肿瘤坏死因子α与2型糖尿病患者神经病变的相关性

罗 玮

(青海省人民医院糖尿病科，青海 西宁 810007)

糖尿病(DM)周围神经病变(DPN)是最常见的老年慢性DM并发病，有超过50%的2型DM(T2DM)患者疾病过程中会发生不同程度的神经病变〔1〕。许多与神经坏死与修复相关的细胞因子，包括白细胞介素(IL)-1、-6、白血病抑制因子(LIF)、睫状神经营养因子(CNF)、肿瘤坏死因子(TNF)-α、转化生长因子(TGF)-β1等对神经胶质细胞和自身神经系统有多重作用，可能参与了这一病理过程〔2〕。这些细胞因子是由局部残余和浸润性巨噬细胞、淋巴细胞、巨细胞、Schwann细胞、成纤维细胞、感觉神经元细胞产生。研究观察到Schwann细胞所产生的TNF-α〔3〕在外周神经退行病变过程及神经细胞凋亡中发挥重要作用。但是，目前TNF-α导致DM性多神经病变详细的作用机制仍不清楚〔4〕，本研究观察T2DM伴随神经病变患者血浆TNF-α浓度的变化。

1 材料与方法

1.1实验设计 2010年1月至2012年3月某医院糖尿病和内分泌科30～69岁T2DM患者64例，诊断采用美国DM协会治疗定标准，包括空腹血糖浓度≥126 mg/dl(≥ 6.1 mmol/L)，餐后2 h≥200 mg/dl(≥11.1 mmol/L)。排除标准为：曾经患有全身性周围神经病变(营养不良、酒精中毒性周围神经病变、肾衰竭)；神经肌肉性病病，例如肌病、淀粉样多神经病变、慢性多发性神经病、GB综合病变及外源性毒素(金属、药物、外伤、皮肤损伤、影响神经传导的肿胀)引起的神经病变。均知情同意。所有外周神经病变患者根据T2DM史分为两组：Ⅰ组(n=37)，病史<8年。Ⅱ组(n=27)，病史≥8年。22例性别和体质指数(BMI)匹配的T2DM但未患外周神经病变的患者为对照组。

1.2基线期特征以及体位测量 由专人记录基本信息包括性别、年龄、DM史、体重、身高、腰围、臀围、血压，计算BMI和腰臀比。

1.4神经传导速度(NCV)测定 使用计算机EMG/NCV/EP系统(Medicaid System, Chandigarh，印度)和Neruoperfect软件进行标准体表刺激和记录，电极用电传导胶包裹，手持端为黏性胶带。测量两侧上肢和下肢NCV。运动神经检测部位为：正中神经、尺骨神经、腓总神经、胫后神经；感官神经检测部位为：正中神经和腓肠神经。

1.5血液样本收集和分析 所有病人在进行内分泌实验室检查前10～12 h前需空腹。血样收集使用EDTA-Na抗凝的采血管，同时检查糖基化血红蛋白(HbA1c)、血糖浓度、血清肌酐酸。空腹血检查以及餐后血糖检查在同一天进行。血样采集过程使用无菌注射器进行，为检测TNF-α，需使血液凝集，并尽快分离凝集物。试验中未添加任何试剂以保证样本的完整性。如果样本中有颗粒物、变浑浊、脂肪多过、红细胞裂解，通过离心过滤等方法处理。样本冻存于-20℃冰箱。

通过葡萄糖氧化过氧化物酶法检测血浆葡萄糖含量。HbA1C用离子交换树脂(MI， 美国)法检测，血清肌酐酸检测用Jaffe法检测。血清甘油三磷酸、高密度脂蛋白(HDL)胆固醇、总胆固醇用enzokit法检测。低密度脂蛋白(LDL)=(总胆固醇-HDL浓度-甘油三磷酸)/5，采用人TNF-α ELISA (Gen-Proge Diaclone)检测血浆TNF-α的含量。

1.6统计学分析 采用SPSS17.0软件进行非配对t检验和线性回归Pearson分析。

2 结 果

2.1各组基本信息 各组基本临床特征无显著差异,仅T2DM患病时间和年龄有差异(P<0.05)。见表1。

2.2各组TNF-α浓度比较 与对照组比较，Ⅰ组血清TNF-α、甘油三磷酸、LDL、极低密度脂蛋白(VLDL)显著升高(P<0.05)。与对照组比较，Ⅱ组空腹和餐后血糖浓度、血清中TNF-α、HbA1c、甘油三磷酸、LDL、VLDL显著升高(P<0.05)。Ⅱ组TNF-α、HbA1c和餐后血糖、肌酐酸、总脂肪、总胆固醇、甘油三磷酸、VLDL显著高于Ⅰ组(P<0.05)。见表2。

