彭文怡,張明媚,易湘龍
1 新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院眼科,烏魯木齊 830000;2 省部共建中亞高發(fā)病成因與防治國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
糖尿病視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy,DR)是常見的糖尿病微血管并發(fā)癥,可分為增殖期DR(Proliferative DR,PDR)和非增殖期DR(non-proliferative DR,NPDR)。糖尿病性黃斑水腫(diabetic macular edema,DME)指由于糖尿病引起的黃斑中心凹一個(gè)視盤直徑范圍內(nèi)的細(xì)胞外液積聚所致的視網(wǎng)膜增厚或硬性滲出沉積。黃斑水腫是DR 患者視力喪失的主要原因,在糖尿病患者中的發(fā)病率為6.8%~14.0%,且呈逐漸升高趨勢(shì)[1]。DR 是一種由炎癥介質(zhì)參與的慢性低度免疫炎癥性疾病。研究[2]發(fā)現(xiàn),相比于健康體檢者,NPDR 患者房水或玻璃體中白細(xì)胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、干擾素-γ(interferon-γ,IFN-γ)和單核細(xì)胞趨化蛋白-1(monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1)等炎癥介質(zhì)水平均升高。炎癥介質(zhì)是否參與了NPDR 黃斑水腫的發(fā)生發(fā)展,目前相關(guān)研究較少。我們觀察了有黃斑水腫的NPDR 患者房水及外周血中炎癥介質(zhì)水平變化,并進(jìn)一步分析其相關(guān)性,現(xiàn)將結(jié)果報(bào)告如下。
1.1 臨床資料 選擇2021年10月至2022年8月在新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院眼科就診的2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)患者75 例,均根據(jù)糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)和糖代謝狀態(tài)分類標(biāo)準(zhǔn)[3]明確診斷為糖尿病。排除標(biāo)準(zhǔn):患有其他眼部疾病,如PDR、視網(wǎng)膜靜脈阻塞、黃斑變性、青光眼和葡萄膜炎等;患有肝功能不全、腎損傷、惡性腫瘤、精神疾病及自身免疫性疾病等;實(shí)驗(yàn)前6個(gè)月內(nèi),接受眼底激光光凝治療;實(shí)驗(yàn)前12 個(gè)月內(nèi),接受玻璃體內(nèi)抗VEGF及類固醇類藥物治療;進(jìn)行過其他任何類型的眼內(nèi)手術(shù)或眼部治療以及全身抗VEGF 和類固醇類藥物治療。75 例患者根據(jù)2002 年由美國(guó)眼科協(xié)會(huì)和國(guó)際眼病學(xué)會(huì)發(fā)布的《糖尿病視網(wǎng)膜病變的國(guó)際臨床分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》和糖尿病視網(wǎng)膜病變?cè)缙谥委熝芯浚╰he Early Treatment Diabetic Retinopathy Study,ETDRS)[4]分為無視網(wǎng)膜病變者(NDR 組,確診為T2DM、無DR)25 例、無黃斑水腫者(NDME 組,確診為T2DM 和NPDR、無DME)20 例、黃斑水腫者(DME組,確診為T2DM、NPDR 和DME)30 例,NDR、NDME和DME 組患者使用胰島素比例分別為44%、80%和80%,DME 和NDME 組使用胰島素比例明顯高于NDR 組(P均<0.05)。各組在年齡、性別、BMI、糖尿病病程、血糖以及NPDR 嚴(yán)重程度分級(jí)方面具有可比性(P均>0.05)。所有患者在標(biāo)本采集之前簽署知情同意書。該研究得到新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)科研倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)(審批號(hào):220120-06),嚴(yán)格按照批準(zhǔn)的方案執(zhí)行,并符合《赫爾辛基宣言》的倫理原則。
1.2 各組患者房水、血清炎癥介質(zhì)檢測(cè)
1.2.1 房水、血清樣本采集 ①房水標(biāo)本制備 在患者進(jìn)行玻璃體腔藥物注射或白內(nèi)障手術(shù)做眼球切口前,以1.0 mL 無菌空針于角膜緣后0.5 mm 平行于虹膜穿刺入前房抽取0.10~0.15 mL 房水,裝入已消毒的EP 管中,-80 ℃冰箱密封保存待測(cè)。所有手術(shù)操作均由同一名醫(yī)師完成。②血清標(biāo)本制備采集患者晨起空腹外周靜脈血5 mL,玻璃試管中室溫靜置30 min;常溫離心10 min (3 000 rpm/min),吸取上層血清放于離心管內(nèi);常溫下再次離心5 min (400 rpm/min),吸取上層血清-80 ℃冰箱儲(chǔ)存?zhèn)溆??;颊邷y(cè)定的血清指標(biāo)均來自同一份血清標(biāo)本。
