硫氧还蛋白相互作用蛋白在2型糖尿病患者血清中的变化及临床意义

南京柱，张 旭，李秀娟，董 矜，郭广宏，田亚平

（1.解放军总医院第一医学中心医学检验中心，北京100853；2.首都医科大学附属北京友谊医院检验科，北京100050）

T2DM是以胰岛素抵抗或系统性胰岛素敏感性降低与胰岛β细胞功能障碍为特征的疾病。中国是糖尿病大国，糖尿病人口绝对是全球之冠，其中95%为2型糖尿病患者。随着我国社会经济的发展，人们饮食习惯的改变和身体活动减少，导致与肥胖相关疾病提前出现。尽管近几年国人的健康意识有所增强，但糖尿病人数却快速增加。尽管长期以来我国糖尿病的防治已经取得了较大进展，但对于糖尿病及其慢性并发症没有较好的手段来防治，尤其血管并发症已成为2型糖尿病患者死亡的主要原因。目前，大量的研究证明TXNIP与胰岛β细胞的功能受损密切相关，并与糖尿病及其慢性并发症，尤其是血管并发症密切相关［1-2］。TXNIP通过参与介导氧化应激和内质网介导的β细胞凋亡，诱导胰岛素抵抗。TXNIP的过度表达又介导葡萄糖引起胰岛β细胞和内皮细胞的功能异常［3-4］。因此，TXNIP作为治疗糖尿病及并发症的潜在靶点具有进一步研究价值。

材料和方法

1 对象

收集2013年11月至2014年7月解放军总医院内分泌科收治、临床资料完整、明确诊断为2型糖尿病［5］患者血清270例与同时期健康体检者为健康对照组血清73例，测定血清TXNIP水平。

2 方法

血清TXNIP（ELISA 法）测定采用CircuLex Human TXNIP ELISA Kit试剂盒（96孔板）由日本CircuLex公司生产，北京瀚海拓新生物技术有限公司代理提供。Glu采用罗氏Cobas 8000全自动生化分析仪测定并用罗氏原装试剂盒。HbA1c检测采用伯乐生命医学产品（上海）有限公司VARIANT II糖化血红蛋白分析仪进行，试剂为伯乐生命医学产品（上海）有限公司提供的原装试剂盒。身体质量指数（BMI）＝体重/身高2（kg/m2）。

3 统计学处理

数据采用SPSS17.0软件进行统计学分析。正态分布资料采用±s表示，非正态分布资料采用中位数（四分位数范围）［M（P25～P75）］表示。正态分布资料两组间比较采用t检验，多组间比较采用ANOVA单因素方差分析；非正态分布资料两组间比较采用Mann-WhitneyU秩和检验，多组间比较采用Kruskal-wallis秩和检验。相关性分析采用Spearman相关性分析。饼图采用Excel制作。散点图与趋势图采用GraphPad Prism 5.0制作。

结 果

1 2型糖尿病患者一般临床资料

前期研究显示，2型糖尿病组血清TXNIP［2.68（1.38～4.09）］水平显著高于健康对照组［2.08（0.51～3.62）］，且P＝0.005，差异具有统计学意义。如图1。

图1 2型糖尿病组与健康对照组间血清TXNIP水平比较

270例2型糖尿病患者中急性并发症（糖尿病酮症酸中毒、高渗性非酮症糖尿病昏迷）16例占总患者的5.9%、慢性并发症（大血管病变、微血管病变、神经病变等）254例占总患者的94.1%。其中有家族遗传史的患者98例（36.3%）、无家族遗传史142例（52.6%）。合并高血压者128例（50.4%）、合并冠心病者32例（11.8%）、合并高血压与冠心病者24例（8.9%）。出现视网膜病变、糖尿病肾病、神经病变者分别为52（20.5%）、51（20.1%）、87（34.3%）。见表1。

