血清亲环素A对2型糖尿病患者合并大血管病变的影响及机制研究

向 莎，吕肖锋，曹 怡，张星光

100700 北京市，安徽医科大学北京军区总医院临床学院(向莎，吕肖锋)；北京军区总医院内分泌科(向莎，吕肖锋，曹怡，张星光)



·论著·

血清亲环素A对2型糖尿病患者合并大血管病变的影响及机制研究

向 莎，吕肖锋，曹 怡，张星光

100700 北京市，安徽医科大学北京军区总医院临床学院(向莎，吕肖锋)；北京军区总医院内分泌科(向莎，吕肖锋，曹怡，张星光)

【摘要】目的了解血清亲环素A(CypA)对2型糖尿病(T2DM)患者合并大血管病变的影响，并探讨其可能机制。方法选取2014年11月—2015年6月在北京军区总医院就诊的T2DM患者60例，根据是否合并大血管病变分为大血管病变组(MCV组，n=30)和无大血管病变组(N-MCV组，n=30)；另选取同时期在本院进行体检的健康成年人20例为对照组。收集3组受试者的一般资料，采用Pearson相关分析探讨CypA、核转录因子(NF-κB)、超敏C反应蛋白(hs-CRP)与其他一般资料的相关性，采用二分类Logistic回归分析探讨T2DM患者合并大血管病变的影响因素。结果3组性别、平均年龄、BMI、收缩压及舒张压比较，差异无统计学意义(P>0.05)；N-MCV组和MCV组平均病程比较，差异无统计学意义(P>0.05)。3组空腹血糖(FPG)、糖化血红蛋白(HbA1c)、三酰甘油(TG)、CypA、NF-κB、hs-CRP比较，差异有统计学意义(P<0.05)；总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)比较，差异无统计学意义(P>0.05)。Pearson相关分析结果显示，CypA与FPG、HbA1c、NF-κB及hs-CRP呈线性正相关(P<0.05)，NF-κB与FPG、HbA1c、CypA及hs-CRP呈线性正相关(P<0.05)，hs-CRP与FPG、HbA1c、CypA及NF-κB呈线性正相关(P<0.05)。单因素分析结果显示，不同性别、年龄、病程、BMI、收缩压、舒张压、FPG、HbA1c、TC、TG、LDL-C、HDL-C T2DM患者的大血管病变发生率比较，差异无统计学意义(P>0.05)；而CypA、NF-κB、hs-CRP较高T2DM患者的大血管病变发生率较高，差异有统计学意义(P<0.05)。二分类Logistic回归分析结果显示，CypA对T2DM患者合并大血管病变的影响有统计学意义(P<0.05)。结论血清CypA可能通过扩大和引起氧化应激和炎性反应，参与T2DM患者大血管病变的发生发展，是连接糖尿病和动脉粥样硬化的重要因素，对糖尿病大血管病变具有一定的预测意义。

【关键词】亲环素A；糖尿病，2型；糖尿病血管病变；影响因素分析；机制探讨

向莎，吕肖锋，曹怡，等.血清亲环素A对2型糖尿病患者合并大血管病变的影响及机制研究[J].中国全科医学，2016，19(13)：1537-1541.[www.chinagp.net]

Xiang S,Lyu XF,Cao Y,et al.Effect and mechanism of serum cyclophilin A on macroangiopathy in type 2 diabetic patients[J].Chinese General Practice，2016，19(13)：1537-1541.

糖尿病是一种严重危害人类健康的慢性病，随着人口老龄化进程和城市化进程的加快、居民生活方式和饮食结构的改变，近年来我国的糖尿病患病率呈持续增长趋势，糖尿病患者数也居于全球首位[1]。心脑血管疾病，尤其是大血管病变(macrovascular)是糖尿病的主要慢性并发症，可导致患者死亡率增加，其治疗和预防也是临床工作的重难点之一。糖尿病合并大血管病变的主要病理基础为动脉粥样硬化(AS)，AS是一种血管慢性非特异性炎性病变，糖尿病患者的AS较非糖尿病患者发生早、进展快、病变范围广，心脑血管病变程度也更严重[2]。有研究结果显示，在AS斑块形成过程中存在亲环素A(cyclophilin A，CypA)的大量表达，推测其参与了AS的发生发展过程，会引起不稳定型斑块破溃，诱发血栓形成，进而引发心脑血管急性事件[3-4]，但目前关于此方面的研究较少。本研究通过检测血清CypA、核转录因子(NF-κB)及超敏C反应蛋白(hs-CRP)水平，旨在了解CypA对2型糖尿病(T2DM)患者合并大血管病变的影响，并对其可能机制进行探讨。

