糖尿病腎病 (diabetes nephropathy, DN) 與心臟病、腦血管病是糖尿病的三大并發癥, 同為糖尿病的重要死因。 研究顯示, HIF-1α 和VEGF信號途徑在糖尿病心臟肥厚向心衰轉換過程中發揮重要作用。 但DN患者血清VEGF和HIF-1α 的水平及其兩者之間的關系研究并不多。 缺氧誘導因子1α (HI F-1α) 是一種轉錄調節因子, 作為在糖尿病并發癥中起重要作用的轉錄調節因子即缺氧誘導因子, 在高血糖的狀況下, 能引發一系列的心血管并發癥以及微血管并發癥包括視網膜病變等病變的發生與擴展。 高血糖通過對腎臟及皮膚HIF-1α的水平和活性的改變, 損害腎臟對缺氧狀態的適應性反應, 延緩皮膚創傷愈合的過程。 HIF-1α 在糖尿病并發癥的防治中有潛在的臨床意義。 該研究選取該院2013 年3 月—2014 年5 月期間住院和門診2 型糖尿病患者共計113 例, 采用酶聯免疫吸附法測定2 型糖尿病腎病VEGF和HIF-1α 水平, 比較兩者之間差異, 進一步探討糖尿病腎病與VEGF和HIF-1a之間的相互關系, 為其發病機制提供更多的證據支持, 現報道如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
以該院住院和門診的2 型糖尿病患者113 例為研究對象, 其中男60 例, 女53 例, 年齡40~60 歲, 平均 (50.4±8.6) 歲。 均按WHO診斷標準確診, 排除冠心病、腦卒中、惡性腫瘤及其他腎臟疾病。 按24 h尿微量白蛋白排泄量分為3 組:正常白蛋白尿組, 24 h尿微量白蛋白﹤30 mg, 43 例; 微量白蛋白尿組, 30 mg≤24 h尿微量白蛋白≤300 mg, 36 例; 臨床白蛋白尿組:24 h尿微量白蛋白>300 mg, 34 例。 以健康成人34 例為正常對照組, 其中男18 例, 女16 例, 年齡38~64 歲, 平均 (51.2±10.1) 歲, 均排除高血壓、糖尿病、心腦血管疾病、腎臟疾病及惡性腫瘤, 血糖及糖化血紅蛋白均在正常參考范圍內, 該研究對象患者通過醫學倫理委員會批準并征得患者本人同意。
1.2 研究方法
受試者素食3 d, 收集24 h尿液, 離心尿液標本, 去上清液, 在7020 全自動生化分析儀上用液相免疫沉淀透射比濁法觀察尿微量白蛋白的變化。 所有參與的禁食患者于12 h后的第二天早上采集空腹靜脈血5~6 m L, 于2 h內以3 000 r/min離心10 min, 分離血清, 采用ELISA分別測定VEGF及HIF-1α 水平, 采用親和層析法檢測糖化血紅蛋白。
1.3 統計方法
2 結果
糖尿病各組血清細胞因子水平比較見表1, VEGF及HIF-1α 表達在臨床白蛋白尿組>微量白蛋白尿組>正常白蛋白尿組>對照組, 差異有統計學意義 (P<0.05) ;且隨著尿微量白蛋白的增多, VEGF、HIF-1α 的表達逐漸增高, 三者之間存在正相關性;糖化血紅蛋白在正常白蛋白尿組與微量白蛋白尿組差異無統計學意義, 但在臨床白蛋白尿組與前兩組比較差異有統計學意義 (P<0.05) ;3 組與對照組比較, 糖化血紅蛋白的水平存在顯著差異, 且與HIF-1α 的表達呈正相關性。
3 討論
DN作為糖尿病的三大并發癥之一, 嚴重威脅人們身體健康。 而血清中的HIF-1a起著重要的作用, 在一般情況下HIF-1a主要受到缺氧的調節, 并不穩定, 當受到缺氧刺激時, 它會在細胞內大量積累, 并且會與另外一種因子HIF-1β 相結合開始發揮作用, 此時HIF-1a的穩定性得到增強, 但糖尿病腎病患者出現缺血缺氧時, 將會引起嚴重影響糖尿病并發癥[1]。 體內另外一種細胞因子VEGF的存在又會加重糖尿病腎病的發生發展, 在其水平升高的狀態下, 但也有研究顯示VEGF升高也可能會促進糖尿病視網膜新生血管的形成, 有待進一步分析研究[2]。 