2型糖尿病患者尿微量白蛋白含量与黄斑区视网膜微循环相关性分析△

滕娟 余海跃 陈志萍 陈梅珠 王云鹏

2型糖尿病(DM)是世界范围内常见的慢性病，也是21世纪最重大的公共卫生挑战之一[1-3]。其相关死亡率可归因于疾病本身或其微血管及大血管并发症，虽然DM的微血管并发症如视网膜病变、神经病变、肾病等影响不同的器官，但它们之间存在着密切的相关性。糖尿病视网膜病变(DR)和糖尿病肾病(DN) 具有相同的发病机制，这可能是DM眼、肾并发症发生的根本原因[4]。有研究显示，DR被认为是视网膜血管内皮细胞功能障碍的表现，而尿中的微量白蛋白是全身性血管内皮细胞损伤的早期标志物，与发生DR的风险增加相关[5-7]。同时多个临床研究发现，虽然治疗DM的临床方案不断发展，但在过去20 a中，由于DN而发展为终末期肾病的风险并没有显著变化[8-9]，且导致DN发生的相关机制也尚未完全清楚，所以更有必要对出现微量白蛋白尿之前阶段的DM患者进行研究。然而，DN早期的金标准(尤其是2型DM患者)是通过在肾小球水平上进行肾活检实现的[10]。随着视网膜成像系统的发展，光学相干断层扫描血管成像技术(optical coherence tomography angiography,OCTA)作为一种新型的血管成像技术可以直接、无创地评估和量化分层显示黄斑区血流密度(macular vascular density,MVD)[11]。本研究旨在应用OCTA评价正常人群和2型DM伴或不伴微量白蛋白尿患者的视网膜微循环情况，并探讨DR与DN的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料横断面研究。收集2019年1月至10月于蚌埠市第二人民医院内分泌科确诊的2型DM患者60例60眼，其中男29例，女31例。2型DM患者按尿白蛋白含量分为两组：正常白蛋白尿组(30例)和微量白蛋白尿组(30例)。另选择健康人30人30眼作为对照组。所有受试者均取右眼为检查对象。纳入标准：(1)无视网膜病变；(2)中心固视，最佳矫正视力≥1.0，等效球镜度数在1.00 D以下，无其他眼部异常；(3)除2型DM外，无其他的全身性疾病；(4)血压低于140/90 mmHg(1 kPa=7.5 mmHg)。排除标准：(1)排除有下列任何一种情况的受试者：眼外伤或手术史、角膜疾病、隐形眼镜磨损、斜视、眼球震颤、葡萄膜炎、视网膜异常(包括DR)、青光眼、屈光间质混浊(如白内障)、长期使用外用药物、激光治疗史、尿路感染；(2)排除OCTA信号指数低于45者或不能充分配合完成OCTA检查的受试者。本研究遵循《赫尔辛基宣言》，所有纳入研究者均签署知情同意书。

1.2 方法对所有参与者进行全面的眼部检查，包括眼压、视力，使用裂隙灯显微镜检查眼前段，以及散瞳后行眼底检查，用验光仪测量屈光不正。眼底镜检查和眼底彩照观察确诊的DM受试者没有任何DR改变。此外，采集外周血样本，测定糖化血红蛋白(HbA1c)水平，同时在眼科检查当天记录血压值，高于140/90 mmHg的患者予以排除。采集24 h尿标本，取10 mL以双缩脲法测定24 h尿蛋白量，其结果<20 mg·L-1者为正常尿，20～200 mg·L-1者属微量白蛋白尿。根据测定结果将DM患者分为正常白蛋白尿组及微量白蛋白尿组。

