糖尿病視網膜病變患者血清脂氧素A4和血管內皮生長因子的相關性研究

張志月，房輝，李玉凱，馬一嘉，王耕銀，張馨心，邱明月，張紅蕊，甄艷鳳

（1.華北理工大學研究生院，河北唐山063009；2.河北省唐山市工人醫院內分泌二科，河北唐山063000）

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糖尿病視網膜病變患者血清脂氧素A4和血管內皮生長因子的相關性研究

張志月1，房輝2，李玉凱2，馬一嘉1，王耕銀2，張馨心2，邱明月2，張紅蕊1，甄艷鳳2

（1.華北理工大學研究生院，河北唐山063009；2.河北省唐山市工人醫院內分泌二科，河北唐山063000）

摘要：目的研究血清脂氧素A4（LXA4）和血管內皮生長因子（VEGF）與糖尿病視網膜病變（DR）的相關性。方法選取90例糖尿病患者按視網膜病變程度分為糖尿病無視網膜病變組（NDR）、單純型糖尿病視網膜病變組（SDR）和增殖型糖尿病視網膜病變組（PDR），另選健康體檢者40例作為正常對照組。測定各組血清LXA4和VEGF濃度，并研究LXA4和VEGF的相關性。結果①NDR、SDR和PDR組血清LXA4水平均低于NC組；SDR、PDR組血清LXA4水平低于NDR組；PDR組血清LXA4水平均低于SDR組，差異有統計學意義（P＜0.05）。②NDR組血清VEGF水平與NC組比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；SDR、PDR組血清VEGF水平高于NDR組、NC組；PDR組血清VEGF水平高于SDR組，差異有統計學意義（P＜0.05）。③血清LXA4和VEGF呈負相關（P＜0.05）。結論血清LXA4水平下降、VEGF水平上升可能是糖尿病患者出現視網膜病變的危險因素。

關鍵詞：糖尿病視網膜病變；脂氧素A4；血管內皮生長因子

糖尿病視網膜病變（diabetic retinopathy，DR）是糖尿病微血管并發癥中最嚴重、最常見的一種，是造成糖尿病患者失明的主要原因［1］，但其確切發生機制尚未完全明確。目前，有關DR發生機制的主要假說有炎癥反應、細胞因子相互作用、多元醇途徑啟動及氧化應激等［2］。脂氧素（Lipoxins，LXs）是花生四烯酸在機體內代謝產生的不飽和脂肪酸產物，被認為是抑制炎癥的剎車信號分子，具有抑制細胞外基質合成、抗氧化應激、抑制炎癥等作用［3-4］。血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）是目前已知最強的內皮細胞有絲分裂原，是重要的視網膜促新生血管因子之一，具有促進新生血管形成、抑制內皮細胞凋亡的作用［5］。最新研究顯示，DR作為一種炎癥反應，DR患者高血糖產生的晚期糖基化終末產物和活性氧可觸發VEGF的表達增強［6］，Kaviarasan等［7］研究證實，經血清脂氧素A4（lipoxins A4，LXA4）預處理的血管內皮細胞可減少VEGF受體磷酸化及下游信號事件，LXA4和VEGF不僅與炎癥有關，與DR也存在一定聯系。因此本研究旨在探討血清LXA4、VEGF與DR的相關性。

1　資料與方法

1.1研究對象

選取2015年8月-2015年11月在唐山市工人醫院內分泌科門診及住院T2DM患者90例，另選同期本院健康體檢者40例為正常對照組。入選標準：①符合1999年世界衛生組織（WHO）2型糖尿病診斷標準；②所有入選患者知情同意，并自愿參加。排除標準：①糖尿病急性病發癥者；②原發性或繼發性腎臟疾病者；③自身免疫性疾病者；④急、慢性感染者、惡性腫瘤者；⑤嚴重肝臟、心腦血管疾病者；⑥嚴重應激狀態者，合并其他內分泌代謝疾病者；⑦正常對照組人群經75 g口服葡萄糖耐量試驗（oral glucose tolerance test，OGTT）、視網膜眼底檢查異常者。本研究已通過華北理工大學附屬唐山市工人醫院倫理委員會批準，所有研究對象簽署知情同意書。

