糖尿病视网膜病变患者血清中细胞因子及视网膜中央动脉血流动力学的变化△

金梅 李晓凤

糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy，DR)是一种微血管病变，也是糖尿病最常见的并发症之一，伴随糖尿病病程的延长，DR的发病率也随之升高[1]，在一些发达国家，DR的发病率明显高于青光眼、白内障，在近年已经逐渐成为临床主要致盲因素。据流行病学调查数据显示，在国内被确诊为糖尿病的患者中，DR发病率已经超过50%[2]。由此可见，DR对糖尿病患者的影响不容忽视。因此，早期对DR作出诊断及预防成为目前重点关注的问题。DR发生及发展与血清内各细胞因子表达水平及视网膜中央动脉(central retinal artery，CRA)血流动力学等有关，我们检测了DR患者上述指标的变化，旨在为临床DR诊断及防治提供参考，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2015年4月至2018年5月于本院就诊的176例2型糖尿病患者为观察对象，纳入标准：(1)均经荧光素眼底血管造影检查确诊；(2)符合糖尿病诊断标准[3]：餐后2 h血糖≥11.1 mmol·L-1，空腹血糖≥7.0 mmol·L-1；(3)符合全国眼底病学组制定的DR诊断标准[4]；(4)患者知情并签署同意书，获伦理学委员会核实批准。排除标准：(1)合并心、肝、肾功能异常；(2)入组资料不全者；(3)精神疾病者。

依据视网膜检查结果将176例(176眼)患者分为三组，无DR(non-DR，NDR)组(42例)，其中男24例，女18例，年龄(56.32±11.05)岁，病程(7.15±3.05)a，体质量指数(body mass index，BMI)(24.12±2.24)kg·m-2；非增生型DR(non-proliferative DR，NPDR)组(68例)，其中男36例，女32例，年龄(54.88±11.50)岁，病程(7.41±3.16)a，BMI(24.23±2.32)kg·m-2；增生型DR(proliferative DR，PDR)组(66例66眼)，其中男35例，女31例，年龄(53.27±11.33)岁，病程(7.50±3.14)a，BMI(24.55±2.21)kg·m-2。纳入同期健康者共32名为对照组，男17名，女15名，年龄(53.60±11.24)岁，BMI(24.02±2.20)kg·m-2。4组性别、年龄、BMI比较差异均无统计学意义(均为P>0.05)，3组糖尿病患者的病程差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。

1.2 方法所有受试者均取5 mL的空腹静脉血，3000 r·min-1离心，分离出血清并保存于-70 ℃，标本收集完成后统一采用ELISA试剂盒(上海恒远生物科技有限公司)检测血清血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor，bFGF)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、可溶性血管细胞黏附分子-1(soluble vascular cell adhesion molecule-1，sVCAM-1)、可溶性细胞间黏附分子-1(soluble intercellular adhesion molecule-1，sICAM-1)水平并比较组间差异性。

所有受试者均应用彩色多普勒超声(美国GE，型号：Vividi)检查眼底，超声探头频率为10～13 MHz，检查时取平卧位，闭上双眼，探头置于眼睑行水平扫描，在距离眼球壁1.0 cm处显示出CRA的血流柱，记录CRA的舒张末期最低血流速度(Vmin)、收缩期峰值血流速度(Vmax)、平均血流速度(Vmean)、搏动指数(pulsation index，PI)以及阻力指数(resistance index，RI)，并比较组间差异性。所有检测均由同一位经验丰富的医师完成。

1.3 统计学处理应用统计学软件SPSS 20.0予以统计分析，计量数据均采用均数±标准差表示，多组间比较采用F检验，两两比较采用t检验。P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 各组血清内细胞因子的表达水平NDR组、PDR组、NPDR组患者的血清中VEGF、bFGF、TNF-α、sVCAM-1、sICAM-1表达水平均明显高于对照组，差异均有统计学意义(均为P<0.05)。PDR组以上各指标表达水平均明显高于NDR组(t=4.412、6.127、5.538、4.915、5.576，均为P<0.05)和NPDR组(t=7.002、5.428、5.670、6.013、5.670，均为P<0.05)；NPDR组以上指标均明显高于NDR组(t=6.217、6.334、4.961、5.871、5.923，均为P<0.05)。见表1。

表1 NDR组、PDR组、NPDR组与对照组血清中细胞因子的表达水平比较

组别例数VEGF/μg·L-1bFGF/ng·L-1TNF-α/μg·L-1sVCAM-1/μg·L-1sICAM-1/ng·L-1NDR组42168.95±27.0438.94±11.676.53±2.07625.77±54.60251.34±31.54PDR组66378.21±50.8674.26±19.8820.77±3.561576.09±124.43537.49±52.61NPDR组68254.30±42.6655.47±13.7212.18±2.681260.93±65.74404.64±45.93对照组32150.60±12.7330.66±8.706.30±1.68568.91±51.02205.63±60.34F值20.63717.29322.63819.23724.059P值0.0020.0040.0000.0030.000