1.2.2 房水、血清炎癥介質(zhì)檢測(cè) 通過基于流式細(xì)胞檢測(cè)系統(tǒng)的多重蛋白定量檢測(cè)試劑盒(美國(guó),Biolegend,740808)檢測(cè)各組患者房水、血清中13種與眼內(nèi)或全身炎癥性疾病有關(guān)的炎癥介質(zhì)[2,5]IL-1β、IL-6、IL-8、IL-10、IL-12p70、IL-17A、IL-18、IL-23、IL-33、MCP-1、IFN-γ、IFN-α2 和TNF-α。具體操作步驟均嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行。所有指標(biāo)均重復(fù)檢測(cè)3次,取平均值。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用IBM SPSS 25.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。計(jì)量資料在分析之前均進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn),服從正態(tài)分布的數(shù)據(jù)用-x±s表示,各組比較采用單因素方差分析和t檢驗(yàn),相關(guān)性分析采用Pearson 線性相關(guān);非正態(tài)分布數(shù)據(jù)用中位數(shù)/四分位數(shù)間距表示,各組比較采用Kruskal-Wallis 和非參數(shù)Mann-Whitney 檢驗(yàn),相關(guān)性分析采用Spearman 秩相關(guān);計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)。P<0.05 為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 各組患者房水炎癥介質(zhì)水平比較 各組患者房水中IL-1β、IL-8、IL-10、IL-12p70、IL-17A、IL-18、IL-23、IL-33、IFN-γ、IFN-α2 和TNF-α 水平大多數(shù)低于檢測(cè)值。NDR 組、NDME 組和DME 組患者房水IL-6 水平分別為114.06[6.43,221.69]、61.17[13.41,203.41]、113.02[38.06,817.96]pg/mL。NDR 組、NDME 組和DME 組患者房水MCP-1 水平分別為1 684.58[1 163.65,4 403.20]、2 003.36[1 287.48,3 520.41]、3 296.59[1 914.98,4 677.00]pg/mL,有逐漸升高趨勢(shì)。NDR 組、NDME組和DME組患者房水炎癥介質(zhì)水平比較,P均>0.05。
2.2 各組患者血清炎癥介質(zhì)水平比較 結(jié)果見表1。
表1 各組患者血清炎癥介質(zhì)水平比較(pg/mL)
2.3 DME 患者房水及血清中MCP-1、IL-6 相關(guān)性 DME 患者房水MCP-1 和血清MCP-1、房水IL-6與血清IL-6 水平均無相關(guān)性(r分別為0.150、-0.358,P均>0.05)。
黃斑水腫是臨床上常見的糖尿病眼部并發(fā)癥,在病程超過20 年的糖尿病患者中約有28%合并黃斑水腫,如果不盡早進(jìn)行合理治療,約50%有黃斑水腫的NPDR 患者在2 年內(nèi)喪失2 行或以上視力,是糖尿病患者致盲的主要原因[6]。有黃斑水腫的NPDR 患者房水或玻璃體炎癥介質(zhì)水平的升高表明該疾病與慢性低度免疫炎癥反應(yīng)有關(guān)[2],而眼內(nèi)液標(biāo)本的采集和檢測(cè)比較復(fù)雜。因此,在疾病的早期階段尋找血清中潛在的致病因子對(duì)DME 患者的監(jiān)測(cè)、診斷和治療至關(guān)重要?;谘鍢?biāo)本采集和檢測(cè)的相對(duì)便利性,本研究探討了有黃斑水腫的NPDR 患者房水和血清炎癥介質(zhì)表達(dá)水平及其相關(guān)性,結(jié)果顯示,有黃斑水腫的NPDR 患者房水MCP-1 水平呈升高趨勢(shì),血清IFN-γ 和IL-23 水平升高,有黃斑水腫的NPDR 患者房水與血清中MCP-1、IL-6 水平?jīng)]有相關(guān)性,提示局部和全身有不同的炎癥介質(zhì)在早期階段已經(jīng)參與DME 的發(fā)生發(fā)展。有黃斑水腫的NPDR 患者房水或玻璃體炎癥介質(zhì)水平可能發(fā)生變化,本研究進(jìn)一步明確了有黃斑水腫的NPDR 患者房水MCP-1 水平已經(jīng)高于NDR 組和NDME 組。研究[7]發(fā)現(xiàn),抗VEGF 治療有效的DME 患者,房水基線MCP-1 水平低于抗VEGF 治療無效的患者,提示可參考房水炎癥介質(zhì)水平盡早采取治療措施。