OCTA仪器(OptoVue,Fremont,CA,美国)检查在相同的环境条件下进行，由同一名熟练的临床医师在相似的时间间隔进行OCTA测量。每眼测量三次，嘱受试者扫描眼注视前方目镜中蓝色光点3 s以上，OCTA检查时采用AngioVue Retina模式扫描，黄斑区扫描范围选择3 mm×3 mm规格。排除一个或多个以下指标导致图像质量较差的受试者：(1)存在一个或多个眨眼伪影；(2)信号强度指数<45；(3)固定不良导致运动或双重伪影；(4)遮蔽血管结构的外观或存在黄斑囊样改变，导致视网膜解剖结构的破坏，分割错误。本研究采用系统内置分析软件测量分析，取得系统自带软件测量的黄斑中心凹无血管区(foveal avascular zone,FAZ)面积，同时获得图像自动生成的 MVD图，选取浅层视网膜、深层视网膜、脉络膜毛细血管层MVD进行观察比较。浅层视网膜为内界膜与内丛状层后界面之间；深层视网膜为内丛状层后界面与外丛状层后界面之间；脉络膜毛细血管层是Bruch膜以下(10～20 μm)的厚度[12]。1例典型的正常白蛋白尿组患者的各层MVD图像见图1。

图1 1例典型正常白蛋白尿组患者各层MVD及黄斑FAZ面积OCTA影像 A：浅层视网膜MVD；B：深层视网膜MDV；C：脉络膜毛细血管MVD；D：黄斑FAZ面积(最小的黄色圈内)

1.3 统计学方法所有数据均采用SPSS 18.0统计学软件进行统计处理。HbA1c水平和DM病程不符合正态分布，以中位数表示，采用秩和检验。分类变量采用Pearson卡方检验进行分析；变量资料年龄、眼压、黄斑FAZ面积及MVD符合正态分布，以平均值±标准差表示，用Levene检验检查方差齐性，为确定三组间数据是否存在差异，正态分布数据采用单因素方差分析(ANOVA)，同时使用LSD进行多重比较。各层视网膜MVD与HbA1c水平、DM病程及尿白蛋白含量之间的相关性采用线性回归进行检验。检验水准：α=0.05。

2 结果

2.1 一般资料微量白蛋白尿组、正常白蛋白尿组和对照组的基本资料见表1。由表1可知，三组受试者年龄、眼压、性别构成差异均无统计学意义(均为P>0.05)，三组受试者HbA1c水平比较，差异有统计学意义(P=0.000)，微量白蛋白尿组与正常白蛋白尿组患者DM病程间差异无统计学意义(P=0.096)。

表1 三组受试者基本资料

2.2 三组黄斑FAZ面积及各层MVD情况三组受试者黄斑FAZ面积及各层MVD情况见表2。正常白蛋白尿组、微量白蛋白尿组及对照组三组间黄斑FAZ面积相比，差异均有统计学意义(均为P<0.05)。正常白蛋白尿组和微量白蛋白尿组的浅层视网膜MVD、深层视网膜MVD、脉络膜毛细血管层MVD与对照组相应的MVD相比，差异均有统计学意义(均为P<0.05)；正常白蛋白尿组和微量白蛋白尿组浅层视网膜MVD比较，差异有统计学意义(P<0.05)；正常白蛋白尿组和微量白蛋白尿组深层视网膜MVD、脉络膜毛细血管层MVD比较，差异均无统计学意义(均为P>0.05)。

表2 三组受试者的黄斑FAZ面积及MVD情况

2.3 DM患者DM病程和尿白蛋白含量与MVD的相关性分析线性回归分析结果显示，DM患者的DM病程、HbA1c水平及尿白蛋白含量均与浅层视网膜MVD有相关性(r=0.934、0.896、0.717，均为P<0.05)。

3 讨论

随着科学技术的进步，尽管DM治疗方略与以往相比有很大程度改善，但DM微血管并发症仍然是DM患者发病率和死亡率高的重要原因[4]。DM病程、血糖水平、血压和血脂等危险因素均与DM微血管并发症的发生具有相关性[13]。但迄今为止，一种DM微血管并发症与另一种DM微血管并发症之间的关系尚未明确。由于2型DM通常在患者患病多年后才被诊断，所以DM的微血管并发症可能在诊断时就已经出现[14]。为确保及时治疗，及早发现高危患者DM微血管并发症就显得至关重要，所以临床医师了解微血管并发症之间的相互关系尤为必要[15]。