1对象与方法

1.1研究对象选取2014年11月—2015年6月在北京军区总医院就诊的T2DM患者60例，根据是否合并大血管病变分为大血管病变组(MCV组，n=30)和无大血管病变组(N-MCV组，n=30)；另选取同时期在本院进行体检的健康成年人20例为对照组。纳入标准：(1)T2DM患者的降糖方案均为口服降糖药；(2)近1个月内无感染、手术、高热史；(3)近1个月内无炎性抑制药用药史，无影响血清CypA水平药长期用药史。排除标准：(1)合并糖尿病急性并发症，或糖尿病视网膜病变、糖尿病肾病等；(2)伴肝肾功能不全；(3)半年内发生过急性心肌梗死或脑梗死；(4)伴类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮或其他结缔组织疾病；(5)伴恶性肿瘤、哮喘、自身免疫性疾病；(6)伴其他严重全身性系统疾病。本研究通过了北京军区总医院伦理委员会的批准，纳入对象均知情同意并签署知情同意书。

1.2诊断标准T2DM的诊断标准参照1999年WHO推荐的糖尿病诊断标准[5]。大血管病变的诊断标准[6]为：(1)高血压：两次测量收缩压≥140 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)和/或两次测量舒张压≥90 mm Hg；(2)彩色多普勒超声检查示，颈动脉或下肢动脉一/两侧AS斑块或血栓形成，或动脉广泛不规则狭窄；(3)有心绞痛或心肌梗死史，常规心电图、动态心电图、心脏彩超等检查示存在心肌缺血，或经冠状动脉造影诊断为冠心病；(4)有脑血管意外史，颅脑CT或MRI示存在脑缺血灶。

1.3研究方法

1.3.1基本情况收集由本课题组成员通过查阅病历或体检资料的方法收集各组受试者的基本情况，包括性别、年龄、BMI、收缩压、舒张压及T2DM患者的病程。

1.3.2实验室指标检测分别于T2DM患者入院后次日清晨和对照组受试者体检当日清晨，抽取空腹8 h后静脉血，送至本院检验科进行实验室检测。在37 ℃下，以2 400 r/min离心15 min，离心半径为19 cm，分离上清液置于-70 ℃中保存。采用美国Beckman公司生产的Beckman-CX4全自动生化检测仪及其配套试剂盒，检测血清空腹血糖(FPG)、总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)及高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平；采用美国Bio-Rad公司生产的DiaSTAT糖化血红蛋白分析仪及其配套试剂盒，检测血清糖化血红蛋白(HbA1c)水平；采用日本Bio-Rad公司生产的Bio-Rad Model 550酶联免疫检测仪，通过ELISA法检测血清CypA、NF-κB及hs-CRP水平，CypA、NF-κB的检测试剂盒由武汉优尔生科技股份有限公司(USCNK)提供，hs-CRP检测试剂盒由上海研鑫生物科技有限公司提供。所有检测过程严格按照试剂盒说明书进行。

2结果

2.13组一般资料比较(1)3组性别、平均年龄、BMI、收缩压及舒张压比较，差异无统计学意义(P>0.05)；N-MCV组和MCV组平均病程比较，差异无统计学意义(P>0.05，见表1)。(2)3组FPG、HbA1c、TG、CypA、NF-κB、hs-CRP比较，差异有统计学意义(P<0.05)；TC、LDL-C、HDL-C比较，差异无统计学意义(P>0.05，见表2)。

