血管内皮生长因子与2型糖尿病肾病肾衰竭患者左心室舒张功能的关系

黄宇静 伍锦泉 黄佳丽

526060 肇庆，肇庆市第一人民医院肾内科

2型糖尿病肾病(diabetic nephropathy，DN)早期特征为肾小球血流动力学紊乱，后期则表现为肾衰竭，这主要是由于肾小球受微血管病变影响而导致硬化。根据我国的糖尿病流行病学发现，2型DN的发病率可达25%[1]，近年来研究也证实，2型DN患者普遍存在心血管疾病(cardiovascular diseases，CVD)，其发生CVD的风险和死亡率均高于正常人[2]。现阶段，2型DN肾衰竭患者死亡的常见诱因就是CVD，慢性肾病患者心脏受损会表现为左心室结构和功能的变化，可以此作为心血管相关死亡预测的重要因素[3]。据研究发现，左心室舒张功能不全(left ventricular end diastolic dimension，LVDD)占心功能不全患者的24%～55%[4]。血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)为促进血管内皮有丝分裂原，可提高微血管通透性，研究得出，2型糖尿病患者会因VEGF水平的增高而增加微血管病概率[5-6]。诸多学者通过研究均已得出，心血管疾病的主要诱因之一就是VEGF[7-9]，降低VEGF水平能够减少心血管病变风险，这可以说明，高水平VEGF可以促进心脏结构和功能异常的发生，但是DN患者体内VEGF水平与心脏结构和功能异常关系尚未清楚，本研究通过观察2型DN肾衰竭患者血浆VEGF水平和左心室舒张功能的变化，并分析与左心室舒张功能的相关性，为临床预测和治疗CVD提供一定的理论依据。

资料与方法

一、临床资料

选择2014年2月至2018年2月肇庆第一人民医院收治的2型DN肾衰竭患者122例，男72例，女50例，年龄(52.2±6.4)岁，平均病程(10.8±6.7)年，体质量指数(BMI，21.7±2.1)kg/m2。根据Cockcroft-Grault公式计算2型DN肾衰竭患者肾小球滤过率(eGFR)水平，以K/DOQI 慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD) 临床实践指南为标准，将2型DN肾衰竭患者按eGFR分为3组：CKD 3期组，其中男23例，女15例；CKD 4期组，男女患者分别有20例、27例；CKD 5期组，其中男16例，女21例；2型DN肾衰竭的诊断标准是依据2010年中华医学会制定的相关指南[10]。纳入标准：(1)符合诊断标准，且年龄>18岁；(2)患者资料完整且依从性高；(3)患者及家属了解并认可本次观察研究。排除标准：(1)1型糖尿病；(2)患有先天性凝血功能紊乱、严重心脑血管疾病、全身及血液系统恶性肿瘤等疾病的患者；(3)近期出现过糖尿病酮症酸中毒及其他急性并发症的患者；(4)近期出现免疫性疾病、合并感染及其它肾脏疾病或服用肾毒性药物及抗血小板药物的患者；(5)2周内做过手术或有创伤、急性感染的患者。除2型DN肾衰竭患者，还在本院健康体验者中随机选取30例，作为对照组，其中男女各有15例，年龄(51.2±5.7)岁，BMI (21.0±2.1)kg/m2。

二、方法

1.标本采集 所有受试对象隔夜空腹8 h以上，次日晨抽取静脉血5 mL，1 h内分离血清，以固相夹心法酶联免疫吸附检测血浆VEGF水平，由Roche公司生产的7600全自动生化分析仪检测。用该仪器对尿素氮(BUN)、总胆固醇(total cholesterol，TC)、血清肌酐(Scr)、三酰甘油(triglyceride，TG)指标进行检测。采用免疫放射法检测糖化血红蛋白(hemoglobin A1C，HbA1c)。

2.心脏结构及功能检查 采用飞利浦iE33超声诊断仪对研究对象的心脏形态结构及功能进行检测。观察指标：左室射血分数(ejective fraction，EF)、舒张末期室间厚度(interventricular septum thickness，IVST)、左室舒张末内径(left ventricular end diastolic diameter，LVEDD)、左心室后壁厚度(left ventricular posterior wall thickness，LVPWT)、左室舒张末容积(left ventricular end-diastolic volume，LVEDV)，同时计算二尖瓣尖舒张早期最大血流速度E峰和舒张晚期A峰，得出E峰与A峰的比值，连续对3个心动周期进行测量，结果取3次测量的平均值。以LVDD的诊断标准[9]为分类依据，将2型DN肾衰竭患者分为LVDD组和非LVDD组。

