C反应蛋白和细胞间黏附分子1在老年2型糖尿病患者外周血中表达及相关性

杨震宇 刘静

(佳木斯市中心医院东院区内分泌科,黑龙江 佳木斯 154002)

在过去30年里,全球2型糖尿病(T2DM)发病率都呈明显增加趋势。根据最新的国际糖尿病联合会(IDF)报告显示,2021年全球成人T2DM患病率为10.5%(5.366亿),而到2045年全球将有7.832亿(12.2%)例T2DM〔1〕。综合评估表明,T2DM最常发生于55～59岁年龄段人群,且男性平均发病时间略早于女性〔2〕。由于T2DM的发病率会随着年龄的增长而增加,因此目前65岁以上老年人患T2DM的比率可占所有成年T2DM的近50%〔3〕。Cho等〔4〕预计,2017～2045年,全球65岁以上老年T2DM患者预计将从1.22亿增加到2.53亿,同时65～99岁患者将从6.52亿增加到14.2亿。T2DM以高血糖为主要特征,被认为是分泌胰岛素的β细胞功能进行性恶化和(或)不同程度胰岛素抵抗失衡的结果〔3〕。研究发现,衰老所致的潜在因素可直接导致这种失衡,从而促进T2DM发展和逐步恶化〔3〕。衰老可直接通过降低β细胞功能来加剧胰岛素分泌的缺乏,也可间接通过肥胖或其他危险因素(如骨骼肌的老化或减少)来增加胰岛素抵抗〔5～7〕。

此外,衰老与脂肪组织内促炎细胞因子产生增加、巨噬细胞数量增加、调节性T细胞数量减少和间充质祖干细胞的自我更新减少有关,从而经代谢失调和炎症来促进T2DM进程〔8,9〕。研究发现,在骨骼肌老化过程中促炎途径被激活,且由于抗氧化酶活性降低、线粒体数量减少、氧化能力降低等可导致细胞内活性氧积累,骨骼肌氧化应激水平也增加,这些过程都会诱导胰岛素抵抗(IR),从而增加T2DM的风险〔7,10〕。

C反应蛋白(CRP)是高度保守的戊酸蛋白超家族成员,在临床实践中经常被用作感染和炎症的标志物〔11〕。由于CRP可识别并结合内源性损伤相关分子模式(DAMPs)和外源性病原体相关分子模式(PAMPs),因此有助于启动免疫反应、消除各种病原体及坏死受损或凋亡的细胞〔12〕。当与特定配体结合后,CRP可通过激活参与经典补体途径中的C1q分子来发挥抗炎特征,通过这种方式CRP可导致机体对病原体的免疫〔12〕。然而,CRP也可作为一种促炎介质发挥作用,可与IgG的Fcγ受体结合导致促炎细胞因子释放〔13〕。细胞间黏附分子(ICAM)1是一种在免疫细胞、内皮细胞和上皮细胞中低水平表达的细胞表面糖蛋白,其在炎症刺激下可表达上调〔14〕。在炎症反应中,ICAM1在促使白细胞跨内皮迁移中具有重要作用,可调节白细胞移动及白细胞与血管壁的黏附,并引导白细胞穿过内皮层从而使其从循环系统募集到炎症部位〔14〕。由于近年来有证据表明CRP和ICAM1在糖尿病炎症反应中可能具有一定作用〔12,15〕,本实验拟分析老年T2DM患者外周血CRP和ICAM1水平变化及两者相关性。

1 材料与方法

1.1一般资料 选取佳木斯市中心医院2021年7月至2023年6月就诊的86例T2DM患者,年龄42～85岁,42～59岁患者为T2DM非老年组42例,60～85岁患者为糖尿病老年组44例,同时将该时间段内就诊的45名健康人群(年龄41～83岁)设为对照组。所有受试者被告知本实验的内容和目的,并同意参加本研究。纳入标准:糖尿病患者符合我国T2DM防治指南中所明确的诊断标准,即满足空腹血糖≥7.0 mmol/L、餐后2 h血糖≥11.1 mmol/L或糖化血红蛋白≥6.5%〔16〕。排除标准:①患有1 型糖尿病、妊娠期糖尿病、感染及免疫介导的糖尿病、胰岛β细胞功能遗传性缺陷所致的糖尿病、胰岛素作用遗传性缺陷所致的糖尿病、糖皮质激素、阿司匹林、噻嗪类利尿剂等药物所致的糖尿病患者;②患有恶性肿瘤、重要脏器功能障碍、智力障碍、免疫系统疾病、感染性疾病、遗传性疾病、血液系统疾病、精神性疾病者、其他代谢性疾病、长期卧床和营养不良者。

1.2样本采集及指标检测 各受试者入组后于清晨空腹抽取肘静脉血5 ml,置于乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝真空管中,3 000 r/min离心 5 min,将上层血清收集于无菌离心管中并于-70 ℃冰箱中储存备用。人CRP和ICAM1酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒购自武汉博士德生物工程有限公司,实验流程按厂家提供的说明书操作。将处理后的样本用酶标仪在450 nm测定光密度(OD)值。利用标准品OD值绘制标准曲线并据此计算各受试者外周血中CRP和ICAM1含量。

