炎症因子Lp-PLA2、IL-18与糖尿病足溃疡的相关性研究1

钱 超，陈 恬，余建华，常 琪，刘 晨

(东部战区空军医院检验科，江苏南京 210002)

糖尿病足(DF)是糖尿病患者的常见并发证，常合并缺血、神经病变和感染，引起组织坏死和溃疡。脂蛋白相关磷脂酶A2(Lp-PLA2)是近年来新发现的炎症标志物，也称为血小板激活因子乙酰水解酶，是一种相对分子质量为50×103Ca2+非依赖的磷脂酶。Lp-PLA2具有血管特异性，循环中主要与低密度脂蛋白结合，它通过水解氧化修饰的磷脂酰胆碱，生成氧化游离脂肪酸(FFAs)和溶血磷脂酰胆碱(lyso-PC)，这2种产物能够促进炎症和动脉硬化[1]。白细胞介素(IL)-18最初被鉴定为γ-干扰素(IFN-γ)诱导因子，是IL-1细胞因子超家族的一员，具有有效的免疫调节作用，在炎症级联反应和免疫功能紊乱中起着重要作用。研究表明，糖尿病微血管和大血管并发证均有IL-18水平升高。IL-18在DF患者中的水平高于单纯糖尿病患者[2]。许多针对炎症和糖尿病关系的研究表明，炎症标志物可用于改善糖尿病风险预测，从而对个人不健康的生活方式进行提前干预。目前，没有理想的单一血清标志物来预测DF的严重程度，临床实践中常用白细胞计数(WBC)、嗜中性粒细胞计数和C-反应蛋白(CRP)水平反映DF疾病进展情况[3]。IL-18在炎症过程中起着关键作用，Lp-PLA2是重要的炎症介质，然而关于血清Lp-PLA2、IL-18水平与DF发生、发展的关系的研究数据却很少。本研究通过检测并比较DF和2型糖尿病(T2DM)患者Lp-PLA2、IL-18、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、IL-1β、纤溶酶原激活物抑制剂1(PAI-1)、纤维蛋白原(FIB)等炎症因子水平，进一步比较它们在不同Wagner分级患者之间的水平差异。通过单因素和多因素回归分析各种炎症因子对DF的致病风险，以探讨它们在DF患病风险预测、诊断、病情进展监测中的价值。

1 资料与方法

1.1一般资料 2016年1-12月于东部战区空军医院内分泌科住院且明确诊断的T2DM患者185例为研究对象，其中男115例，女70例，年龄30～84岁；无足部溃疡的T2DM患者(T2DM组)50例，合并足部溃疡的T2DM患者(DF组)135例。另设年龄和性别匹配的体检健康者30例为对照组。DF的分级参照Wagner分级方法[4]，其中WagnerⅠ级21例，Wagner Ⅱ级34例，Wagner Ⅲ级60例，Wagner Ⅳ级20例；Wagner Ⅴ级由于例数极少未纳入本研究。排除标准：(1)半年内急性心肌梗死、脑梗死、脑出血；(2)严重肝、肾功能不全；(3)罹患血液病、恶性肿瘤、精神疾病；(4)当前患有其他感染性疾病；(5)无意愿参与本项研究。

1.2实验室指标测定 IL-18、IL-1β、TNF-α、PAI-1采用酶联免疫吸附试验(ELISA)法测定，试剂盒购自Boster生物工程有限公司。LP-PLA2采用免疫比浊法测定，试剂盒购自Norman公司；糖化血红蛋白(HbA1c)采用高效液相色谱法测定，试剂盒购自Bio-Rad公司；FIB采用比浊法测定，试剂购自Sysmex公司。白细胞总数(WBC)和中性粒细胞百分比(NEU%)采用贝克曼库尔特LH750全自动血液分析仪检测，试剂为配套试剂。总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和CRP在Hitachi7600全自动生化分析仪上测定，试剂为Hitachi公司配套原装试剂。检测指标中Lp-PLA2、HbA1c、FIB、WBC、NEU%、TC、HDL-C、LDL-C为回顾性分析指标。

2 结 果

2.13组基线指标比较 DF组的年龄和病程高于T2DM组(P<0.05)。DF组的HDL-C水平低于T2DM组(P<0.05)。DF组和T2DM组间的HbA1c、TC和LDL-C水平比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 3组基线指标比较