三、统计学处理

结 果

一、各组的临床指标水平

通过表1和表2能够得出，观察对象的年龄、病程、BMI、收缩压和舒张压之间的差异没有统计学意义(P>0.05)，所以可进行对比。根据单因素方差分析，可知三组的HbA1c、TC、TG、低密度酯蛋白质胆固醇(low density liptein cholesterol，LDL-C)、Scr、BUN、eGFR差异有统计学意义(P<0.05)。LSD-t检验对组间两两数据进行对比，结果表明LDL-C、Scr、BUN、eGFR水平，CKD4组患者明显高于CKD3组患者，差异具有统计学意义(P<0.05)，CKD5期组患者HbA1c、TC、TG、LDL-C、Scr、BUN、eGFR水平升高具有统计学意义(P<0.05)；对比TG、LDL-C、Scr、BUN和eGFR，可以发现CKD5期组患者明显高于CKD4组患者，两组间的数据差异具有统计学意义(P<0.05)，其它指标差异无统计学意义(P>0.05)。

二、各组受试对象的VEGF变化

由表3可知，根据单因素方差分析，各组的VEGF水平含量差别有统计学意义(P<0.05)。采用LSD-t检验方法对2型DN肾衰竭患者与健康体检者进行对比，可以发现患者的VEGF水平明显高于健康人，数据差异具有统计学意义(P<0.05)。患者的VEGF水平会因其肾衰竭程度的加剧而增高。对比各组患者的VEGF水平，发现CKD4组、CKD5组均表现为明显升高，而CKD3组则无明显变化，差异有统计学意义(P<0.05)；与CKD4期组相比，CKD5期组患者的血VEGF水平含量升高，差异有统计学意义(P<0.05)。

表1 各组临床指标比较结果

表2 各组临床指标比较结果

注：与CKD3期组比较，aP<0.05；与CKD4期组比较，bP<0.05；HbA1c：糖化血红蛋白；TC：总胆固醇；TG：三酰甘油；LDL-C：低密度酯蛋白；Scr：血清肌酐

表3 各组受试对象的血管内皮生长因子比较

注：与正常对照组比较，aP<0.05；与CKD3期组比较，bP<0.05；与CKD4期组比较，cP<0.05

三、LVDD和非LVDD患者血浆血管内皮生长因子水平、心脏结构和功能的比较

根据单因素方差分析，各组的VEGF水平含量差异有统计学意义(P<0.05)。进一步采用LSD-t检验组间两两比较，与正常对照组相比，LVDD和非LVDD患者VEGF水平含量均升高，差异有统计学意义(P<0.05)。对比VEGF水平，可以发现LVDD患者明显高于非LVDD患者，差异具有统计学意义(P<0.05)。(表4)

表4 LVDD和非LVDD患者血浆血管内皮生长因子水平比较

注：与正常对照组比较，aP<0.05；与非LVDD组比较，bP<0.05

根据单因素方差分析，各组患者心脏结构及功能指标差异有统计学意义(P<0.05)。进一步采用LSD-t检验组间两两比较，与正常对照组相比，LVDD和非LVDD患者LVEDV水平均下降，IVST和LVPWT水平均升高，差异有统计学意义(P<0.05)，其他指标无统计学差异(P>0.05)。与非LVDD患者比较，LVDD患者LVEDV和E/A水平均下降，IVST和LVPWT水平升高，差异有统计学意义(P<0.05)，其他指标无统计学差异(P>0.05)。(表5)

四、相关性分析

Pearson 相关分析提示，对于2型DN肾衰竭患者，血浆VEGF水平分别与LVPWT、IVST和LVEDV呈显著正相关(均P<0.05)，和LVEDD、EF及EA无关联，差异无统计学意义(均P>0.05)。LVDD组患者血浆VEGF水平分别与LVPWT、IVST和LVEDV呈显著正相关(均P<0.05)，和LVEDD、EF、EA无关联，差异无统计学意义(均P>0.05)。(表6)

讨 论

2型DN肾衰竭患者发生CVD的风险极高。左心室结构和功能的改变是2型DN肾衰竭患者心脏损害最突出的特征之一，其中LVDD是最常见的心脏病变，其发生率约占所有心功能不全患者的24%～55%[4]。有研究发现，LVDD在CKD患者的早期就已存在[11]。另外，LVDD能增加肾病患者的心血管事件及全因死亡率[12]。目前，许多学者过多关注血浆VEGF水平与DN之间的关系，而对其与DN肾衰竭患者LVDD的相关性关注较少。在2型DN肾衰竭患者中血浆VEGF是否与CVD的发生和发展相关值得研究。本次研究主要探究2型DN肾衰竭患者VEGF水平与心脏结构和功能之间的关联。