1.2研究方法

1.2.1一般臨床資料收集記錄所有研究對象的人口學資料，包括性別、年齡、體重指數（body mass index，BMI）、收縮壓（systolic blood pressure，SBP）、舒張壓（diastolic blood pressure，DBP）、病程。收集其臨床檢驗結果，包括空腹血糖（fasting plasma glucose，FPG）、糖化血紅蛋白（hemoglobin A1c，HbA1c）、超敏C反應蛋白（high-sensitivity C-reactive protein，hs-CRP）、高密度脂蛋白膽固醇（high density lipoprotein cholesterol，HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（low density lipoprotein cholesterol，LDL-C）、總膽固醇（total cholesterol，TC）、三酰甘油（Triglycerides，TG）。BMI=體重（kg）/身高（m2）。

1.2.2LXA4、VEGF水平測定受試者禁食8～12 h抽取空腹靜脈血20 ml，取12 ml靜脈血3 000 r/min離心10 min后分離血清，存于-70℃冰箱冷凍待測，采用雙抗夾心酶聯免疫吸附法（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）法測定LXA4、VEGF水平，試劑盒購自美國RD公司。

1.2.3分組按1984年我國眼底病學術會議制定的分期標準，依據眼底熒光血管造影和眼底鏡結果，將研究對象分為糖尿病無視網膜病變組（no diabetic retinopathy，NDR）、單純型糖尿病視網膜病變組（simple diabetic retinopathy，SDR）、增殖型糖尿病視網膜病變（proliferative diabetic retinopathy，PDR）組，每組30例。選取同期本院健康體檢者40例為正常對照組（normal control，NC）。

1.3統計學方法

采用SPSS 17.0統計軟件進行數據分析，計量資料用均數±標準差（±s）表示，非正態數據用中位數（四分位數間距）［M（Q25，Q75）］表示。多組間計量資料比較用方差分析，不符合方差分析條件的組間比較用H檢驗，計數資料用百分比或率表示，用χ2檢驗，單因素相關分析用Pearson Spearman檢驗，多因素相關分析用多元逐步回歸檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2　結果

2.1各組一般資料和生化指標比較

各組病程、TG比較，經H檢驗，差異有統計學意義（P＜0.05）。各組FPG、HbA1c、LDL-C、HDL-C、hs-CRP比較，經單因素方差分析，差異有統計學意義（P＜0.05）。各組年齡、血壓、BMI、TC比較，經單因素方差分析，差異無統計學意義（P＞0.05）。各組性別比較，經χ2檢驗，差異無統計學意義（P＞0.05）。見表1。

2.1.1病程各組病程比較，經LSD檢驗，差異有統計學意義，PDR和SDR組高于NDR組（P=0.001），PDR組高于SDR組（P=0.005）。

2.1.2TG各組TG水平比較，經LSD檢驗，PDR、SDR及NDR組均高于NC組（P=0.001），PDR、SDR 及NDR組3組間兩兩比較差異無統計學意義（P＞0.05）。

2.1.3FPG各組FPG水平比較，經LSD檢驗，PDR、SDR及NDR組均高于NC組（P =0.001），PDR和SDR組高于NDR組（P=0.001），PDR組高于SDR組（P=0.004）。

2.1.4HbA1c各組HbA1c水平比較，經LSD檢驗，PDR、SDR及NDR組均高于NC組（P=0.001），PDR 和SDR組高于NDR組（P=0.001），PDR組高于SDR組（P=0.008）。

2.1.5LDL-C各組LDL-C水平比較，經LSD檢驗，PDR、SDR及NDR組均高于NC組（P=0.001），PDR、SDR、NDR組3組間兩兩比較差異無統計學意義（P＞0.05）。

2.1.6HDL-C各組HDL-C水平比較，經LSD檢驗，NC組高于PDR、SDR、NDR組（P=0.002、0.001 和0.001），PDR、SDR、NDR組3組間兩兩比較差異無統計學意義（P＞0.05）。