2.2血清CypA、NF-κB及hs-CRP水平与其他一般资料的相关性分析Pearson相关分析结果显示，CypA与FPG、HbA1c、NF-κB及hs-CRP呈线性正相关(P<0.05)；NF-κB与FPG、HbA1c、CypA及hs-CRP呈线性正相关(P<0.05)；hs-CRP与FPG、HbA1c、CypA及NF-κB呈线性正相关(P<0.05，见表3)。

2.3T2DM患者合并大血管病变的影响因素分析

2.3.1变量赋值情况以是否合并糖尿病大血管病变为因变量(是=0，否=1)，以一般资料为自变量。自变量赋值情况为：BMI，<24.0kg/m2=0，≥24.0kg/m2=1；收缩压，<140mmHg=0，≥140mmHg=1；舒张压，<90mmHg=0，≥90mmHg=1；FPG，<6.1mmol/L=0，≥6.1mmol/L=1；HbA1c，<6.0%=0，≥6.0%=1；TC，<5.70mmol/L=0，≥5.70mmol/L=1；TG，<1.70mmol/L=0，≥1.70mmol/L=1；LDL-C，<3.10mmol/L=0，≥3.10mmol/L=1；HDL-C，≤0.83mmol/L=0，>0.83mmol/L=1。以下指标无标准参考范围，故以测量值的中位数(M)为截点：性别，男=0，女=1；年龄，<48岁=0，≥48岁=1；病程，<4.0年=0，≥4.0年=1；CypA，<6.29ng/L=0，≥6.29ng/L=1；NF-κB，<305.00ng/L=0，≥305.00ng/L=1；hs-CRP，<3.35mg/L=0，≥3.35mg/L=1。

表1　3组基本情况比较

注：N-MCV组=无大血管病变组，MCV组=大血管病变组；-代表无此数据；a为χ2值，b为F值，c为t值；1 mm Hg=0.133 kPa

表2　3组实验室检测指标比较±s)

注：FPG=空腹血糖，HbA1c=糖化血红蛋白，TC=总胆固醇，TG=三酰甘油，LDL-C=低密度脂蛋白胆固醇，HDL-C=高密度脂蛋白胆固醇，CypA=亲环素A，NF-κB=核转录因子，hs-CRP=超敏C反应蛋白；与对照组比较，aP<0.05；与N-MCV组比较，bP<0.05

表3　血清CypA、NF-κB及hs-CRP水平与其他一般资料的相关性分析(r值)

注：aP<0.05

2.3.2单因素分析单因素分析结果显示，不同性别、年龄、病程、BMI、收缩压、舒张压、FPG、HbA1c、TC、TG、LDL-C、HDL-C T2DM患者的大血管病变发生率比较，差异无统计学意义(P>0.05)；不同CypA、NF-κB、hs-CRP T2DM患者的大血管病变发生率比较，差异有统计学意义(P<0.05，见表4)。

2.3.3多因素分析采用逐步法筛选变量并纳入二分类Logistic回归分析，结果显示，CypA对T2DM患者合并大血管病变的影响有统计学意义(P<0.05，见表5)。

表5T2DM患者合并大血管病变影响因素的二分类Logistic回归分析

Table 5Binary Logistic regression analysis of influencing factors for macroangiopathy in T2DM patients

自变量βSEWaldχ2值OR(95%CI)P值CypA2.3790.61015.18910.796(3.263,35.718)<0.001常量-1.1900.4327.5940.3040.006

3讨论

CypA是亲免素家族的一员，也是一种由氧化应激诱导分泌的前炎性细胞因子。血管平滑肌细胞(VSMC)和内皮细胞(EC)在活性氧(ROS)的刺激下可分泌CypA，而CypA又可以刺激VSMC的迁移、增殖以及EC黏附分子的表达，并可诱导炎性细胞聚集，对EC、中性粒细胞、单核细胞、T细胞等具有潜在的趋化作用，从而参与AS的形成和发展[7]。Satoh等[8]通过研究证实了CypA对动脉血管内膜和中层增厚的重要性，进而得出CypA是血管病变的影响因素之一。一项对载脂蛋白E基因敲除小鼠模型的研究表明，CypA有增加AS的潜在作用，这也表明了其在血管疾病进展中的作用[3]。NF-κB广泛存在于各种组织和细胞中，是各种炎性因子激活、级联放大的共同通道[9]，也是炎性反应网络调节的核心环节。hs-CRP既是炎性递质，也是一种反映炎性反应的非特异性灵敏指标。相关流行病学研究发现，在AS形成过程中，血清hs-CRP水平升高[10]。CypA、NF-κB、hs-CRP与血管氧化应激和炎性反应密切相关。