VEGF的高低直接反映的是血管內皮細胞的損傷程度, 在該次試驗研究中, 血清中VEGF的緩慢升高出現在2 型糖尿病的早期尿蛋白排泄正常時, 顯著升高出現在糖尿病腎病早期, 并且尿蛋白排泄率與VEGF高低呈現正相關的關系, 因此早期干預, 早期治療, 就能有效延緩糖尿病腎臟病變的發生發展[3]。 另外, 有研究認為, HIF-1a可能與氧化應激也有一定關系, 在動物實驗中調高HIF-1a水平會誘導糖尿病大鼠腎小管細胞與腎小球細胞的凋亡增加, 進而促進糖尿病腎病的發生發展, 在缺氧狀態下, HIF-1a更多的發揮著參與機體內低氧反應基因的相關調節, 提高細胞對缺氧狀態的適應力[4]。 該研究認為, HIF -1α 在DN中的高表達起兩方面作用: 一方面增強細胞對缺氧環境的適應能力, 對保護腎臟組織和細胞免受缺氧損傷具有積極的作用;另一方面, 它誘導腎小球及腎小管細胞凋亡增加, 促進DN發展, 而這一作用可能與氧化應激有關。 前文提到HIF-1a可能與氧化應激有一定關系, 但其具體的相互作用有待進一步研究, 總體上減少HIF-1a的表達對于糖尿病腎病的防治有重要意義, 有研究顯示, HIF-1a在慢性炎癥與組織缺氧中同樣發揮重要作用[5]。
綜上所示, 該研究發現HIF-1a在機體缺氧狀態下發揮著重要作用, 通過不同的機制發揮著對細胞的保護作用, HIF-1a在高血糖狀態下受損同樣會影響其下游基因的表達, 因此, 控制好血糖能延緩其對組織的損傷, 尤其是糖尿病腎病患者就顯得更為重要, 因此, 未來糖尿病腎病預防或治療新的方向之一也許就是增加HIF-1a及其基因的表達。
摘要：目的 探討血管內皮生長因子 (VEGF) 、缺氧誘導因子 (HIF-1α) 在糖尿病腎病 (DN) 患者不同階段的表達水平及臨床意義。方法 采用酶聯免疫吸附法 (ELISA) 分別測定2013年3月—2014年5月期間該院113例2型糖尿病患者的VEGF及HIF-1α水平。糖化血紅蛋白的檢測采用親和層析法。結果 VEGF在臨床白蛋白尿組 (ODN) (537.61±54.61) 、微量白蛋白尿 (MA) (462.51±53.40) 組明顯高于健康對照組 (255.06±40.21) , 差異有統計學意義 (P<0.05) , HIF-1α表達在ODN、MA組明顯高于健康對照組, 差異有統計學意義 (P<0.05) ;在糖尿病組, VEGF、HIF-1α的表達與尿微量白蛋白三者之間存在正相關性;糖化血紅蛋白在ODN組與微量白蛋白組和正常白蛋白組相比存在顯著差異, 且與HIF-1α的表達呈正相關性。結論 不同時期的糖尿病腎病患者中血清中的VEGF和HIEF-1a會出現不同程度的升高, 并且它們與尿微量白蛋白呈正相關關系, 有可能成為監測DN病情變化的有效指標之一。
關鍵詞：糖尿病腎病,血管內皮生長因子,缺氧誘導因子
參考文獻
[1] Xia MH, Huang RI, Semenza GL, et al.Identification of Chemical Compounds that Induce HIF-1a Activity[J].Toxicological Sciences, 2012, 112 (1) :153-163.
[2] 甄卓麗, 蘇健民, 陳玉華.2型糖尿病腎病患者血管內皮生長因子檢測及意義[J].中國基層醫藥, 2005, 12 (9) :1147-1148.
[3] 賈偉平, 沈琴, 包玉倩, 等.糖尿病周圍神經病變的檢測方法及其診斷價值的評估[J].中華醫學雜志2006, 86 (38) :2707-2710.
[4] 顏曉勇, 陸清竹, 吳蔚樺, 等.早期糖尿病大鼠腎臟中HIF-1α表達和細胞凋亡的研究[J].天津醫藥, 2011, 39 (10) :951-954.