2.1.7hs-CRP各組hs-CRP水平比較，經LSD檢驗，PDR、SDR及NDR組均高于NC組（P=0.001），PDR、SDR、NDR組3組間兩兩比較差異無統計學意義（P＞0.05）。

2.2各組血清LXA4、VEGF水平比較

各組血清LXA4、VEGF水平比較，經單因素方差分析，差異有統計學意義（P=0.000）。血清LXA4水平比較，經LSD檢驗，NC組高于PDR、SDR、NDR組（P=0.001）；NDR組高于PDR、SDR組（P=0.007和0.001）；SDR組高于PDR組（P=0.003）。各組血清VEGF水平比較，經LSD檢驗，NDR組與NC組比較差異無統計學意義（P＞0.05）；PDR和SDR組均高于NC和NDR組（P=0.001）；PDR組高于SDR組（P= 0.024）。見表2。

表1　各組一般資料及生化指標比較

2.3DR患者血清LXA4水平與其他自變量的相關性

經單因素相關分析發現，LXA4與HbA1c、hs-CRP、病程呈負相關（r=-0.466、-0.562和-0.665，P=0.009、0.001和0.000）；經多元逐步回歸分析發現，校正性別、年齡、BMI、FPG、TC、TG、HDL-C、LDL-C的影響，LXA4仍與HbA1c、hs-CRP、病程呈負相關（P＜0.05）。見表3。

2.4DR患者血清VEGF水平與其他自變量的相關性

經單因素相關分析發現，VEGF與hs-CRP、FPG、HbA1c呈正相關（r =-0.915、-0.557和-0.543，P=0.000、0.001和0.002）。經多元逐步回歸分析發現，校正性別、年齡、病程、BMI、TC、TG、HDL-C、LDL-C的影響，VEGF仍與hs-CRP、FPG、HbA1c呈正相關（P＜0.05）。見表4。

2.5DR患者血清LXA4與VEGF水平的相關性

經單因素相關分析發現，LXA4與VEGF呈負相關（r=-0.452，P=0.012）。經多元逐步回歸分析發現，校正性別、年齡、病程、BMI、hs-CRP、FPG、HbA1c、TC、TG、HDL-C、LDL-C的影響，LXA4與VEGF呈負相關（B=-2.116，P=0.012）。

表2　各組血清LXA4、VEGF水平比較（pg/ml，±s）

表2　各組血清LXA4、VEGF水平比較（pg/ml，±s）

注：1）與NC組比較，P＜0.05；2）與NDR組比較，P＜0.05；3）與SDR組比較，P＜0.05

組別　LXA4　VEGF NC組（n=40）　535.89±57.94　82.86±7.52 NDR組（n=30）　366.76±50.331）　85.26±12.25 SDR組（n=30）　343.41±36.081）2）　117.56±14.761）2）PDR組（n=30）　321.58±49.521）2）3）　130.28±22.151）2）3）F值　161.837　54.624 P值　0.000　0.000

表3　DR患者血清LXA4水平與其他自變量的相關性分析

表4　DR患者血清VEGF水平與其他自變量的相關性分析

3　討論

DR作為糖尿病患者晚期并發癥中最常見和嚴重的微血管并發癥之一，其發病率隨病程的發展而升高，5年內DR發生率為44.4%，7年后為56.0%［8］。目前，越來越多的研究證實炎癥反應在DR的發生、發展中發揮重要作用［9］。在高血糖等應激環境下，與糖尿病相關的一系列炎癥因子上調，刺激前炎癥因子釋放，誘導白細胞-內皮細胞發生異常反應，最終導致DR的發生［8-9］。DR作為一種慢性炎癥性疾病，炎癥反應的及時消退對其防治具有重大意義，LXA4即是這樣一類新型的內源性脂質的抗炎消退介質，其是二十烷類家族中一類花生四烯酸的脂加氧酶代謝產物，主要在炎癥的病理過程中通過跨細胞途徑來合成，能產生強有力的抗炎作用［10-11］。郝麗云等［12］通過Arrowsmith軟件發現，LXs可通過調節體內多種物質的表達與釋放，而影響糖尿病及其并發癥的發生、發展。有研究顯示，DR患者血清LXA4水平下降［7］，與本研究結果一致。

