4、CTRP5、Galectin-3、FPG、TC、TG、LDL-C水平均表現為增生型DR組>非增生型DR組>對照組,而HDL-C水平表現為增生型DR組<非增生型DR組<對照組,表明SIRT4、CTRP5、Galectin-3高水平可能參與DR疾病的發生、發展過程,且處于增生型的DR患者各項指標水平更高。這是因為SIRT4是一種由多個氨基酸組成的線粒體蛋白,具有多重酶活性和生物學功能,本研究發現DR患者SIRT4水平升高,可能與高水平SIRT4能夠調節機體的炎癥反應和氧化應激水平有關,SIRT4水平的上調能夠促進炎癥反應、血管重塑和血管生成等過程,因而可促進DR病情的發生和發展[9]。也有報道表明,DR患者SIRT4水平升高可能是一種保護性反饋機制,SIRT4水平升高能對NF-κB產生抑制作用,減少NF-κB的激活和活化,以保護血管內皮細胞免受應激反應的影響,從而可防止視網膜血管內皮細胞受到炎癥和氧化應激反應的損傷[11]。CTRP5是脂肪因子超家族中的成員,是一種參與葡萄糖代謝的負性調節因子,在糖尿病患者中水平明顯升高,通過影響機體的血糖代謝,使患者的血糖水平升高,并導致機體出現胰島素抵抗,進而可能加重糖尿病的病情程度,由此可誘發DR[12]。另外,也有研究表明CTRP5作為一種促炎性細胞因子,可以誘導機體產生多種炎癥因子,并引起視網膜慢性炎癥反應,導致視網膜血管內皮損傷,引發DR[13]。Galectin-3已在既往研究中證實參與炎癥反應、纖維化、糖尿病等諸多病理過程[14]。有研究表明Galectin-3可作為糖基化終末產物(AGEs)而發揮作用,而AGEs是促進炎癥反應的重要啟動因素,慢性高血糖通過激活氨基己糖途徑加速AGEs形成,并逐漸誘導視網膜細胞產生病變,因此其水平在相關疾病患者中顯著升高[15]。這與本研究結果貼合。本研究相關分析顯示,DR患者的血清SIRT4、CTRP5、Galectin-3水平與FPG、TG、TC、LDL-C水平呈正相關,這是因為DR患者多伴有糖脂代謝紊亂,而SIRT4、CTRP5均有參與調控糖脂代謝的功能,因此與糖脂代謝指標間有密切的相關性。

本研究顯示,預后不良組患者血清SIRT4、CTRP5、Galectin-3水平高于預后良好組,表明SIRT4、CTRP5、Galectin-3高水平對于DR患者的預后效果有一定的預測作用。多因素Logistic回歸分析結果顯示,SIRT4≥24 ng/mL、CTRP5≥8 ng/mL、Galectin-3≥1 400 ng/mL、DR病程≥6個月、DR分期為增生型是DR患者預后不良的獨立危險因素。這是因為SIRT4、CTRP5、Galectin-3高水平預示著DR患者的病情程度加重,患者的胰島素抵抗、脂代謝功能紊亂程度也越重,常規治療對于這類DR患者治療作用較差,更容易出現預后不良[4-5,16]。DR病程越長患者的預后效果也越差,主要是因為病程越長患者的視網膜損傷程度也越重,導致患者的治療難度增加,對視網膜的修復效果欠佳,由此影響患者視力水平,導致患者的預后較差[17]。增生型DR患者也是預后不良的高發人群,此類患者的病情程度較重,患者處于視網膜新生血管形成期,伴有視網膜出血、眼底出血等癥狀,若未進行有效的治療干預可導致視網膜脫落,出現視力殘疾甚至失明,進而使得患者出現預后不良[18]。進一步ROC曲線分析結果顯示,SIRT4、CTRP5、Galectin-3單項和3項聯合檢測預測DR患者預后不良的AUC分別為0.796、0.743、0.718、0.833,3項聯合對DR患者預后的預測價值高于單項指標,值得臨床關注。

綜上所述,DR患者血清SIRT4、CTRP5、Galectin-3水平升高,可能參與DR病情的發生、發展,并與DR患者的糖脂代謝水平密切相關,影響DR患者的預后。SIRT4≥24 ng/mL、CTRP5≥8 ng/mL、Galectin-3≥1 400 ng/mL、DR病程≥6個月是DR患者預后不良的獨立危險因素。因此,可根據DR預后不良的危險因素制訂針對性的干預措施,改善患者預后。通過檢測SIRT4、CTRP5、Galectin-3水平,也可為DR的治療提供新的靶點。