表1 2型糖尿病患者一般临床资料［n（%）］

又将270例2型糖尿病患者根据急慢性并发症、大血管病变、微血管病变、神经病变进行资料统计，大血管病变56例（20.7%）、微血管病变15例（5.6%）、神经病变27例（10.0%）、大血管病变合并微血管病变20例（7.4%）、大血管病变合并神经病变19例（7.0%）、微血管病变合并神经病变16例（5.9%）、大血管病变合并微血管病变合并神经病变25例（9.3%），并做构成图。见图2。

图2 2型糖尿病患者并发症构成图

2 270例2型糖尿病患者分组分层间血清TXNIP水平比较

将270例糖尿病患者根据性别、年龄、病程、并发症、BMI、Glu、HbA1c、GA 进行分组比较血清TXNIP水平，并与健康对照组相比较。在性别、BMI、Glu、HbA1c、GA、病程分组中TXNIP水平差异无统计学意义（P＞0.05），见表2。TXNIP与HbA1c水平在不同年龄组中差异具有统计学意义（P＜0.05），见图3。TXNIP水平在不同并发症中差异具有统计学意义，见图4。

表2 270例2型糖尿病患者不同分组分层间TXNIP水平比较（ng/mL）

图3 不同年龄分组中TXNIP、HbA1c水平散点图

图4 不同并发症分组中TXNIP水平散点图

3 血清TXNIP水平随G lu与HbA1c分层变化趋势

血清TXNIP水平随Glu与HbA1c分层变化趋势呈波动状态。血清TXNIP水平随Glu分层呈波动状态，在Glu 8.1～9.0、Glu9.1～10.0时处于高点。血清TXNIP水平在HbA1c≤5.9%时处于最低点，在HbA1c 6.0%～6.9%、HbA1c 7.0% ～7.9%、HbA1c 8.0% ～8.9%时处于高点并趋于稳定，随后在HbA1c 9.0% ～9.9%、HbA1c 10.0% ～10.9%、HbA1c≥11.0%时降低并处于波动状态。详见图5。

图5 TXNIP水平随Glu与HbA1c分层变化趋势

4 2型糖尿病患者血清TXNIP水平与其他血液学指标的相关性分析

2型糖尿病患者血清TXNIP水平与BMI呈正相关，相关系数r＝0.160，P＝0.009；与PLT呈负相关，相关系数r＝-0.125，P＝0.041。根据TXNIP与BMI、PLT的相关性做散点图。详见图6。TXNIP与其他生化、血常规、甲功等指标差异无统计学意义。

图6 2型糖尿病患者TXNIP水平与BMI、PLT相关性分析散点图

讨 论

前期研究证实2型糖尿病患者血清TXNIP［2.68（1.38～4.09）］水平显著高于健康对照组［2.08（0.51～3.62）］，并差异具有统计学意义（P＜0.01）。这一结果证实了氧化应激可能由高糖水平诱导TXNIP表达介导，并与2型糖尿病发生的病理生理机制有关。本研究进一步探讨血清TXNIP在2型糖尿病患者血清中的变化规律及临床意义。

统计结果表明270例2型糖尿病患者中有98例（36.3%）父母中至少有一人有糖尿病史，142例（52.6%）无家族遗传史，另30例（11.1%）不能确定有无家族遗传史，与证实糖尿病具有家族遗传倾向的研究相一致［6-10］。270例2型糖尿病患者急性并发症16例（5.9%），慢性并发症254例占患者总数的94.1%。并将2型糖尿病患者根据住院病历进行糖尿病慢性并发症进行统计分析。结果显示各种糖尿病慢性并发症患病率分别为：视网膜病变52例（20.5%），糖尿病肾病51例（20.1%），神经病变87例（34.3%），高血压128例（50.4%），冠心病32例（12.6%），高血压合并冠心病24例（9.4%）。与《中国2型糖尿病防治指南（2013年版）》［11］多中心临床研究比较后发现，除高血压所占比例较指南中高血压41.8%略高之外，其余慢性并发症所占比例均低于防治指南中数据。2型糖尿病患者并发症主要为微血管病变与大血管病变，且并发症的发生与诸多因素相关，如遗传、年龄、性别、病程、血糖控制水平等。本研究结果也说明，在2型糖尿病患者中并发症发生比例相当之高，尤其血管并发症。因本研究是单一中心临床研究，相比防治指南中多中心临床研究数据具有一定差距，但还是具有一定的参考价值和临床意义。

