糖尿病视网膜病变患者血清SIRT4、CTRP5、Galectin-3与糖脂代谢和预后的关系研究*

杨清清,李 宁

西电集团医院眼科,陕西西安 710077

糖尿病属于内分泌基础代谢性疾病,发病时患者的血糖持续升高,以此为主要病理特征,并伴有多尿、多饮、多食、体质量减少(三多一少)等典型症状,严重危害患者的生命健康,在老年人群中广泛存在。糖尿病对患者的危害性还体现在长期的糖尿病患病过程会损伤多个脏器组织[1]。其中糖尿病视网膜病变(DR)是糖尿病常见的并发症,会导致患者的视网膜出现增厚、硬性渗出等症状,使视力水平降低,严重者可导致患者出现视力残疾、失明等,影响患者的生活质量[2]。目前,对于DR尚无特效的治疗手段,存在治疗难度大的问题,且患者预后差,其视力残疾发生率较高[3]。血清沉默信息调节因子4(SIRT4)是由多个氨基酸组成并存在于线粒体中的一种蛋白酶,具有多重生物学活性和功能,在心血管疾病、神经退行性病变、肿瘤疾病、糖尿病等疾病的发生、发展过程中发挥重要作用[4]。补体C1q肿瘤坏死因子相关蛋白5(CTRP5)是脂肪因子家族中的成员,可以调节机体的能量代谢,参与炎症反应,并与糖代谢、胰岛素抵抗等生理过程密切相关[5]。半乳糖凝集素-3(Galectin-3)是半乳糖苷结合凝集素家族的重要成员,可调节细胞生长、修复和凋亡,参与机体炎症反应和免疫反应,且与糖尿病及其多种并发症相关[6]。现临床有关SIRT4、CTRP5与Galectin-3在DR发病中的报道相对较少,且其与DR患者的糖脂代谢及预后间的关系尚未完全明确。为此,本研究以DR患者为研究对象,检测其血清SIRT4、CTRP5、Galectin-3水平,并对这3项指标与患者的糖脂代谢及预后的关系进行分析研究,以期为改善DR患者的预后提供参考。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2021年1月至2022年1月本院收治的115例DR患者作为DR组。纳入标准:(1)均为本院收治的糖尿病患者,符合《国家基层糖尿病防治管理指南:2018》[7]中的相关诊断标准;(2)糖尿病患者均伴有DR,符合《我国糖尿病视网膜病变临床诊疗指南:2014年》[8]中的相关标准;(3)患者均在本院接受统一规范化的DR治疗;(4)患者基础资料完整无缺项。排除标准:(1)原发性眼科疾病患者,包括青光眼、白内障、视神经萎缩等疾病;(2)非糖尿病因素导致的视网膜病变患者;(3)合并全身性感染的患者;(4)评价指标数据缺失的患者;(5)合并其他糖尿病并发症的患者;(6)严重肝肾功能不全的患者;(7)中途自愿退出的患者。DR组中男56例,女59例;年龄50～80岁,平均(65.46±7.98)岁;体质量指数(BMI)19～28 kg/m2,平均(22.91±2.98)kg/m2;有吸烟史10例,有饮酒史21例,有高血压病史34例,有高脂血症史27例;糖尿病病程5～15年,平均(9.75±2.87)年;DR病程3～12个月,平均(6.73±1.97)个月;DR分期:增生型54例(增生型DR组),非增生型61例(非增生型DR组)。另选取同期在本院进行健康体检的50例健康受试者作为对照组,其中男26例、女24例,年龄45～78岁、平均(63.27±8.92)岁,BMI18～28 kg/m2、平均(23.02±2.89) kg/m2。对照组所有受试者各项生理指标正常,近期无重大疾病,无眼科疾病史。DR组与对照组性别、年龄、BMI比较,差异无统计学意义(P>0.05),均衡可比。本研究方案经本院医学伦理学委员会批准(20210015)。所有研究对象对本研究均知情同意并自愿参与。

1.2方法 采集DR组入院后晨起和对照组体检时空腹静脉血3 mL,采用TDX4血型卡专用离心机(青岛精诚仪器仪表有限公司)进行离心得到血清标本,离心参数:离心半径4 cm、时间15 min、转速3 000 r/min,将其保存待测。采用酶联免疫吸附试验检测患者血清SIRT4、CTRP5、Galectin-3水平,检测仪器为Synergy H1型多功能酶标仪(美国BioTek公司),检测试剂盒分别购于上海机纯实业有限公司、江西江蓝纯生物试剂有限公司及上海信裕生物科技有限公司。另外,采用CS-1200型全自动生化分析仪(迪瑞医疗科技股份有限公司)检测所有研究对象的空腹血糖(FPG)、总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平。

