张蕊 郑岚 施毕旻

2型糖尿病及合并大血管病变患者体内细胞因子的变化

张蕊 郑岚 施毕旻

目的探讨2型糖尿病患者及大血管病变患者血清肿瘤坏死因子(TNF)-α、干扰素(IFN)-γ的变化。方法用双抗夹心酶联免疫吸附法检测36例初诊2型糖尿病(DM组)患者和28例糖尿病并颈动脉斑块患者、20例健康对照者的血清IFN-γ、TNF-α的水平。结果T2DM并大血管病变组、T2DM组的血清TNF-α、IFN-γ水平高于健康对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。结论机体免疫功能异常与促炎因子的启动在2型糖尿病及大血管病变的发生、发展中发挥着一定的作用。

2型糖尿病;大血管病变;肿瘤坏死因子-α;干扰素-γ

胰岛素抵抗与胰岛β细胞功能缺陷一直被认为是2型糖尿病(T2DM) 根本的发病机制，研究表明，免疫调节异常可能在T2DM及其并发症的发生发展中起了核心的作用。肿瘤坏死因子-α(TNF-α) 和干扰素-γ(IFN-γ) 都是与炎症反应相关的细胞因子，它们都参与炎症的发生和发展。本文通过测定2 型糖尿病患者血清TNF-α、IFN-γ,以探讨其在糖尿病的预防、诊治、预后判断中的作用。

1 资料与方法

1.1一般资料 64例来自苏州大学第一附属医院住院糖尿病患者。其中2型糖尿病患者36例，男19例，女17例，平均年龄53岁，病程1～6个月，符合1999年WHO糖尿病诊断标准，且抗谷氨酸脱羧酶(GAD)抗体阴性，2型糖尿病并大血管病变患者28例，颈动脉彩超示颈动脉斑块形成，均无明显的心、肝、肾等疾病，无过敏性疾病及其他变态反应性疾病，未服用过任何糖皮质激素及其他免疫抑制剂。健康对照组来自苏州大学第一附属医院健康体检者20例，男11例，女9例，平均年龄50岁，空腹血糖<6.1 mmol/L且餐后2 h血糖<7.8 mmol/L，无急慢性感染、心脑血管疾病、自身免疫性疾病史及长期口服药物史。

1.2方法 清晨抽取患者及健康对照者外周血5～6 ml，肝素抗凝，经离心分离出血浆分装置于-80℃冰箱保存，采用ELISA 法测定血浆中的TNF-α、IFN-γ 水平，实验操作严格按说明书进行。

2 结果

2.1单纯2型糖尿病患者血浆TNF-α、IFN-γ的水平高于健康对照组(单位pg/ml,下同)。

糖尿病患者血浆TNF-α(14.27±1.91)水平高于健康对照组(8.98±5.38)(P<0.05)。

糖尿病患者血浆IFN-γ(2.19±0.66)的水平高于健康对照组(1.87±0.60)(P<0.05)。

2.22型糖尿病大血管病变患者血浆TNF-α、IFN-γ的水平高于健康对照组。

糖尿病大血管病变患者血浆TNF-α(22.12±10.10)水平高于健康对照组(8.98±5.38)(P<0.05)。

糖尿病大血管病变患者血浆IFN-γ(4.08±2.21)的水平高于健康对照组(1.87±0.60)(P<0.05)。

2.32型糖尿病大血管病变患者血浆TNF-α、IFN-γ的水平高于单纯糖尿病患者。

糖尿病大血管病变患者血浆TNF-α(22.12±10.10)水平高于糖尿病患者血浆TNF-α(14.27±1.91)(P<0.05)。

糖尿病大血管病变患者血浆IFN-γ(4.08±2.21)的水平高于糖尿病患者血浆IFN-γ(2.19±0.66)(P<0.05)。

3 讨论

2 型糖尿病是一组由遗传和环境等因素相互作用而引起的临床综合征, 机体存在明显的免疫功能紊乱和炎症介质增加，胰岛素抵抗由始至终贯穿糖尿病全过程，常并发各种血管病变。免疫系统激活产生的各种炎症因子(如IFN-γ、TNF-α和CRP等)均能诱导胰岛素抵抗的发生[1]。