IFN-γ 是Th1 型細(xì)胞因子反應(yīng)的經(jīng)典組成部分,主要來源于T 細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞,可激活M1型巨噬細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞和B 細(xì)胞分泌炎癥因子。TSI 等[8]發(fā)現(xiàn),DR 患者玻璃體液中IFN-γ 呈現(xiàn)高表達(dá),而DR 和有黃斑水腫的NPDR 患者血清IFN-γ 表達(dá)情況尚未見報(bào)道。有學(xué)者認(rèn)為,在DR 不同階段IFN-γ 表達(dá)水平不同,DR 早期血管內(nèi)皮細(xì)胞及血管基底膜受損,IFN-γ 水平升高,通過促進(jìn)NO 產(chǎn)生而誘導(dǎo)免疫抑制;當(dāng)DR 處于增殖期時(shí)機(jī)體的免疫力下降,免疫抑制作用減弱致使IFN-γ 對(duì)VEGF 等因子的拮抗作用失衡[9],本研究證實(shí),NPDR 患者患者血清IFN-γ 高表達(dá),高于NDR 組。IL-23 作為IL-12家族的新成員,來源于活化的單核巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞,在自身免疫性疾病、腫瘤以及眼部新生血管疾病中具有重要作用[10]。IL-23 負(fù)責(zé)Th17 細(xì)胞的存活和擴(kuò)增,經(jīng)過炎癥因子初步誘導(dǎo)后,在Th17細(xì)胞分化晚期發(fā)揮作用。相關(guān)研究表明PDR 患者血清IL-17 水平顯著升高[11],但尚未報(bào)道DME 患者血清IL-23 高表達(dá),且高于沒有黃斑水腫的NPDR患者,同時(shí),IL-23 表達(dá)水平升高要早于IL-17。因此,血清IFN-γ 和IL-23 可能成為早期階段糖尿病眼病的監(jiān)測(cè)、診斷和治療指標(biāo),關(guān)于它們?cè)贒ME 發(fā)生發(fā)展中的具體作用機(jī)制,有待于進(jìn)一步深入研究。IL-8 是一種有效的化學(xué)誘導(dǎo)劑,通過激活中性粒細(xì)胞和T 細(xì)胞促進(jìn)炎癥反應(yīng)及新生血管形成。相關(guān)研究表明,IL-8 與胰島素抵抗和代謝疾病有關(guān),在T2DM 患者血清中呈現(xiàn)高表達(dá),它的升高通常標(biāo)志著更加嚴(yán)重的炎癥狀態(tài)以及較差的代謝控制情況[12]。目前,關(guān)于DME 和DR 患者血清IL-8 水平的報(bào)道較少,本研究結(jié)果顯示,NPDR 及有黃斑水腫的NPDR 患者患者血清IL-8 水平高于NDR 組。IL-33 可由胰島間充質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生,在糖尿病發(fā)生早期,胰島細(xì)胞被破壞導(dǎo)致IL-33 表達(dá)增加,促進(jìn)Th2型抗炎細(xì)胞因子分泌,通過免疫反應(yīng)應(yīng)對(duì)細(xì)胞損傷,隨后Th1/Th2 平衡偏移誘導(dǎo)Th1 型促炎細(xì)胞因子表達(dá)增加,加重了糖尿病嚴(yán)重程度[13]。IL-33 與眼部疾病關(guān)系的研究主要集中于Behcet’s 病[5]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),DME 組和NDME 組患者血清IL-33 水平低于NDR,可能與其在糖尿病早期階段發(fā)揮作用有關(guān),因此持續(xù)高水平的IL-33 可能對(duì)糖尿病眼病發(fā)生具有抑制作用。
患者房水和血清MCP-1、IL-6 水平之間沒有相關(guān)性,DME 組患者房水MCP-1 和IL-6 濃度升高,而在血清中并未見到類似現(xiàn)象,說明房水MCP-1 和IL-6 水平升高不是通過破壞的血-視網(wǎng)膜屏障從血漿滲漏而來,而是由眼局部產(chǎn)生。另有研究發(fā)現(xiàn),DR 患者眼內(nèi)液中MCP-1 和IL-6 水平高于血清[14]。以上研究結(jié)果均說明MCP-1 和IL-6 是由局部視網(wǎng)膜生成的。因此,NPDR 患者黃斑水腫發(fā)生涉及不同的房水和血清炎癥介質(zhì),它們?cè)诰植亢腿韺?duì)DME 的形成發(fā)揮不同作用,血清炎癥介質(zhì)水平升高可能會(huì)導(dǎo)致白細(xì)胞瘀滯和血細(xì)胞滲出,將單核細(xì)胞募集到視網(wǎng)膜和血管外空間,進(jìn)而引起眼內(nèi)炎癥介質(zhì)水平升高,破壞血-視網(wǎng)膜屏障并導(dǎo)致視網(wǎng)膜水腫和黃斑功能障礙[15]。在疾病發(fā)展的早期階段可以通過改善患者全身炎癥狀態(tài),改善NPDR 患者黃斑水腫。
綜上所述,有黃斑水腫的NPDR 患者房水MCP-1 水平呈升高趨勢(shì),血清IFN-γ 和IL-23 水平顯著升高。有黃斑水腫的NPDR 患者房水及血清中炎癥介質(zhì)水平變化提示局部和全身不同的炎癥介質(zhì)在不同階段已經(jīng)參與NPDR 患者黃斑水腫的發(fā)生發(fā)展。但外周血炎癥介質(zhì)水平容易受到多種因素影響,且本研究尚未探討炎癥介質(zhì)在NPDR 黃斑水腫發(fā)生發(fā)展中的具體作用機(jī)制,今后尚需擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步深入研究。