2.2 各组CRA血流动力学变化NDR组、PDR组、NPDR组患者CRA的Vmin、Vmax、Vmean、PI均明显低于对照组，RI明显高于对照组，差异均有统计学意义(均为P<0.05)。PDR组Vmin、Vmax、Vmean及PI明显低于NDR(t=4.827、5.991、5.637、5.239，均为P<0.05)与NPDR组(t=5.203、5.336、6.214、7.032，均为P<0.05)，RI则显著高于NDR(t=8.223，P<0.05)以及NPDR组(t=6.389，P<0.05)；NPDR组Vmin、Vmax、Vmean及PI均明显低于NDR组(t=7.305、8.917、4.933、6.250，均为P<0.05)，RI显著高于NDR组(t=9.214，P<0.05)。见表2。

表2 NDR组、PDR组、NPDR组与对照组CRA血流动力学比较

组别眼数Vmin/cm·s-1Vmax/cm·s-1PIRIVmean/cm·s-1NDR组423.84±0.968.22±1.641.04±0.150.45±0.106.88±1.13PDR组662.35±0.854.55±2.120.40±0.140.82±0.192.83±1.40NPDR组682.90±0.885.24±2.010.79±0.120.66±0.104.22±1.36对照组325.66±1.6313.66±1.971.35±0.400.34±0.089.66±1.84F值18.24119.38115.67917.60927.438P值0.0040.0010.0050.0030.000

3 讨论

临床研究证实，DR的主要病理特征为视网膜新生血管形成[5]。在NPDR，主要为DR Ⅰ～Ⅲ期，通过系统的综合性治疗，视网膜的改变能够逆转，一旦进入PDR阶段，目前尚无有效的治疗方法。因此，对于DR的防治以及早期诊断是极为重要的。在DR的发生发展过程中，细胞生长因子与之有密切关系[6]。在病理状态下，促血管生长因子与抑血管生长因子之间发生异常，导致血清VEGF、bFGF以及TNF-α等功能增强，这些因子属于血管内皮细胞增生、新生血管形成的特异性刺激因子，机体大量分泌后，促进了新生血管的形成。此外，VEGF、bFGF以及TNF-α等因子还会对视网膜产生刺激，导致多种细胞成分增多，进而增加了视网膜的通透性，诱发纤维蛋白原、血浆蛋白的外渗。在细胞基质中，这些外渗物质会进一步合成纤维蛋白凝胶，再次促进新生血管的内向性生长，基质细胞也随之生长，严重者可产生视网膜牵拉脱离，最终导致DR患者失明[7]。在细胞基质以及新生血管形成的过程中，随之可能出现各种炎症反应，又进一步造成视网膜微血管上白细胞的大量黏附与聚集，同时炎症反应会造成视网膜微循环的障碍，进而引起视网膜缺血性损伤[8-9]。

有研究报道，ICAM-1源于活性内皮细胞，可以与ICAM-1受体特异性结合进而增强炎症细胞、肿瘤细胞与内皮细胞的黏附性，可以促使内皮细胞活化，增强内皮细胞的通透性[10]。此外有研究表明，VCAM-1能够在TNF-α、白细胞介素-1等细胞因子的作用后产生表达，并参与单核细胞、嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞以及淋巴细胞穿出血管壁至炎性部位的整个过程[11]。

本研究发现，糖尿病患者血清中VEGF、bFGF、TNF-α、sVCAM-1、sICAM-1水平均明显高于对照组，且随着DR病情的加重，上述因子表达水平逐渐上升。对于糖尿病患者，因为长期处于高血糖状态下，患者的血液黏度明显较高，视网膜毛细血管易发生闭塞，同时又受到了炎症反应、新生血管形成等影响继而引发了眼部血流动力学的变化[12-13]，最终造成视网膜缺血缺氧性损伤，同时也成为了DR的发病基础，贯穿于疾病的发生发展过程中。有研究表明[14-15]，CRA是维持视觉、确保视网膜血管营养的重要组织，对CRA进行血流动力学检测能够充分反映出DR患者的血供情况。本研究结果表明，糖尿病患者的Vmin、Vmax、Vmean以及PI均显著低于对照组，而RI则明显高于对照组(均为P<0.05)，且随着病情加重，DR患者的Vmin、Vmax、Vmean以及PI随之下降，而RI则逐渐上升(均为P<0.05)，表明血清中VEGF、bFGF、TNF-α、sVCAM-1、sICAM-1参与了DR的病情进程，可见以上细胞因子以及CRA的血流动力学变化均与DR有紧密联系。

综上所述，对DR患者血清中各细胞因子及CRA血流动力学指标进行检测，有利于DR的早期诊断。