1.3统计学处理 采用SPSS25.0软件进行t检验、q检验及Pearson相关性分析。

2 结 果

2.1各组外周血中CRP和ICAM1含量比较 T2DM组外周血中CRP和ICAM1含量均高于对照组,差异有统计学意义(t=3.653 6、3.667 0,均P=0.000 4),T2DM非老年组和T2DM老年组外周血中CRP和ICAM1含量显著高于对照组(P<0.05),且T2DM老年组显著高于T2DM非老年组(P<0.05)。见表1。

表1 两组外周血中CRP和ICAM1含量比较

2.2T2DM患者外周血中CRP与ICAM1含量、CRP含量与患者年龄相关性 T2DM老年组外周血CRP与ICAM1含量(r=0.382 0,P=0.010 5)、CRP含量与患者年龄具有显著相关性(r=0.331 9,P=0.027 7),而ICAM1含量与年龄无相关性(r=0.131 3,P=0.395 4)。T2DM非老年组三者两两间均无相关性(P>0.05)。

3 讨 论

代谢综合征是一系列与营养过剩和体力活动不足有关的疾病。过去20年研究表明,慢性炎症是这类疾病常见、潜在的致病原因〔17,18〕。代谢综合征中的炎症特征主要表现为慢性炎症,因此经常伴有组织的单核/巨噬细胞和淋巴细胞浸润〔18～20〕。T2DM是代谢综合征常见且严重并发症,虽然该疾病可以单独存在,但许多T2DM患者符合代谢综合征诊断标准。研究发现,炎症特征的组织学改变发生在T2DM患者胰岛内,包括免疫细胞浸润、淀粉样蛋白沉积、细胞死亡和纤维化,表明炎症参与了胰岛β细胞功能障碍〔21～25〕。此外,细胞因子介导的T2DM炎症已被深入研究。如Arkan等〔26〕报道,促炎细胞因子肿瘤坏死因子(TNF)-α可通过激活许多与炎症信号有关的细胞内关键信号分子如c-Jun氨基末端激酶(JNK)和核因子κB抑制蛋白激酶(IKK)β而导致胰岛素作用受损。相反,在啮齿类动物模型中消耗巨噬细胞和阻断TNF-α可在一定程度上改善β细胞功能损坏并降低血糖〔26〕。白细胞介素(IL)-1β是第一个在T2DM患者胰岛中被发现的免疫细胞分泌的细胞因子,其来源于胰岛内巨噬细胞中的炎症小体,炎症小体可被细胞内营养物质如葡萄糖和游离脂肪酸激活,并诱导IL-1β产生〔27〕。当使用IL-1受体(IL-1R)阻断剂来阻断人胰岛中IL-1β信号通路,可以阻止IL-6、IL-8、CXC趋化因子配体(CXCL)1、TNF-α及CC趋化因子配体(CCL)2产生,表明这些促炎介质是IL-1β/IL-1R活化的下游分子〔27,28〕。研究发现,IL-1β可激活邻近高表达的IL-1R胰岛β细胞,β细胞中IL-1系统的长时间激活会损害胰岛素分泌,并对β细胞质量产生负面影响,导致β细胞衰竭并最终导致高血糖〔26〕。

最近发现,以炎症蛋白CRP水平升高为特征的低级别炎症与T2DM的发病机制有关〔12〕。CRP是由肝脏产生的典型的炎症生物标志物,受脂肪细胞来源的促炎细胞因子如IL-6和TNF-α的调节〔29〕。CRP在糖尿病引起的微血管并发症如神经病变、视网膜病变和肾病中具有一定作用。葡萄糖水平升高可触发微血管改变和炎症因子CRP、IL-6和TNF-α的产生增加〔30〕。人脂肪组织中CRP mRNA与IL-6 mRNA水平呈正相关,IL-6和脂多糖可增加CRP表达,导致肥胖个体血浆的CRP水平升高〔31〕。此外,在高脂饮食喂养的转基因小鼠中,CRP过表达有助于IR和脂肪组织中促炎细胞因子的表达,表明CRP在肥胖诱导的代谢紊乱发病机制中具有一定作用〔32〕。研究证实,CRP水平在健康个体中通常较低,但在急性全身炎症中可升高100～200倍或更高,而在T2DM患者中可长期升高〔12〕。本实验结果提示,CRP在老年T2DM患者的发病机制中可能具有更加重要的作用。

ICAM1是一种表达在免疫系统内皮细胞和白细胞上的一种细胞表面糖蛋白〔33〕。有报道表明,糖尿病患者血清ICAM1水平和糖尿病动物肾组织中ICAM1基因表达均较对照组升高,因此ICAM1可能在糖尿病和糖尿病肾病发生发展中发挥一定作用〔33〕。糖尿病肾病动物模型实验研究表明,ICAM1不仅在糖尿病大鼠肾小球中过表达,而且在T2DM小鼠肾小管上皮细胞中也过表达〔34〕。在伴有高血糖的糖尿病条件下,内皮细胞表面表达上调的ICAM1可与白细胞黏附蛋白(IFA)1的结合,促使越来越多的血液淋巴细胞通过肾小球内皮细胞和肾小管周围毛细血管转移,因此可导致肾小球和肾小管发生损伤〔35〕。Calle等〔36〕报道,CRP水平升高会影响黏附分子产生,包括E-选择素、ICAM-1和血管细胞黏附分子(VCAM)1,这些分子可直接参与胰岛素作用和局部IR的调节。