尽管在过去几十年中，糖尿病的治疗及预防取得了较大进步，但除控制血糖外，对控制糖尿病并发症却没有很好的办法。最近研究发现，TXNIP与糖尿病慢性并发症视网膜病变［12-13］、糖尿病肾病［14-15］、血管性病变［4，16］的发生发展有密切相关。因此，本研究根据临床病例与慢性并发症（大血管病变、微血管病变、神经病变），将270例2型糖尿病患者中179例具有明显慢性并发症病例分为7组（A组：大血管病变、B组：微血管病变、C组：神经病变、D组：大血管病变合并微血管病变、E组：大血管病变合并神经病变、F组：微血管病变合并神经病变、G组：大血管病变合并微血管病变合并神经病变，详见图4）进行统计学分析。研究结果显示，TXNIP水平在7组并发症间总体差异有统计学意义（P＜0.05）。进行7组并发症间两两比较，在大血管病变组与大血管合并微血管病变组中存在差异（P＝0.025）；神经病变组和大血管合并神经病变组存在差异（P＝0.025）；大血管合并神经病变组与大血管合并神经病变组间存在差异（P＝0.002）；大血管合并微血管病变组与微血管病变合并神经病变组间存在差异（P＝0.045）；大血管合并神经病变组与大血管病变合并微血管病变合并神经病变组间有差异（P＝0.028）。这与之前的研究发现相符合，TXNIP在血管病变中的变化较其他并发症有明显差异。以往的研究基本是在分子层面或动物实验方面证明TXNIP与2型糖尿病及其并发症的关系，而基于人群的研究较少，并且TXNIP与2型糖尿病及并发症之间的血清学研究也较少。本研究基于患者血清学的研究表明，TXNIP可能在糖尿病血管性疾病的发生发展中起着重要作用，血清TXNIP水平在血管并发症中明显升高，其机制可能与TXNIP诱导内皮细胞血管生成功能紊乱及高糖状态下介导内皮功能的损伤有关［4，17］。

本研究通过更为细致的对糖尿病并发症划分后发现，TXNIP在发生大血管和微血管病变时水平较其他组升高幅度较大。最近基因研究也表明，高糖状态下TXNIP可诱导内皮细胞血管生成功能紊乱，而TXNIP基因沉默可抑制高糖状态对内皮细胞功能损伤来调节血管内皮细胞生长因子（VEGF）的产生与促血管生成功能［17］。动物实验也表明siRNA通过调节TXNIP基因表达阻止缺血介导的糖尿病性血管损伤［4］。我们的研究结果再一次证明血清TXNIP水平与糖尿病血管性病变具有密切相关性，与相关报道［18-20］一致。血清TXNIP水平的升高提示着发生血管并发症的可能性增大。