1.3观察指标 (1)比较DR组及对照组SIRT4、CTRP5、Galectin-3、FPG、TC、TG、LDL-C、HDL-C水平。(2)按照《我国糖尿病视网膜病变临床诊疗指南:2014年》[8]推荐的治疗方法对DR组患者进行统一、规范化的治疗干预,对患者进行6个月的门诊随访观察,随访截止时间为2023年3月,随访终止事件为随访到期或患者死亡,根据患者的视力水平评估其预后效果,其中最佳矫正视力水平<0.8为预后不良,最佳矫正视力≥0.8为预后良好[9],将患者分为预后不良组和预后良好组,对两组患者的SIRT4、CTRP5和Galectin-3水平进行比较,并比较预后不良组和预后良好组的临床资料。

2 结 果

2.1增生型DR组、非增生型DR组、对照组各项指标水平比较 血清SIRT4、CTRP5、Galectin-3、FPG、TC、TG、LDL-C水平均表现为增生型DR组>非增生型DR组>对照组,而HDL-C水平表现为增生型DR组<非增生型DR组<对照组,任意两组间比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 增生型DR组、非增生型DR组、对照组各项指标水平比较

2.2血清SIRT4、CTRP5、Galectin-3水平与糖脂代谢指标的相关性分析 经Pearson相关分析显示,DR患者血清SIRT4、CTRP5、Galectin-3水平与FPG、TG、TC、LDL-C水平呈正相关(P<0.05),与HDL-C水平呈负相关(P<0.05)。见表2。

表2 SIRT4、CTRP5、Galectin-3与糖脂代谢指标的相关性分析

2.3不同预后患者的血清SIRT4、CTRP5、Galectin-3水平比较 115例DR患者,均随访6个月,无失访病例,预后良好组74例,预后不良组41例,DR患者预后不良发生率为35.65%(41/115)。预后不良组患者血清SIRT4、CTRP5、Galectin-3水平均高于预后良好组(P<0.05)。见表3。

表3 不同预后患者的SIRT4、CTRP5与Galectin-3水平比较

2.4预后良好组和预后不良组临床资料比较 预后良好组患者性别、年龄、BMI、糖尿病病程及有吸烟史、有饮酒史、有高血压史、有高脂血症史的比例与预后不良组比较,差异均无统计学意义(P>0.05);而预后不良组患者的DR病程长于预后良好组,增生型DR比例高于预后良好组,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表4。

表4 预后良好组和预后不良组临床资料比较[n(%)或

2.5多因素Logistic回归分析DR患者预后不良的影响因素 以DR患者预后情况(预后不良=1,预后良好=0)为因变量,以表3、表4中P<0.05的指标为自变量,建立Logistic多元回归分析模型(逐步后退法,α进=0.05,α出=0.10),其中连续变量形式的自变量均参考所有DR患者的中位数或均值或临床习惯做两分类转化,转化赋值参见表5。结果显示,SIRT4≥24 ng/mL、CTRP5≥8 ng/mL、Galectin-3≥1 400 ng/mL、DR病程≥6个月、DR分期为增生型是DR患者预后不良的独立危险因素(OR>1,P<0.05),见表5。

表5 DR患者预后不良的多因素分析

2.6血清SIRT4、CTRP5、Galectin-3单项或3项联合检测预测DR患者预后不良的ROC曲线分析 以预后良好组为阴性样本、预后不良组为阳性样本,绘制ROC曲线,分析血清SIRT4、CTRP5、Galectin-3对DR患者预后不良的预测价值。结果显示,血清SIRT4、CTRP5、Galectin-3单项检测最佳截断值分别为24 ng/mL、8 ng/mL、1 400 pg/mL时,各项指标预测DR患者预后不良的AUC分别为0.796、0.743、0.718。以多因素Logistic回归分析的结果建立模型Ln(P/1-P)= 0.573×XSIRT4+0.809×XCTRP5+0.424×XGalectin-3,作为3项指标联合检测的模型,结果显示该模型预测DR患者预后不良的AUC为0.833(95%CI:0.706～0.961),具有较高的预测价值。见表6和图1。

图1 血清SIRT4、CTRP5、Galectin-3单项或3项联合检测预测DR患者预后不良的ROC曲线

表6 血清SIRT4、CTRP5、Galectin-3单项或3项联合检测对DR患者预后不良的预测效能

3 讨 论

DR是糖尿病患者病情进展过程中常见的并发症。目前,对于DR的关注度不断提高,对于该病的发病机制也在进行深入研究。DR的发生是一个多种因素参与的结果,诸如遗传因素、高血糖造成的代谢异常、视网膜血流动力学改变、新生血管生成以及视网膜微血管损害等因素的综合作用引发了DR[10]。因此,寻找与DR病情进展及预后相关的生物学标志物,对于DR的早期诊断和预后评估有重要意义。