TNF-α是体内炎症反应和一系列病理生理过程的重要介质，它主要由单核巨噬细胞产生，是具有多项生物学效应的细胞因子，在许多疾病的发病机制中起着重要的作用[2]。研究显示，给大鼠输注TNF-α可产生胰岛素抵抗，且不同肥胖大鼠模型的肥胖程度、胰岛素抵抗程度与其脂肪组织中TNF-αmRNA表达水平相平行，而TNF-α信号转导抑制物如可溶性TNFR和抗TNF抗体能够中和循环中的TTNF-α，改善肥胖和胰岛素抵抗啮齿类动物的胰岛素敏感性及胰岛素转导的效应[3]。研究发现，TNF-α在致胰岛素抵抗中的作用机制一方面是直接作用于胰岛素信号转导系统，干扰胰岛素受体后信号转导而改变胰岛素的敏感性；另一方面通过刺激其他细胞或组织产生代谢效应间接作用于胰岛素信号转导系统。TNF-α可直接作用于β细胞，使胰岛生成cGMP，损伤细胞DNA。TNF-α还与其他细胞因子协同作用，加速β细胞的功能损伤和破坏。将鼠胰岛β细胞与细胞因子TNF-α、IL-1β和IFN-γ的组合预处理，可诱导NO 的形成，并抑制葡萄糖诱导的胰岛素分泌[4]。TNF-α通过损伤胰岛素信号通路，影响β细胞的生长和增殖，对2 型糖尿病的发展起重要作用。TNF-α可通过促进IL-1导致的葡萄糖代谢抑制，加速IL-1诱发的β细胞损伤，还可直接抑制胰岛分泌功能，使胰岛β细胞对葡萄糖刺激的敏感性下降，胰岛素分泌减少，从而导致空腹血糖升高和外周组织对糖的利用减少。本组研究中，2型糖尿病组TNF-α水平显著高于正常对照组，表明TNF-α在糖尿病早期即参与胰岛素抵抗的形成，并可能持续对胰岛β细胞产生损害，在糖尿病的发生、发展中起一定的作用。

IFN-γ是由活化T 细胞产生，具有抗病毒、抑细胞生长及诱导Ⅰ类主要组织相容性复合体(MHC) 抗原分子表达的作用。糖尿病患者的胰岛β细胞Ⅰ类主要组织相容性复合体抗原分子(HLA-A，B，C) 的表达明显增加，有些β细胞可表达Ⅱ类HLA 抗原(HLA-DR)。而正常的胰岛β细胞表面是不表达该抗原，这说明胰岛β细胞炎性反应时，其Ⅰ类和Ⅱ类MHC 抗原的表达异常。MHC 抗原的异常表达使β细胞具有抗原传递功能，对TC 细胞的细胞毒作用更敏感，易发生自身免疫性损伤而导致β细胞的破坏。由此可见,IFN-γ通过诱导β细胞MHC 抗原分子的异常表达而参与了糖尿病的发病。此外，IFN-γ对β细胞也有直接影响。体外培养的β细胞经IFN-γ处理后，胰岛素原的合成下降，细胞生长受抑制，细胞形态也发生改变，如细胞变大、伪足增多等， IFN-γ还具有明显的溶细胞效应，因此IFN-γ直接或间接地参与了胰岛细胞损伤。本组研究中，单纯2型糖尿病组IFN-γ水平显著高于正常对照组，表明IFN-γ在糖尿病的发生、发展中起到一定的作用。

糖尿病大血管病变主要是指动脉粥样硬化, IFN-γ、TNF-α可作用于内皮细胞表面相应的受体，激活NF-KB引起白细胞粘附分子血管细胞间粘附分子-l(VCAM-1)、细胞间粘附分子-l(ICAM-1)等表达增加，使单核细胞聚集、粘附于内皮，并迁入内皮下间隙，摄取已进入内膜发生氧化的脂质，形成单核细胞源性泡沫细胞，导致动脉粥样硬化发生。IFN-γ可刺激巨噬细胞产生炎性细胞因子损伤血管壁，同时还可通过脂质过氧化作用直接导致血管壁的氧化损伤。本组研究中，2型糖尿病组大血管病变组血清TNF-α、IFN-γ水平均显著高于正常对照组，表明TNF-α、IFN-γ在糖尿病大血管病变的发生、发展中也起到一定的作用。

综上所述，由细胞因子独立或介导的炎症过程是2 型糖尿病及大血管病变发生的重要原因，深入研究针对由多种细胞因子介导的β细胞及大血管损伤的干预将对2 型糖尿病及大血管并发症的防治提供新的途径。

[1] HrnciarJ, GaborD, HinciarovaM,et al. Relation between cytokines(TNF-α, IL-1 and 6) and homocysteine in android obesity and the phenomenon of insulin resistance syndromes. Vnitr Lek,1999,45(1): 11-16.

[2] WoLF AM， woLF D， RuMPOLD H. et al. The kinase inhibitor imatimib misylate inhibits production in vitro and prevents dependent acute hepatic inflammation. Proc Natl Acad Sci USA，2005，102(38)：13622-13627.

[3] Kushibiki S， Hodate K， Shingu H， et al. Effects of long-term administration of recombinant bovine tumor necrosis factor-alpha on glucose metabolism and growth hormone secretion in steers. Am J Vet Res，2001，62：794-798.

[4] Wachlin G, Augstein P， Schroder D，et al. IL-1beta， IFN-gamma and TNF-alpha increase vulnerability of pancreatic beta cells to autoimmune destruction. J Autoimmun，2003，20:303-312.

277100 山东省枣庄市市中区人民医院(张蕊);山东省枣庄矿业集团枣庄医院(郑岚);苏州大学附属第一医院(施毕旻)

张蕊