注：与对照组比较，aP<0.05；与T2DM组比较，bP<0.05。

2.23组炎症指标比较 DF组的Lp-PLA2、IL-18、FIB、CRP、WBC和 NEU%均高于T2DM组(P<0.05)。DF组和T2DM组的Lp-PLA2、IL-18、IL-1β、TNF-α、CRP、NEU%水平均高于对照组(P<0.05)；DF组和T2DM组的PAI-1水平低于对照组(P<0.05)。见表2。

表2 3组炎症指标比较

注：与对照组比较，aP<0.05；与T2DM组比较，bP<0.05。

2.3不同Wagner分级组基线指标比较 Wagner Ⅲ级组和Wagner Ⅳ级组糖尿病病程、HbA1c水平高于WagnerⅠ级组和WagnerⅡ级组(P<0.05)；Wagner Ⅳ级组TC和LDL-C水平高于其余3组(P<0.05)，HDL-C水平低于其余3组(P<0.05)。见表3。

表3 不同Wagner分级组基线指标比较

注：与WagnerⅠ级组比较，aP<0.05；与WagnerⅡ级组比较，bP<0.05；与Wagner Ⅲ级组比较，cP<0.05。

2.4不同Wagner分级炎症指标比较 Wagner Ⅳ级组Lp-PLA2、IL-18、TNF-α、PAI-1、FIB和WBC水平高于其余3组(P<0.05)。Wagner Ⅲ级组Lp-PLA2、IL-18、FIB、CRP、WBC和 NEU%水平均高于WagnerⅠ级组(P<0.05)。见表4。

表4 不同Wagner分级组炎症指标比较

注：与WagnerⅠ级组比较，aP<0.05；与WagnerⅡ级组比较，bP<0.05；与Wagner Ⅲ级组比较，cP<0.05。

2.5单因素分析结果 以临床诊断为应变量，DF组与T2DM组间有明显差异的指标为自变量，进行单因素Logistic回归分析。结果表明，年龄、病程、FIB、Lp-PLA2、IL-18、CRP、WBC、NEU%是DF发生的危险因素。见表5。

表5 DF组与T2DM组单因素分析比较

2.6多因素Logistic回归分析结果 多因素Logistic回归分析结果显示，FIB、Lp-PLA2、IL-18 和CRP为DF发生的独立危险因素。见表6。

表6 DF组与T2DM组多因素分析比较

3 讨 论

虽然传统观点认为神经性病变是DF的病因，但其并不能很好地解释DF的发生及发展，并且很大部分神经性病变患者并没有发展成DF[5]。T2DM病因炎症学说成为主流学术观点，局部的过度炎症在DF的发生、发展过程中起着决定性作用。

Lp-PLA2是近年来新发现的炎症标志物，主要由成熟单核细胞和巨噬细胞合成和分泌，受炎症介质调控[6]。Lp-PLA2是胰岛素抵抗的独立危险因素，与胰岛素抵抗呈正相关，其水平能够预测T2DM的发生率。Lp-PLA2水解低密度脂蛋白生成的游离脂肪酸和溶血卵磷脂能够刺激内皮细胞产生炎性细胞因子，在血管中引起广泛的促炎和促凋亡作用，造成血管内皮损伤，诱导肌肉和脂肪组织产生胰岛素抵抗[1]。T2DM患者血管床中存在广泛性内皮细胞功能损伤，如血管舒缩调节、白细胞黏附、止血和纤溶功能等。作为Lp-PLA2的特异性抑制剂，在糖尿病和高胆固醇动物模型中，达拉帕拉比已被证明具有预防动脉粥样硬化和血管渗漏的作用[7]。由于Lp-PLA2与糖尿病密切相关，又参与炎性反应，因此，推测Lp-PLA2参与了DF的发生、发展。本次研究结果显示，T2DM组 Lp-PLA2 水平明显高于对照组，提示T2DM患者存在慢性炎症。进一步研究结果显示，DF组 Lp-PLA2 水平明显高于T2DM组，随着Wagner分级的增加，DF患者血清 Lp-PLA2 水平也逐步升高。因此，笔者认为，血清Lp-PLA2水平的升高与DF的发生、发展密切相关，它不仅可以提示DF的发病风险，也可作为辅助DF分级判断的炎症标志物。

