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糖尿病视网膜病变患者血清血管内皮生长因子及其受体2和血小板反应性蛋白-1的表达

2017-04-20王云枫郭常秀

中国老年学杂志 2017年7期
关键词:生长因子内皮细胞内皮

王云枫 连 续 郭常秀 李 娟

(牡丹江医学院附属红旗医院内分泌科,黑龙江 牡丹江 157000)

糖尿病视网膜病变患者血清血管内皮生长因子及其受体2和血小板反应性蛋白-1的表达

王云枫 连 续 郭常秀 李 娟1

(牡丹江医学院附属红旗医院内分泌科,黑龙江 牡丹江 157000)

目的 检测糖尿病视网膜病变患者血清中血管内皮生长因子(VEGF)、VEGF受体(VEGFR)-2和血小板反应性蛋白(TSP)-1的水平,分析其临床意义。方法 48例2型糖尿病(T2DM)伴有视网膜病变患者作为观察组,T2DM不伴有视网膜病变患者24例作为对照组,15例体检证实为健康成人血清标本作为正常对照组,应用酶联免疫吸附实验检测3组血清VEGF、VEGFR-2和TSP-1的表达。结果 3组血清中VEGF、VEGFR-2和TSP-1的表达差异有统计学意义(P<0.05)。观察组中VEGF、VEGFR-2和TSP-1的表达与是否为增殖期密切相关。观察组中VEGF和VEGFR-2正相关,其他指标间无相关性。结论 血清中VEGF和VEGFR-2高表达、TSP-1低表达与糖尿病伴有视网膜病变患者病变的形成和进展有关。VEGF、VEGFR-2和TSP-1的检测可能对糖尿病视网膜病变的早期诊断和治疗有一定帮助。

糖尿病;视网膜病变;血管内皮生长因子(VEGF);VEGF受体-2;血小板反应性蛋白(TSP)-1

糖尿病视网膜病是糖尿病最常见的微血管并发症,也是引起致盲的疾病之一,其病因复杂〔1〕;近年相关研究显示与血管生成有关的细胞因子在病变的发生发展中有重要作用〔2〕。血管内皮生长因子(VEGF)是目前已知最强的内皮细胞有丝分裂原和血管生成因子,其受体是VEGF受体(VEGFR)-2,二者高表达对血管生成有一定促进作用〔3,4〕。血小板反应性蛋白(TSP)-1是一种重要的细胞外基质糖蛋白,可以影响和调控内皮细胞黏附、运动和增殖,是一种有效的内源性血管生成的抑制因子〔5〕。本研究观察糖尿病视网膜病变患者血清中VEGF、VEGFR-2和TSP-1的表达,分析其临床意义。

1 资料与方法

1.1 一般资料 2014年1月至2015年12月红旗区院确诊2型糖尿病(T2DM)伴有视网膜病变的患者48例作为观察组,其中男25例,女23例,年龄40~72岁,平均52.5岁,其中增殖期27例,非增殖期21例。T2DM不伴有视网膜病变的患者24例作为对照组,其中男12例,女12例,年龄40~67岁,平均50.9岁。排除急慢性炎症、高血压、冠心病、肾病等疾病。15例体检健康的成人血清标本作为正常对照组,其中男8例,女7例,年龄25~62岁,平均50.7岁。3组一般资料无明显差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。

1.2 VEGF、VEGFR-2和TSP-1的检测 3组均常规抽取清晨空腹静脉血3 ml,1 500 r/min离心20 min后,分离血清,并置于-20℃冰箱中冻存。VEGF、VEGFR-2和TSP-1的检测均应用酶联免疫吸附(ELISA)法,样本均于1个月内集中检测,严格按说明书操作,做好质控工作。

1.3 统计学方法 应用SAS6.12统计软件进行t检验或方差分析、线性相关分析。

2 结 果

2.1 3组血清VEGF、VEGFR-2和TSP-1表达比较 3组血清VEGF、VEGFR-2和TSP-1表达差异有统计学意义(均P<0.05)。见表1。

组别nVEGFVEGFR-2TSP-1观察组48241.40±122.69126.72±32.5196.67±22.61对照组24186.85±86.7794.57±28.68164.54±57.68正常对照组1587.66±23.6131.71±10.45249.56±83.64F/P值8.71/0.0088.08/0.0139.68/<0.001

2.2 观察组中是否为增殖期患者血清中VEGF、VEGFR-2和TSP-1表达的比较 观察组中VEGF、VEGFR-2和TSP-1的表达与是否为增殖期密切相关(均P<0.05)。见表2。