本研究对DR患者的SIRT4、CTRP5、Galectin-3及糖脂代谢指标进行检测,结果显示,血清中SIRT4、CTRP5、Galectin-3、FPG、TC、TG、LDL-C水平均表现为增生型DR组>非增生型DR组>对照组,而HDL-C水平表现为增生型DR组<非增生型DR组<对照组,表明SIRT4、CTRP5、Galectin-3高水平可能参与DR疾病的发生、发展过程,且处于增生型的DR患者各项指标水平更高。这是因为SIRT4是一种由多个氨基酸组成的线粒体蛋白,具有多重酶活性和生物学功能,本研究发现DR患者SIRT4水平升高,可能与高水平SIRT4能够调节机体的炎症反应和氧化应激水平有关,SIRT4水平的上调能够促进炎症反应、血管重塑和血管生成等过程,因而可促进DR病情的发生和发展[9]。也有报道表明,DR患者SIRT4水平升高可能是一种保护性反馈机制,SIRT4水平升高能对NF-κB产生抑制作用,减少NF-κB的激活和活化,以保护血管内皮细胞免受应激反应的影响,从而可防止视网膜血管内皮细胞受到炎症和氧化应激反应的损伤[11]。CTRP5是脂肪因子超家族中的成员,是一种参与葡萄糖代谢的负性调节因子,在糖尿病患者中水平明显升高,通过影响机体的血糖代谢,使患者的血糖水平升高,并导致机体出现胰岛素抵抗,进而可能加重糖尿病的病情程度,由此可诱发DR[12]。另外,也有研究表明CTRP5作为一种促炎性细胞因子,可以诱导机体产生多种炎症因子,并引起视网膜慢性炎症反应,导致视网膜血管内皮损伤,引发DR[13]。Galectin-3已在既往研究中证实参与炎症反应、纤维化、糖尿病等诸多病理过程[14]。有研究表明Galectin-3可作为糖基化终末产物(AGEs)而发挥作用,而AGEs是促进炎症反应的重要启动因素,慢性高血糖通过激活氨基己糖途径加速AGEs形成,并逐渐诱导视网膜细胞产生病变,因此其水平在相关疾病患者中显著升高[15]。这与本研究结果贴合。本研究相关分析显示,DR患者的血清SIRT4、CTRP5、Galectin-3水平与FPG、TG、TC、LDL-C水平呈正相关,这是因为DR患者多伴有糖脂代谢紊乱,而SIRT4、CTRP5均有参与调控糖脂代谢的功能,因此与糖脂代谢指标间有密切的相关性。

本研究显示,预后不良组患者血清SIRT4、CTRP5、Galectin-3水平高于预后良好组,表明SIRT4、CTRP5、Galectin-3高水平对于DR患者的预后效果有一定的预测作用。多因素Logistic回归分析结果显示,SIRT4≥24 ng/mL、CTRP5≥8 ng/mL、Galectin-3≥1 400 ng/mL、DR病程≥6个月、DR分期为增生型是DR患者预后不良的独立危险因素。这是因为SIRT4、CTRP5、Galectin-3高水平预示着DR患者的病情程度加重,患者的胰岛素抵抗、脂代谢功能紊乱程度也越重,常规治疗对于这类DR患者治疗作用较差,更容易出现预后不良[4-5,16]。DR病程越长患者的预后效果也越差,主要是因为病程越长患者的视网膜损伤程度也越重,导致患者的治疗难度增加,对视网膜的修复效果欠佳,由此影响患者视力水平,导致患者的预后较差[17]。增生型DR患者也是预后不良的高发人群,此类患者的病情程度较重,患者处于视网膜新生血管形成期,伴有视网膜出血、眼底出血等症状,若未进行有效的治疗干预可导致视网膜脱落,出现视力残疾甚至失明,进而使得患者出现预后不良[18]。进一步ROC曲线分析结果显示,SIRT4、CTRP5、Galectin-3单项和3项联合检测预测DR患者预后不良的AUC分别为0.796、0.743、0.718、0.833,3项联合对DR患者预后的预测价值高于单项指标,值得临床关注。

综上所述,DR患者血清SIRT4、CTRP5、Galectin-3水平升高,可能参与DR病情的发生、发展,并与DR患者的糖脂代谢水平密切相关,影响DR患者的预后。SIRT4≥24 ng/mL、CTRP5≥8 ng/mL、Galectin-3≥1 400 ng/mL、DR病程≥6个月是DR患者预后不良的独立危险因素。因此,可根据DR预后不良的危险因素制订针对性的干预措施,改善患者预后。通过检测SIRT4、CTRP5、Galectin-3水平,也可为DR的治疗提供新的靶点。