ESPOSITO等[8]研究首次证实，糖尿病患者的IL-18水平明显高于非糖尿病患者。THORAND等[9]研究表明IL-18水平升高与T2DM发病风险相关，认为IL-18是糖尿病的独立危险因素。正因为IL-18在炎症及免疫反应中发挥十分重要的作用，其自发现以来一直作为研究热点而备受关注。IL-18不仅可以诱导T细胞产生γ干扰素，还可以促进其他细胞因子如TNF-α、IL-1β、IL-8、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子的生成[10]。已有研究表明，DF患者的血清IL-18水平明显高于无足部溃疡的糖尿病患者和健康对照组，且没有足部溃疡的糖尿病患者血清IL-18水平也明显高于健康对照组[2]。本研究进一步分析了不同Wagner分级 DF患者血清IL-18水平，结果表明IL-18水平随着Wagner分级增加呈升高趋势，Wagner Ⅲ～Ⅳ级患者血清IL-18水平明显高于WagnerⅠ～Ⅱ级患者。因此，IL-18可能通过促进炎性反应参与T2DM和DF的发生、发展，其水平可反映DF病情的严重程度，可为DF的诊断及治疗提供一定的参考依据。

IL-1β是激活的单核细胞、巨噬细胞分泌的一种重要的炎性反应蛋白，它能促进微血管内皮细胞黏附分子的表达，增加中性粒细胞的黏附和趋化，损害血管内皮功能[6]。ZHANG等[11]研究显示，糖尿病伤口中IL-1β的mRNA及蛋白表达水平显著高于非糖尿病伤口，可能与DF的发病机制有关。而糖尿病小鼠创面应用IL-1β阻断抗体可以下调促炎巨噬细胞的产生，并上调创口愈合因子的表达，改善伤口愈合[12]。TNF-α由脂肪组织中的巨噬细胞产生，是激活炎症级联反应的一个关键分子，在与慢性炎症相关的病理过程中，TNF-α可作为局部强化信号，介导急性期蛋白质的合成，导致单核细胞和其他炎性细胞集聚，这些蛋白质能够启动和促进血管壁的炎症过程[13]。关于DF溃疡患者的血浆TNF-α水平的相关研究数据较少。本研究显示，DF组IL-1β、TNF-α水平都高于对照组，Wagner Ⅳ级组TNF-α水平显著高于WagnerⅠ～Ⅲ级组，而DF组和T2DM组间IL-1β、TNF-α水平无显著差异。

PAI-1主要存在于血浆中，是组织型纤溶酶原激活物(t-PA)的特异性快速抑制剂，它们之间的动态平衡维持着人体正常的凝血、纤溶功能。研究显示，PAI-1参与了糖尿病微血管病变，在胰岛素抵抗的个体中，PAI-1水平升高，胰岛素水平和PAI-1水平之间存在正相关性[14]。药物治疗可影响PAI-1在血浆中的水平，对于T2DM患者，胰岛素、二甲双胍、他汀类药物治疗可以降低PAI-1水平；噻唑烷二酮类药物能使血中胰岛素水平降低，胰岛素灵敏度增加，PAl-1的产生受到抑制，从而降低T2DM的大血管病发生的风险[15-16]。本研究中，DF组和T2DM组PAI-1水平明显低于对照组，DF组与T2DM组PAI-1水平无明显差异，但DF组中Wagner Ⅳ级组PAI-1水平明显高于其他3组。推测原因可能是和患者应用二甲双胍和胰岛素及其他可能抑制PAI-1水平的药物治疗有关，当DF溃疡患者微血管病变及炎症较为严重时，PAI-1抑制性药物影响不足以抵消PAI-1水平的升高趋势。

FIB是一种炎症标志物，是血液中主要的凝血蛋白，是血液黏度和血小板聚集的重要决定因素，是血管事件的危险因素。 FIB最近在糖尿病患者的冠状动脉疾病和周围动脉疾病中得到了广泛的研究。有研究显示，T2DM合并足部溃疡患者的FIB水平高于无足部溃疡的T2DM患者[17]。本研究结果显示，DF组患者FIB水平显著高于T2DM组；Wagner Ⅲ级组和Wagner Ⅳ组FIB水平显著高于WagnerⅠ组和WagnerⅡ组。

4 结 论

Lp-PLA2、IL-18是DF发病的独立危险因素。检测Lp-PLA2、IL-18、CRP和FIB等炎症因子水平有助于早期发现DF的发病风险，评估DF患者疾病严重程度及疗效。需要进一步研究在DF溃疡患者创面愈合过程中哪些是有害的炎症因子，以便通过针对性靶向治疗抑制其功能来促进溃疡表面的愈合。