本研究结果表明，MCV组和N-MCV组患者的血清CypA、NF-κB、hs-CRP水平高于对照组，MCV组高于N-MCV组。Pearson相关分析结果显示，CypA、NF-κB、hs-CRP与FPG、HbA1c呈线性正相关，且三者间均两两呈线性正相关，提示T2DM与炎性反应有关。单因素分析结果显示，血清CypA、NF-κB、hs-CRP水平较高患者的大血管病变发生率较高，说明炎性反应在T2DM患者大血管病变的发生机制中起着重要作用。二分类Logistic多因素回归分析结果显示，血清CypA水平是T2DM患者发生大血管病变的独立危险因素。

表4T2DM患者合并大血管病变影响因素的单因素分析〔n(%)〕

Table 4Univariate analysis of influencing factors for macroangiopathy in T2DM patients

自变量例数大血管病变发生率χ2值P值性别0.2680.605 男3217(53.1) 女2813(46.4)年龄(岁)0.2680.605 <482815(53.6) ≥483215(46.9)病程(年)1.1110.292 <4.03620(55.6) ≥4.02410(41.7)BMI(kg/m2)0.6060.436 <24.03318(54.5) ≥24.02712(44.4)收缩压(mmHg)0.0980.754 <1404723(48.9) ≥140137(53.8)舒张压(mmHg)-1.000 <905327(50.9) ≥9073(42.9)FPG(mmol/L)-0.112 <6.144(100.0) ≥6.15626(46.4)HbA1c(%)-0.195 <6.065(83.3) ≥6.05425(46.3)TC(mmol/L)0.0001.000 <5.704623(50.0) ≥5.70147(50.0)TG(mmol/L)0.4170.519 <1.704825(52.1) ≥1.70125(41.7)LDL-C(mmol/L)0.0980.754 <3.104723(48.9) ≥3.10137(53.8)HDL-C(mmol/L)0.0001.000 ≤0.835025(50.0) >0.83105(50.0)CypA(ng/L)17.067<0.001 <6.29307(23.3) ≥6.293023(76.7)NF-κB(ng/L)11.2790.001 <305.00298(27.6) ≥305.003122(71.0)hs-CRP(mg/L)9.6000.002 <3.35309(30.0) ≥3.353021(70.0)

注：T2DM=2型糖尿病；-代表采用Fisher精确概率法

糖尿病是一种以高血糖为主要特征的代谢性疾病，高血糖可增加游离脂肪酸水平、引起血管内皮低度炎性病变，高血糖可诱导单核细胞分泌CypA[11]，CypA的表达可影响NF-κB途径[12]。内皮功能损伤贯穿糖尿病血管病变的始终，其主要机制中的共通点为高血糖引发的ROS增加，ROS可刺激EC、单核/巨噬细胞、VSMC等多种细胞合成CypA，并将其分泌至细胞外。一方面CypA可使胞内胆固醇流出障碍，导致泡沫细胞内胆固醇蓄积，加快AS形成和发展；另一方面CypA会激活细胞外信号调节激酶(ERK1/2)、c-Jun氨基末端激酶(JNK)和P38蛋白(p38MAPK)，进而刺激核因子κB(IκB-α)发生磷酸化和NF-κB活化，诱导单核细胞聚集并表达基质金属蛋白酶9(MMP-9)、白介素2(IL-2)等相关炎性反应因子[13-15]，导致炎性因子过度表达，而炎性反应又可刺激EC、单核/巨噬细胞、VSMC等分泌CypA。相关研究发现，CypA还可通过ERK1/2、蛋白激酶B (Akt)及两面神激酶(JAK)等信号传导途径诱导VSMC产生ROS[16-17]，从而扩大氧化应激和炎性反应，促进血糖升高，形成恶性循环，最终导致糖尿病大血管病变发生。