增殖期nVEGFVEGFR-2TSP-1否27227.71±82.71108.78±39.92104.57±20.98是21267.87±76.96141.68±29.8784.08±17.79t/P值6.75/0.0197.15/0.0115.88/0.024

2.3 观察组中VEGF、VEGFR-2和TSP-1表达水平的相关性 VEGF和VEGFR-2呈正相关(r=0.47,P=0.035),而其他指标间无相关性(P>0.05)。

3 讨 论

糖尿病视网膜病变的发生发展与微血管形成、血管内皮细胞的损伤有密切关系。增殖期糖尿病性视网膜病变出现新生的毛细血管及增殖性的病变特征,新生血管的形成是从血管内皮细胞出芽开始,通过内界膜伸展到视网膜的表面,在视盘前新生血管出现明显的纤维性增殖,呈扇形或辐射状伸长,黏附在玻璃体的后半部,部分新生物可以突入玻璃体中,引起出血和视网膜的脱离。有研究认为血清中细胞因子的水平能间接反映玻璃体内相应细胞因子的表达水平〔6〕。VEGF是经典的血管生成因子,是一种具有肝素结合活性的二聚体糖蛋白,可以由多种肿瘤细胞和一些正常细胞产生,主要作用是促进内皮细胞的增殖和诱导新生血管的形成〔7,8〕。VEGF在发挥生物学作用时常与受体VEGFR-2结合,此时可以特异性地直接作用于血管内皮细胞,并引起内皮细胞的增生繁殖。另外VEGF还能通过改变细胞外基质和上调细胞黏附分子-1的表达,使血-视网膜屏障受到破坏,促进新生血管的生成〔9〕。有观点认为VEGF对于确保有足够血液供应视网膜色素上皮细胞和光感受器,维持和保护视网膜神经节细胞的功能有重要作用。眼内VEGF是动态平衡的,其平衡失调不仅干扰正常眼血管生成的功能,还可以影响眼部的神经功能,甚至影响正常眼血管和视网膜的血液供应,同时出现较多并发症〔10〕。TSP-1是血管生成的抑制因子,可以抑制纤维生长因子或VEGF诱导的血管生成反应,通过多种途径抑制内皮细胞的黏附,有效阻止内皮细胞的迁移过程〔11,12〕。

本研究提示VEGF、VEGFR-2高表达和TSP-1低表达与糖尿病视网膜病变的形成有关。VEGF、VEGFR-2和TSP-1的异常表达使视网膜局部的血管生成和抑制作用平衡失调,此时血管生成占优势,内皮细胞增生明显〔13〕。本文结果提示VEGF、VEGFR-2和TSP-1的异常表达与病变的进展有关。VEGF、VEGFR-2二者在病变形成中具有协同作用。糖尿病性视网膜病的特征是视网膜微血管系统出现进行性改变,主要表现为血管高渗透性、血管闭塞、新生血管化三种变化。在视网膜微血管受到明显损害时,视网膜局部组织出现缺血、缺氧的改变,此时能明显诱导新生血管的形成〔14〕。也有研究显示缺血可以诱导VEGF及其受体的产生,这是视网膜增殖反应的启动因素〔15〕,而VEGF是一种特异性刺激血管内皮细胞增殖的重要因子,糖尿病患者长期的高血糖使糖酵解过程受阻,葡萄糖不能经正常途径分解,进而激活山梨醇旁路,引起毛细血管周细胞内山梨醇蓄积。此时增强了葡萄糖对视网膜毛细血管周细胞的毒性,也增加了周细胞内活性氧簇,降低了DNA的合成,此时为VEGF的分泌创造了条件。由于周细胞具有一定的收缩性,能有效调节毛细血管床的流量,而周细胞的损伤使其丧失了对视网膜血流量的调节作用,破坏了毛细血管的完整性,同样引起血管内皮细胞的增生失控。TSP-1在发挥血管抑制作用过程可能也是多元性的。TSP-1可以与血管内皮受体CD36结合抑制内皮细胞的迁移,拮抗毛细血管的生成〔16〕,也有研究认为TSP-1对血管的调节可能与诱导内皮细胞凋亡的作用有关〔17〕。甚至有学者发现TSP-1的衍生物在体外可以直接杀伤内皮细胞〔18〕。因此血管生成促进因子(VEGF和VEGFR-2)与抑制因子(TSP-1)的这种失衡使血管内皮细胞增生明显,血管新生活跃。

综上,血清中VEGF和VEGFR-2高表达、TSP-1低表达与糖尿病伴有视网膜病变患者病变的形成和进展有关;VEGF、VEGFR-2和TSP-1的检测可能对其病变的早期诊断和治疗有一定帮助。

1 许爱梅,庄向华,董砚虎.血管内皮生长因子与糖尿病视网膜病〔J〕.国外医学·内分泌学分册,2004;24(1):17-9.