VEGF是一種具有肝素結合活性的二聚體糖蛋白［13］，最早在1983年發現［14］。VEGF可由多種腫瘤細胞和一些正常細胞產生。DR最初的病理損傷源于亞臨床的細胞炎癥反應和氧化應激導致的一系列血管內皮損傷，如白細胞黏附、血小板聚集、血液流變學變化、基底膜變薄等［15］。視網膜毛細血管阻塞導致局部缺氧，促新生血管因子產生增多，其中VEGF是最主要的細胞因子之一［16］。VEGF和其他新生血管因子會降低血管內皮細胞間的緊密連接蛋白表達，使血管通透性增加，從而致使DR發生、發展。目前大量的臨床研究結果證實，DR患者血清VEGF因子水平上升［17-18］，與本研究結果一致。

研究證實，血清LXA4抑制血管生成與VEGF誘發血管生成相關聯的靶點為核轉錄因子-κB（nuclear transcription factor-κB，NF-κB）［19］，LXA4可以直接或間接的通過抑制NF-kB活化，引起VEGF及其他血管生成相關細胞因子的低表達，DR患者血清LXA4與VEGF呈負相關［20］，與本研究結果一致。另外，本研究還得出LXA4與HbA1c［7］、hs-CRP［6］、病程［7］呈負相關，VEGF與HbA1c［18］、hs-CRP［16］、FPG［18］呈正相關。

綜上所述，血清LXA4水平降低，VEGF水平升高可能與DR的發生、發展相關。因此，對于DR患者，外源性補充適量的VEGF抑制劑或LXA4激動劑可能改善糖尿病患者的視網膜病變狀況，為DR臨床治療開辟一條新的路徑。

參考文獻：

［1］Yang W，Lu J，Weng J，et al. Prevalence of diabetes among men and women in China［J］. N Engl J Med，2010，362（12）: 1090-2101.

［2］Sheetz MJ，King GL. Molecular understanding of hyperglycemia's adverse effects for diabetic complications［J］. JAMA，2002，288（20）: 2579-2588.

［3］Serhan CN，Yacoubian S，Yang R. Anti-inflammatory and proresolving lipid mediators［J］. Annu Rev Pathol，2008，3（1）: 279-300.

［4］Serhan CN. Lipoxins and aspirin-triggered 15-epi-lipoxins arethe first lipid mediators of endogenous anti-inflammation and resolution［J］. Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids，2005，73（4）: 141-162.

［5］Ray D，Mishra M，Ralph S，et al. Association of the VEGF genewith proliferative diabetic retinopathy but not proteinuria in diabetes［J］. Diabetes，2004，53（3）: 861-864.

［6］Prieto P，Cuenca J，Traves PG，et al. Lipoxin A4 impairment of apoptotic signaling in macrophages: implication of the PI3K/AKT and the ERK/NRF-2 defense pathways［J］. Cell Death Differ，2010，17（7）: 1179-1188.

［7］Kaviarasan K，Jithu M，Arif MM，et al. Low blood and vitreal BDNF，LXA4 and altered Th1/Th2 cytokine balance are potential risk factors diabetic retinopathy［J］. Metabolism，2015，64（9）: 958-966.

［8］Malone JI，Morrision AD，Pavan PR，et al. Prevalence and significance of retinopathy in subjects with type 1 diabetes of less than 5 year's duration screened for the diabetes control and complications trial［J］. Diabetes Care，2001，24（3）: 522-526.

［9］Antonetti DA，Barber AJ，Bronson SK，et al. Diabetic retinopathy: seeing beyond glucose-induced microvascular disease［J］. Diabetes，2006，55（9）: 2401-2411.

［10］Wilkinson BJL，Tan G，Jaworski K，et al. Identification of a retinal aldosterone system and the protective effects of mineralocorticoid receptor antagonism on retinal vascular pathology［J］. Circ Res，2009，104（1）: 124-133.

［11］Demircan N，Safran BG，Soylu M，et al. Determination of vitreous interleukin-1（IL-1）and tumour necrosis factor（TNF）levels in proliferative diabetic retinopathy［J］. Eye，2006，20（12）: 1366-1369.

