2型糖尿病大血管病变患者血清IL-17水平变化及意义

楼旭丹 汪海东 陈 芳 夏世金 孙 皎 (复旦大学附属华东医院内分泌科，上海 200040)

白细胞介素-17(IL-17)是新发现的促炎性细胞因子，由初始CD4+T细胞诱导分化的新型效应性辅助性T细胞(Th17)产生〔1〕。早期基于小鼠的研究指出Th17细胞是自身免疫性疾病发生时的一种病理性细胞，可伴随IL-17在血清及局部组织中的表达增加。IL-17与特异性受体(IL-17R)结合后通过磷酸肌醇3肌酶/蛋白激酶B/胞外信号调节激酶(PI3K-Akt-ERK)依赖途径、丝裂原活化蛋白激酶(p38 MAPK)途径等炎症信号传导通路活化多种细胞产生炎性介质〔2〕，因此被认为与组织炎症反应和自身免疫性疾病密切相关。本文前期工作证实在自身免疫性糖尿病小鼠发病初期，IL-17蛋白和mRNA表达水平显著升高，而且IL-17可加速自身免疫性非肥胖性糖尿病(NOD)小鼠胰岛炎和糖尿病的发生〔3〕，但IL-17在糖尿病大血管病变患者血清中的表达变化尚未可知。本研究旨在探讨IL-17与T2DM大血管病变之间的相关性，为临床诊治提供新思路。

1 材料与方法

1.1 研究对象 T2DM组162例(男75例，女87例)，均为我院2011～2012年住院及门诊患者，符合1999年世界卫生组织WHO糖尿病诊断标准;年龄38～67〔平均(58.84±10.51)〕岁，根据是否合并糖尿病血管病变，分为大血管病变组90例和无血管病变组72例。大血管病变诊断至少应符合以下任1条标准:有心绞痛或心肌梗死病史，经动态心电图和超声心动图或经冠状动脉造影确诊的临床冠心病;有脑血管意外病史，头颅CT或MRI扫描明确有缺血病灶;多普勒超声检查可见颈或双下肢动脉血管壁硬化斑块或血栓形成或动脉广泛不规则狭窄;下肢缺血性临床表现(间歇性跛行、缺血性疼痛、坏疽等)。正常对照组68例(男31例，女37例)，为同期查体健康者，年龄41～65〔平均(56.19±9.06)〕岁，空腹及餐后2 h血糖均正常。组间年龄、性别差异无统计学意义(P＞0.05)。排除糖尿病急性并发症及其他可导致糖代谢紊乱的内分泌疾病;严重心、脑、血管并发症，包括6个月内有急性心肌梗死、血管成形术及有应激史(外伤、手术、精神刺激等);肝、肾功能不全或合并急、慢性感染者;严重原发性疾病，如恶性肿瘤、自身免疫性疾病;近期使用羟甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(HMG-CoA)抑制剂、降糖药物或胰岛素治疗者。

1.2 临床资料 对研究对象测量身高、体重，并计算体质指数〔BMI=体重(kg)/身高(m)2〕，测量坐位，收缩压(SBP)和舒张压(DBP)，2次取平均值。所有受试者均在基础状态下普通饮食，禁食8～12 h后空腹静脉采血5 ml，测定空腹血糖(FPG)(葡萄糖氧化酶法)、糖化血红蛋白(HbA1c)(亲和层析比色法)、超敏C反应蛋白(hs-CRP)(颗粒增强免疫沉淀法)，Olympus AU-400生化分析仪检测总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL-C)、高密度脂蛋白(HDL-C)，100 g馒头餐后2 h采血测定血糖(2 h PG)(葡萄糖氧化酶法)。

1.3 方法

1.3.1 炎症因子检测 研究对象在清晨空腹抽取静脉血时，另留一管5 ml血，常规分离血清(2 500 r/min，15 min)后立即放置于-20℃密封冷冻保存待测。检测前血清自然融化，期间不曾冻融。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清IL-17表达水平，试剂盒购自武汉华美生物工程有限公司，板内变异系数＜10%，板间变异系数＜15%，实验操作及质量控制均严格按说明书进行。反应完成后30 min内用美国Bio-Rad公司680酶标仪测定吸光度值，绘制标准曲线求样本中IL-17浓度。