国外内学者发现[13-14]，肾病患者体内血浆VEGF水平升高会增加心血管事件的风险和病死率，同时VEGF与尿蛋白正相关，与eGFR呈负相关，这提示生理浓度的VEGF能够保护心血管系统功能，所以有学者提出VEGF拮抗剂能够治疗心血管疾病[8]。另外，有研究发现，检测尿液VEGF水平能够预测2糖尿病患者肾脏病变的发展，尿液VEGF水平可能成为诊断早期DN的生物标志物[15]。VEGF是肾脏病变的独立危险因素，其能独立预测肾脏病变患者的心血管事件风险[16]。本次研究得出与正常人相比，DN患者VEGF水平普遍偏高，这与其他学者的结论一致。并且根据试验结果可得患者VEGF水平会因肾衰竭程度的加剧逐渐升高。

表5 LVDD和非LVDD患者心脏结构及功能比较

注：与正常对照组比较，aP<0.05；与非LVDD组比较，bP<0.05；LVEDV：左室舒张末容积；IVST：舒张末期室间厚度；LVPWT：左心室后壁厚度；LVEDD：左室舒张末内径；E/A：E峰与A峰的比值；EF：左室射血分数

表6 2型DN肾衰竭患者和LVDD组患者血浆VEGF水平与心脏指标相关性

注：LVEDV：左室舒张末容积；IVST：舒张末期室间厚度；LVPWT：左心室后壁厚度；LVEDD：左室舒张末内径；E/A：E峰与A峰的比值；EF：左室射血分数

当2型糖尿病患者机体处于氧自由基过多状态时，会损伤肾脏的相关细胞，破坏肾小球基底膜，从而参与DN的发展。有研究发现，活性氧能参与心脏重塑过程[17]，氧化应激是导致心功能受损的主要病理因素之一，CVD是DN肾衰竭患者死亡的主要原因，其中氧化应激等在CVD发病中起到重要作用。据报道[18]，VEGF参与氧化应激损伤过程。基于此，在2型DN肾衰竭患者VEGF水平与心功能之间的相关性值得探讨。

本研究将DN肾衰竭患者分为LVDD组和非LVDD组进行比较，结果显示DN肾衰竭患者LVDD组血浆VEGF水平显著高于非LVDD组，这提示血浆VEGF水平对于心脏功能可能具有损害作用。有研究者发现，VEGF水平与心力衰竭发生发展密切相关，VEGF水平对心力衰竭患者预后有重要意义，也证实了VEGF对心脏有损害作用[19]。对比LVPWT、IVST水平，可以发现2型DN患者明显高于志愿者，而LVEDV和EF水平则较低，这表明2型DN肾衰竭患者与普通人相比，其左心室舒张功能存在损伤。对2型DN患者血浆VEGF水平与左心室舒张功能指标进行Pearson相关分析，对于2型DN肾衰竭患者，血浆VEGF分别与LVPWT、IVST和LVEDV呈正相关，而与LVEDD、EF和E/A不相关。结果提示2型DN肾衰竭患者血清中的血浆VEGF水平与左室舒张功能有密切相关。同时，在LVDD患者中，VEGF分别与LVPWT、IVST和LVEDV呈正相关，这表明血浆VEGF水平能够影响左心室舒张功能和心脏结构，从而损害心脏。其实，血浆VEGF参与LVDD的作用机制尚未清晰，可能包括(1)炎症反应：血浆VEGF水平与氧化应激密切相关，介导慢性炎症反应，会直接或间接损伤血管内皮，从而影响血管内皮细胞的舒张功能[20]。同时，VEGF增高与炎性标记物IL-6、IL-8增高显著相关，引起新生血管的炎性斑块发生[21]，从而可能导致心血管不良事件的发生。(2)VEGF参与动脉粥样硬化的过程[22]，会升高脉压，同时分布在心肌间的小血管顺应性下降，对心脏产生机械性束缚效应，从而可能导致左心室舒张功能异常。(3)血管生成素-2 (Ang-2) 由内皮细胞分泌，是反映内皮细胞功能障碍的标志物之一，而Ang-2与VEGF呈显著正相关，VEGF增高会进一步导致血管内皮功能紊乱[23]，可影响心室舒张功能。本次研究仅探究2型DN肾衰竭患者与VEGF水平之间的关联，未进行具体的心脏损害机制与心肌活检等方面的研究。

综上所述，2型DN肾衰竭患者在出现心力衰竭的早期没有明显症状及体征，当通过进行超声心动图检查时往往心脏结构已经受损。因此，选择合适的检验指标来判断左心室舒张功能是显得十分重要。2型DN肾衰竭患者血浆VEGF与LVDD有密切联系，监测2型DN肾衰竭患者血浆VEGF水平有利于LVDD的早期预防和治疗。在本次研究内容中未得出血浆VEGF与LVDD之间的因果关联，需要对该方面进行更深入的研究与分析。