［12］郝麗云，郭啟煜.脂氧素與糖尿病—主題分析模擬Swanson知識發現過程［J］.海軍總醫院學報，2006，19（3）: 181-186.

［13］Hicklin DJ，Ellis LM. Role of the vascular endothelial growth factor pathway in tumor growth and angiogendsis［J］. Journal of Clinical Oncology，2005，23（5）: 1011-1027.

［14］Senger DR，Galli SJ，Dvorak AM，et al. Tumor cell secret a cascular permeability factor that promotes accumulation of ascites fluid［J］. Science，1983，219（4587）: 983-985.

［15］Joussen AM，Poulaki VL，Koizumi K，et al. A central role for inflammation in the pathogenesis of diabetic retinopathy［J］. FASEB J，2004，18（12）: 1450-1452.

［16］房炳華，王麗君，雷寧玉.糖尿病視網膜病變患者血清VEGF、ES、TSP的含量分析［J］.眼科新進展，2011，31（5）: 471-473.

［17］Izuta H，Matsunaga N，Shimazawa M，et al. Proliferative diabetic retinopathy and relation among antioxidant activity，oxidative stress，and VEGF in the vitreous body［J］. Mol Vis，2010，16（16）: 130-136.

［18］Izuta H，Chikaraishi Y，Adachi T，et al. Extracellular SOD and VEGF are increased in vitreous bodies from proliferative diabetic retinopathy patients［J］. Mol Vis，2009，10（15）: 2663-2672.

［19］Das UN. Lipoxins，resolvins，protectins，maresins and nitrolipids: connecting lipids，inflammation，and cardiovascular disease risk［J］. Curr Cardiovasc Risk Rep，2010，4（14）: 24-31.

［20］Das UN. Lipoxins，resolvins，and protectins in the prevention and treatment of diabetic macular edema and retinopathy［J］. Nutrition，2013，29（1）: 1-7.

（童穎丹 編輯）

Association of serum lipoxins A4 and VEGF with diabetic retinopathy

Zhi-yue Zhang1，Hui Fang2，Yu-kai Li2，Yi-jia Ma1，Geng-yin Wang2，Xin-xin Zhang2，Ming-yue Qiu2，Hong-rui Zhang1，Yan-feng Zhen2
（1. Graduate School，North China University of Science and Technology，Tangshan，Hebei 063009，China；2. Department of Endocrinology，Tangshan Gongren Hospital，Tangshan，Hebei 063000，China）

Abstract:Objective To investigate the association of lipoxins A4（LXA4）and vascular endothelial growth factor（VEGF）with diabetic retinopathy（DR）. Methods Ninety diabetic patients were divided into three groups，i.e. no diabetic retinopathy（NDR）group，simple diabetic retinopathy（SDR）group and proliferative diabetic retinopathy（PDR）group. And 40 normal persons were recruited as the control group. The serum levels of LXA4 and VEGF were examined，and relationship between LXA4 and VEGF was also investigated. Results The serum LXA4 levels in the NDR，SDR and PDR groups were lower than that in the control group（P= 0.000）. The serum LXA4 levels in the PDR and SDR groups were lower than that in the NDR group（P＜0.05）. The serum LXA4 level in the PDR group was lower than that in the SDR group（P＜0.05）. There was no statistical difference in VEGF between the NDR and control groups（P＞0.05）. The serum VEGF level was higher in the SDR and PDR groups than in the NDR and control groups（P= 0.001），and it was also higher in the PDR group than in the SDR group（P＜0.05）. Serum LXA4 level was negatively correlated with VEGF level（P＜0.05）. Conclusions Decreased LXA4 and increased VEGF levels in serum may be the risk factors of retinopathy in diabetic patients.

Keywords:diabetic retinopathy；lipoxins A4；vascular endothelial growth factor

中圖分類號：R587.2；R774.1

文獻標識碼：A

DOI:10.3969/j.issn.1005-8982.2016.07.004

文章編號：1005-8982（2016）07-0015-05

收稿日期：2015-12-25