1.3.2 颈动脉超声多普勒检查 采用二维超声测定颈动脉内膜中层厚度(IMT)。患者取卧位，颈部侧伸45°，用美国西门子公司sequoia全身彩超仪4～6 MHz高分辨率探头，由同一检查者进行操作，扫描双侧颈动脉起始部至颈总动脉分叉1 cm处最大的IMT，明确有无颈动脉IMT和粥样斑块形成等改变。两侧取平均值，以IMT≥0.9 mm者为颈动脉增厚〔4〕。

1.4 统计学方法 应用SPSS12.0统计软件进行分析，计量资料以±s表示，两组间均数比较用t检验，三组间比较用单因素方差分析。各指标间关系采用Pearson相关分析，多因素分析采用多元逐步回归法，非正态分布资料比较时取对数。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组相关指标比较 大血管病变组和无血管病变组SBP、FPG、2 h PG、HbA1c、hs-CRP、TC、TG、LDL-C 均高于正常对照组(P＜0.05，P＜0.01)，大血管病变组 SBP和 hs-CRP显著高于无血管病变组(P＜0.01);BMI和HDL-C仅在大血管病变组和正常对照组比较时有统计学意义;年龄、病程和DBP组间差异无统计学意义(P＞0.05)。血清IL-17表达水平在正常对照组、无血管病变组和大血管病变组中依次逐渐升高，组间比较差异均有统计学意义(P＜0.01)。见表1。

2.2 以有无颈动脉增厚分组比较 对T2DM大血管病变患者进行IMT测定，以有无颈动脉增厚对IL-17水平变化进行比较，IMT在两组间的差异有统计学意义(P＜0.01)，颈动脉增厚组IL-17水平明显高于无颈动脉增厚组(P＜0.05)，组间性别、年龄构成无差异(P＞0.05)。见表2。

表1 各组指标比较(±s)

表1 各组指标比较(±s)

与正常对照组比较:1)P＜0.05，2)P＜0.01;与无血管病变组比较:3)P＜0.01

指标 正常对照组(n=68)无血管病变组(n=72)大血管病变组(n=90)男/女(n)31/37 33/39 42/48年龄(岁) 56.19±9.06 55.63±8.62 59.98±10.97病程(年) - 8.19±4.18 10.82±4.32 BMI(kg/m2) 21.45±3.12 23.86±3.45 26.14±6.431)SBP(mmHg) 117.63±14.78 130.31±13.602)141.42±16.832)3)DBP(mmHg) 77.29±9.66 79.38±11.24 81.11±9.88 FPG(mmol/L) 4.91±1.02 8.13±2.952) 8.02±2.692)2 h PG(mmol/L) 5.84±1.28 11.94±2.802) 12.61±3.362)HbA1c(%) 5.43±0.29 8.98±1.852) 9.24±1.872)hs-CRP(mg/L) 0.72±0.54 1.29±0.682) 2.41±1.192)3)TC(mmol/L) 4.43±0.98 5.16±1.171) 5.37±1.172)TG(mmol/L) 1.60±0.86 2.43±1.292) 2.54±1.372)LDL-C(mmol/L) 2.82±1.00 3.59±0.852) 3.85±1.132)HDL-C(mmol/L) 1.06±0.33 0.99±0.36 0.84±0.222)IL-17(pg/ml) 20.19±6.13 33.26±4.382) 42.49±4.892)3)

表2 无颈动脉增厚组与有颈动脉增厚组参数比较(±s)

表2 无颈动脉增厚组与有颈动脉增厚组参数比较(±s)

与无颈动脉增厚组比较:1)P＜0.05，2)P＜0.01

指标 无颈动脉增厚组(n=39)有颈动脉增厚组(n=51)男/女(n)18/21 24/27年龄(岁) 56.33±10.14 61.19±10.41 IMT(mm) 0.85±0.09 1.03±0.112)IL-17(pg/ml) 28.82±5.99 39.50±4.171)