综上所述，血清CypA可能通过扩大和引起氧化应激、炎性反应，参与糖尿病大血管病变的发生发展，是连接糖尿病和AS的重要因素，对糖尿病大血管病变有一定预测意义，可作为大血管病变的潜在筛选标志物。本研究结合已发表文献，对血清CypA对T2DM患者大血管病变的影响和可能机制进行了初步探讨，但具体机制还有待大样本临床基础研究来证实。

作者贡献：向莎进行试验设计、撰写论文、成文并对文章负责；向莎、曹怡进行试验实施、评估及资料收集；吕肖锋、张星光进行质量控制与审校。

本文无利益冲突。

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(本文编辑：王凤微)

Effect and Mechanism of Serum Cyclophilin A on Macroangiopathy in Type 2 Diabetic Patients

XIANGSha,LYUXiao-feng,CAOYi,etal.

ClinicalCollege,GeneralHospitalofBeijingMilitaryCommandofAnhuiMedicalUniversity,Beijing100700,China

【Abstract】ObjectiveTo investigate the effect of serum cyclophilin A(CypA) on the pathogenesis of macroangiopathy in type 2 diabetes mellitus(T2DM) patients and its possible mechanism.MethodsFrom November 2014 to June 2015,we enrolled 60 T2DM patients who received treatment in the General Hospital of Beijing Military Command.According to whether macroangiopathy occurs,the patients were divided into macroangiopathy group(MCV group,n=30) and non-macroangiopathy group(N-MCV group,n=30).At the same time,we enrolled 20 healthy adults who received physical examination in the hospital as control group.General data of the three groups were collected.Pearson correlation analysis was conducted to investigate the correlation between CypA,NF-κB and hs-CRP and other general data.Binary Logistic regression analysis was undertaken to investigate the influencing factors for macroangiopathy in T2DM patients.ResultsThe three groups were not significantly different in gender,average age,BMI,systolic pressure and diastolic pressure(P>0.05);N-MCV group and MCV group were not significantly different in average length of disease(P>0.05).The three groups were not significantly different in TC,LDL-C and HDL-C(P>0.05),but were significantly different in FPG,HbA1c,TG,CypA,NF-κ and hs-CRP(P<0.05).Pearson correlation analysis showed that CypA had linear positive correlation with FPG,HbA1c,NF-κB and hs-CRP(P<0.05);NF-κB had linear positive correlation with FPG,HbA1c,CypA and hs-CRP(P<0.05);hs-CRP had linear positive correlation with FPG,HbA1c,CypA and NF-κB(P<0.05).Univariate analysis showed that T2DM patients with different genders,ages,length of disease,BMI,systolic blood pressure,diastolic blood pressure,FPG,HbA1c,TC,TG,LDL-C and HDL-C were not significantly different in the incidence rate of macroangiopathy(P>0.05);patients with higher CypA,NF-κB and hs-CRP had higher incidence of macroangiopathy(P<0.05).Binary Logistic regression analysis showed that CypA had significant influence on macroangiopathy in T2DM patients(P<0.05).ConclusionCypA may participate in the pathogenesis of macroangiopathy in T2DM patients by expanding and inducing oxidative stress and inflammatory reaction,and is an important factor for the association between diabetes and atherosclerosis.CypA has value for predicting macroangiopathy in T2DM patients.

【Key words】Cyclophilin A;Diabetes mellitus,type 2;Diabetic angiopathies;Root cause analysis;Mechanism analysis

通信作者：吕肖锋，100700 北京市，安徽医科大学北京军区总医院临床学院，北京军区总医院内分泌科；

【中图分类号】R 587.1

【文献标识码】A

doi：10.3969/j.issn.1007-9572.2016.13.014

(收稿日期：2016-01-02；修回日期：2016-03-21)

E-mail：neifenmikelv@126.com