2.3NCV比较 Ⅰ和Ⅱ组NCV有明显差异，表现在尺骨、右侧腓总神经及左侧胫后肌运动NVC(MNCV)(P<0.05)。见表3。

表1 各组基本临床信息±s)

表2 各组生化信息±s)

表3 Ⅰ、Ⅱ组NCV比较(m/s,±s)

2.4神经性病变的相关性分析 T2DM神经病变患者中，TNF-α同T2DM患病时间和年龄正相关。TNF-α同正中神经、尺骨、腓肠神经NCV呈负相关，见表4，5。

表4 TNF-α同年龄和T2DM病史的关系

表5 TNF-α同NCV的相关性

3 讨 论

已经确认，高血糖病变同代谢失调(多元醇增多、糖代谢末端产物集聚、氧化应激反应、脂质改变)，代谢异常、心血管病密切相关。DPN是引起DM病人生活障碍和死亡的最重要和最常见并发病变之一，其发生率高达50%～80%〔5〕。神经病变主要累及感觉神经、运动神经及自主神经，产生剧烈疼痛、麻木、运动障碍甚至引起下肢坏疽而致残。DNP的发病机制是多因素作用的结果〔6〕，包括了血管、代谢、神经营养因子、自身免疫及炎病变等诸多因素，研究证明一些炎病变因子特别是TNF-α不仅影响血糖浓度〔7,8〕，而且与神经性病变发生有关。这是因为TNF-α具有广泛的生物活性,不仅在中血液和组织中，而且在周围神经，脊髓及脑组织中也有广泛分布，因此不仅参与抗肿瘤、调节机体免疫功能,还参与机体多种生理病理的发生和发展过程。

高血糖是导致细胞因子调控的异常改变主要原因，这是因为T2DM患者中有多种代谢通路发生紊乱，这种紊乱可以发生于DM确诊前，甚至是几十年前，推测在病理状态下，TNF-α可以激活多条信号通路引起神经细胞功能异常和凋亡。DM患者血糖升高还会激活巨噬细胞，引起氧化应激及晚期糖基化终末产物(AGE)；并促使巨噬细胞浸润到神经组织中，产生更多的TNF-α，造成内皮细胞和神经纤维细胞受损。另外，TNF-α还会促进特异性细胞损伤蛋白的表达，例如醛糖还原酶、蛋白激酶C、有丝分裂激活蛋白(MAP)激酶、诱导性一氧化氮合酶等。这些异常改变都会导致DPN。DPN是由高血糖引起的局部代谢异常和微血管的改变，缺血等原因引起的，说明临床上血糖控制不佳，反复发作的患者更易引起周围神经病变。当外周神经功能受损后，主要临床表现为NCV降低，随后可引起Schwann细胞、神经元、感觉神经元细胞形态结构的病理性改变。外周神经中的细胞因子主要来源于巨噬细胞、淋巴细胞、巨细胞、Schwann细胞、成纤维细胞、也有部分可能来自神经元细胞。这些细胞因子参与神经元细胞的损伤修复和继发性损害的过程〔9〕。本研究说明TNF-α在周围神经的病理性损伤中起了重要作用。TNF-α是一种重要的损伤性因子，与DPN密切相关，其原因是因为在神经系统受损伤后，启动了细胞外各种介质的调控作用，特别是在华勒变性后导致TNF-α生成,TNF可以通过 MAPK，INF-κB等途径引起感觉神经元的损伤。研究发现外周神经损伤后早期就有TNF的表达,而TNF-α的一段肽段能够促进DM综合病变进展〔10〕，Wu等〔11〕研究发现不同阶段的T2DM患者TNF-α的含量显著升高。Zhao等〔12,13〕发现，T2DM患者血清中TNF-α的含量高，同DPN患者的神经细胞因子功能密切相关。另外，Kikodze等〔14〕也发现神经功能受这些细胞因子浓度影响。

综上，TNF-α可能通过其毒性作用及介导炎病变反应参与DPN的发病〔15〕，外周血中细胞因子TNF-α与T2DM伴发神经病变直接相关，可以作为T2DM伴发神经病变的高危标志物，对TNF-α抑制性的药物可能会延缓神经病变的发生。

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