本研究进一步探讨血清TXNIP水平在2型糖尿病患者血清中的变化。统计结果显示，TXNIP水平在不同年龄组（年龄＜45岁组、年龄45～60岁组、年龄＞60岁组）中具差异有统计学意义（P＜0.05），并进行两两比较显示年龄＜45岁组血清TXNIP水平显著高于年龄45～60岁组（P＝0.026），年龄＞60岁组TXNIP水平也显著高于年龄45～60岁组（P＝0.021），而年龄＜45岁组与年龄＞60岁组间血清TXNIP水平差异无统计学意义（P＝0.856）。TXNIP水平的变化与对应年龄组HbA1c的变化相一致，即呈现“U”型变化趋势，而一般认为，Glu水平较HbA1c来说变异较大［21］，易受饮食、情绪、运动等生理因素的影响，因此TXNIP水平变化幅度与血糖的变化幅度不太一致，而与HbA1c的变化有关。我们推测不同糖尿病年龄组的TXNIP变化可能提示着糖尿病高糖状态损伤内皮的过程：在较年轻年龄组中，高糖状态诱导TXNIP的高表达，TXNIP可能参与介导血管损伤或血管并发症的产生，如果高糖状态不受控制，则损伤可能加重。而年龄45～60岁组HbA1c水平相对维持在低位，说明高糖状态在一定程度上得以控制，因此TXNIP水平略有下降。但有研究表明，高龄人群的心血管疾病风险增高［22］，随年龄的增长，各器官组织逐渐衰老，机能不良，长期的高糖状态对血管内皮损伤不可逆，导致心血管系统的患病率较一般更为高发，即便年龄＞60岁组血糖水平与年龄45～60岁组血糖水平差异无统计学意义，但HbA1c水平在年龄＞60岁组要略高于年龄45～60岁组，提示TXNIP可能参与了慢性、长期的高糖诱导的血管损伤。因此，TXNIP水平随年龄及糖尿病患病进程中的变化还值得进一步研究。

随后本研究又根据Glu与HbA1c进行分层研究，比较血清TXNIP水平在2型糖尿病患者血清中的变化规律。结果显示，TXNIP水平总体处于波动状态，在Glu分层在Glu 8.1～9.0与Glu 9.1～10.0时处于高点，并在整个Glu分层中处于波动状态；而在HbA1c≤5.9%时处于最低点，在HbA1c 6.0% ～6.9%、HbA1c 7.0% ～7.9%、HbA1c 8.0% ～8.9%时处于高点并趋于稳定，随后在HbA1c 9.0% ～9.9%、HbA1c 10.0% ～10.9%、HbA1c≥11.0%时降低并处于波动状态，见图5。之前提到的研究表明血糖的升高刺激了TXNIP基因的表达增加［23］，而本研究在血清蛋白表达的层面却发现，TXNIP在血清中的水平随Glu与HbA1c的升高（分层组）呈现波动变化，这与前述基因层面的研究不尽一致。Glu反映即时水平，而HbA1c通常反映糖尿病患者2～3个月的血糖控制水平［24］，说明高糖可能不是唯一的影响血清TXNIP水平变化的因素，还可能存在其他因素如高糖诱导的氧化应激状态［25］。但控制血糖水平对降低TXNIP水平是有作用的，本研究结果显示低Glu或低HbA1c水平组，TXNIP水平也相对偏低。

本文统计结果还显示，血清TXNIP水平在性别、病程、BMI分组、Glu分组、HbA1c分组、GA分组中差异无统计学意义（P＞0.05）。说明在人体相对复杂的环境下血清TXNIP水平与在动物实验或分子试验中TXNIP的表达存在一定的差异。TXNIP水平与其他血液学指标的相关性分析显示，2型糖尿病患者TXNIP水平与BMI呈正相关（r＝0.160，P＝0.009），与PLT呈负相关（r＝-0.125，P＝0.041）。虽然TXNIP与BMI、PLT具有相关性并具有统计学意义（P＜0.05），但相关系数绝对值较低，说明TXNIP与BMI、PLT相关性极弱，是一种相对独立存在的2型糖尿病的血清学指标。

本实验在血清学层面进一步证实了血清TXNIP水平与2型糖尿病血管并发症的相关性及血清学规律。但在人体中的TXNIP基因表达及血清TXNIP水平的影响鲜少有研究，TXNIP的控制水平也不明确，有待于进一步的临床研究实验。

综上所述，2型糖尿病患者除需控制血糖之外，更重要的是防止糖尿病及其慢性并发症的发生发展，尤其血管并发症是导致2型糖尿病患者死亡的主要原因。血清TXNIP水平改变与2型糖尿病慢性并发症密切相关，在2型糖尿病及其血管并发症中起着重要的作用。因此控制TXNIP水平可能有助于2型糖尿病患者血管并发症的发生与发展。