2.3 IL-17与其他指标相关性分析 大血管病变组IL-17水平与 BMI(r=0.389，P ＜0.05)、2 h PG(r=0.306，P ＜0.05)、hs-CRP(r=0.525，P ＜0.05)、TG(r=0.496，P ＜0.01)、LDL-C(r=0.617，P ＜0.01)呈正相关，与 HDL-C(r=-0.517，P ＜0.01)呈负相关，而与年龄、病程、血压、FPG、HbA1c和TC无明显相关性。无血管病变组IL-17与hs-CRP(r=0.431，P＜0.05)、LDLC(r=0.679，P ＜0.01)呈正相关，与 HDL(r=-0.470，P ＜0.05)呈负相关，而与其他指标无相关性。正常对照组IL-17与各指标均无相关关系。

2.4 多因素逐步回归分析 以有无大血管病变(设有大血管病变为1，无大血管病变为0)为应变量，IL-17、年龄、病程、SBP、DBP、BMI、FPG、2 h PG、HbA1c、hs-CRP、TC、TG、LDL-C、HDL-C为自变量，用多元逐步回归筛选变量，按α=0.05的水平，IL-17(偏回归系数0.261，P=0.028)、hs-CRP(偏回归系数0.475，P=0.007)和 LDL-C(偏回归系数 0.156，P=0.011)依次进入方程。根据逐步回归结果，可以认为影响T2DM大血管病变的主要因素为IL-17、hs-CRP和HDL-C。

3 讨论

糖尿病是一种以糖、脂代谢紊乱为主要特征的临床综合征。循证医学已经证实，无论是1型糖尿病(T1DM)或是T2DM，高血糖均可显著促发微血管并发症如糖尿病肾病、神经病变和视网膜病变的发生，以及大血管并发症如动脉粥样硬化、高血压和中风的发生〔5〕。氧化应激、脂质异常、糖基化终产物生成及高糖毒性被认为是糖尿病血管并发症发生发展的高危因素，而通过调节因子增强炎症信号表达触发的血管炎症则是涉及其中的主要事件〔6〕。已有研究表明，单核/巨噬细胞、T细胞等多种炎症细胞及其分泌的细胞因子如肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、干扰素-γ(IFN-γ)、CRP、IL-6 等均与炎症信号传导通路激活、不稳定斑块形成致血管功能障碍有关，尤其T细胞免疫参与了糖尿病致动脉粥样硬化的病理过程〔7〕。Th17是一种新的效应性CD4+T细胞亚群，主要分泌IL-17A、IL-17F等细胞因子。在动物模型实验中，Th17细胞参与了自身免疫性糖尿病的发生，减少胰岛局部Th17细胞的数量可以使胰岛β细胞的破坏减少〔8〕。同时，有研究证明在T1DM胰岛炎发生的病理过程中，IL-17和相关细胞因子的表达明显增加〔9〕。T2DM在本质上有类似于T1DM的发生机制，是一种免疫相关慢性炎症性疾病。已有研究表明，在初诊T2DM患者胰岛素强化治疗前后血清IL-17持续处于高水平，提示IL-17可能参与T2DM的发生发展〔10〕。

IL-17能上调或协同基质金属蛋白酶-9(MMP-9)、IFN-γ及CRP表达，进而导致动脉粥样硬化性疾病〔11〕。本课题组曾以高脂饮食喂养SD大鼠联合链脲佐菌素(STZ)腹腔注射建立T2DM模型，通过免疫组化发现IL-17表达于主动脉内膜，以糖尿病组内膜染色最为显著，病变范围更加广泛;进一步检测各组大鼠主动脉IL-17蛋白及mRNA表达水平，均提示IL-17参与T2DM大血管病变的炎症反应过程。本实验在此基础上检测T2DM患者血清IL-17水平，结果与动物实验结果基本一致。2003年的欧洲高血压治疗指南将颈动脉IMT≥0.9 mm确定为内膜中层增厚，国内有学者亦以IMT≥0.9 mm为增厚标准，并认为颈动脉IMT可以作为预测糖尿病患者心血管疾病的“标志”〔12〕。本实验也表明IL-17与糖尿病大血管病变密切相关。通过相关性分析发现，IL-17 与 BMI、2 h PG、hs-CRP、TG、LDL-C呈正相关，与HDL-C呈负相关。可见，在自身免疫性糖尿病患者体内，IL-17等促炎性指标活性明显高于保护性因子，或者前者为致病始动因素，后者为机体代偿性反应。根据多元逐步回归分析，可以认为IL-17是T2DM大血管病变的一个独立危险因素，可能在糖尿病大血管病变发生、发展中发挥重要作用。

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