2 李 旭,刘早霞,张晓光.血中VEGF,IGF-1与2型糖尿病视网膜病变关系的研究〔J〕.中国现代医学杂志,2005;15(4):568-70.

3 Fan XJ.Perspectives on VEGF and PEDF in the pathogenesis of diabetic retinopathy〔J〕.Int J Ophthalmol,2007;7(2):485-8.

4 Lu C.Relationship between VEGF family/VEGF receptors and pathogenesis of diabetic retinopathy〔J〕.Int J Ophthalmol,2007;7(5):1400-2.

5 Das U.Lipoxins,resolvins,and protectins in the prevention and treatment of diabetic macular edema and retinopathy〔J〕.Nutrition,2013;29(1):1-7.

6 杨 莹,张 瑛,李显丽,等.血浆VEGF水平与糖尿病视网膜病变的关系〔J〕.昆明医学院学报,2009;23(3):21-4.

7 康前雁,杨 玉,王玉琴,等.糖尿病视网膜病变与血清VEGF含量的相关性〔J〕.西安交通大学学报(医学版),2003;24(4):392-3.

8 罗南萍,黄厚斌,徐 军,等.VEGF、IFN-γ及NO与糖尿病视网膜病变关系的研究〔J〕.中国糖尿病杂志,2001;9(1):24-7.

9 谢秀雯,周建强,崔红平.VEGF在糖尿病视网膜病变发病机制中作用的研究新进展〔J〕.国际眼科杂志,2011;11(2):282-5.

10 Shen J,Choy DF,Yoshida T,etal.Interleukin-18 has antipermeablity and antiangiogenic activities in the eye:reciprocal suppression with VEGF〔J〕.J Cell Physiol,2014;229(8):974-83.

11 Ma J,Zheng M,Shen Y,etal.Effects of cilostazol on thrombospondin-1(TSP-1)expression changes in the myocardium of diabetic rats〔J〕.J Int Med Res,2008;36(4):800-9.

12 房炳华,王丽君,雷宁玉.糖尿病视网膜病变患者血清VEGF、ES、TSP的含量分析〔J〕.眼科新进展,2011;31(5):471-3.

13 El-Asrar AMA,Nawaz MI,Kangave D,etal.Angiogenesis regulatory factors in the vitreous from patients with proliferative diabetic retinopathy〔J〕.Acta Diabetol,2013;50(4):545-51.

14 Abu El-Asrar AM,Nawaz MI,Kangave D,etal.Angiogenesis regulatory factors in the vitreous from patients with proliferative diabetic retinopathy〔J〕.Acta Diabetol,2013;50(4):545-51.

15 江国荣,赵英霖,朱 荃.血管内皮生长因子与糖尿病视网膜病〔J〕.长春中医学院学报,2002;18(9):61-2.

16 Yafai Y,Eichler W,Iandiev I,etal.Thrombospondin-1 is produced by retinal glial cells and inhibits the growth of vascular endothelial cells〔J〕.Ophthalmic Res,2014;52(2):81-8.

17 Yu M,Zhu J,Guo L,etal.Generation of trans-arachidonic acid under nitrative stress is associated with upregulation of thromponsdin-1 in diabetic rats〔J〕.Chin Med J,2011;124(12):1885-9.

18 Yap R,Velicease D,Emmenegger U,etal.Metronomic low dose chemotherapy boosts CD95-dependent antiangiogenic effect of the thrombospondin peptide ABT-510:a complementation antiangiogenic strategy〔J〕.Clin Cancer Res,2005;11(18):6678-85.

〔2015-12-23修回〕

(编辑 苑云杰)

牡丹江市科学技术计划项目(No.Z2015s0036)

1 眼科

李 娟(1980-),女,硕士,主治医师,主要从事眼科学研究。

王云枫(1981-),男,硕士,主治医师,主要从事内分泌学研究。

R587.2

A

1005-9202(2017)07-1651-02;

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.07.035

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