研究表明，DR在DN发生之前就已经出现[16-17]。DR最早出现的是视网膜血管微动脉瘤，通常在诊断DM后几年甚至十几年才被发现[18-19]。所以在微动脉瘤出现之前就发现视网膜的病理改变从而提出预防DM微血管并发症发展的治疗策略甚为重要。因此，在本研究中，我们使用OCTA检测视网膜在这一临床静息期的早期微血管变化，并观察到正常白蛋白尿组、微量白蛋白尿组与对照组黄斑FAZ相比，差异均具有统计学意义，并随着微量白蛋白尿的出现，黄斑FAZ增大更加明显，推测黄斑区视网膜的毛细血管闭塞和无灌注的程度也更严重。这与Cankurtaran 等[4]研究结果一致。

与对照组及正常白蛋白尿组相比，微量白蛋白尿组浅层视网膜MVD显著降低，与对照组相比，正常白蛋白尿组的各层视网膜MVD均降低，表明视网膜微循环的改变先于微量白蛋白尿的出现。因此，本研究推测DR比DN更早出现。与对照组相比，正常白蛋白尿组及微量白蛋白尿组患者深层视网膜MVD及脉络膜毛细血管层MVD均减少，且随着微量白蛋白尿的出现，深层视网膜MVD及脉络膜毛细血管MVD减少的更加明显，说明DM患者无论是否存在微量白蛋白尿都已发生了视网膜及脉络膜两大微循环系统的受损改变。浅层视网膜MVD和深层视网膜MVD下降可能与高血糖和低氧引起的视网膜神经组织丧失和功能受损有关，黄斑区毛细血管网持续性的缺血缺氧导致微血管改变，脉络膜毛细血管层MVD下降表明DM可导致脉络膜血液循环受损，引发脉络膜缺氧，也就是所谓的DM脉络膜病变。在我们以往的研究中发现，DM患者脉络膜厚度降低和微量白蛋白尿的出现可能是脉络膜微血管损伤的早期标志[20]。同时，本研究还发现，尿白蛋白含量与浅层视网膜MVD之间存在显著相关，即DM伴微量白蛋白尿患者视网膜结构出现异常，提示DR与DN可能存在相关性。Schmechel等[21]研究也发现，DR是1型或2型DM患者(正常白蛋白尿、血压正常)早期DN发生的最重要危险因素之一。蛋白尿的严重程度与DR的严重程度一致[22]，视网膜和肾小球的微血管病变都是DM的并发症，推测由慢性高血糖引起，随后血管管腔逐渐变窄和闭塞，视网膜和肾小球中的新生血管随之增生。高血糖促进系膜增殖和肾小球基底膜增厚，毛细血管基底膜增厚，加之多种途径的激活，如多元醇、蛋白激酶C、戊糖磷酸、氧化应激和多种细胞因子途径导致一系列肾脏病理改变，包括毛细血管阻塞、足细胞增殖减少、足细胞死亡、尿白蛋白丢失以及最终的肾功能下降。同时上述途径也导致了一系列眼部病理改变，包括高血糖促进视网膜内皮细胞的增殖，Müller细胞、神经节细胞和周细胞的凋亡而最终致视力下降[23]。因此，视网膜微循环的改变可能不仅是DR的重要临床标志，也可能与DN早期病变具有显著相关性。微量白蛋白尿组与正常白蛋白尿组相比，深层视网膜MVD及脉络膜毛细血管MVD均出现下降，但差异无统计学意义，仅浅层视网膜MVD差异有统计学意义，提示在早期DM患者发展过程中浅层视网膜缺血最为严重，深层视网膜及脉络膜毛细血管虽有缺血的情况出现，但可能由于脉络膜毛细血管血供丰富，占眼部血液循环总量的90%，对深层视网膜供血尚可维持，其下降结果并不明显，另一方面也可能与样本量较少、影响了统计结果有关，后期可以进一步扩大样本量进行研究。

OCTA作为一种以血流为内在对比剂的新型无创性眼科检查工具，其优点是能快速进行活体视网膜脉络膜血管组织结构的观察，避免了传统血管造影剂导致的恶心、呕吐、过敏等不良反应的发生。且OCTA生成的是三维图像，能分层显示视网膜脉络膜血管网信息，并可量化分析血管密度、无灌注面积和血流指数等。此外，OCTA不存在造影剂的渗漏或着染，毛细血管细节显示更为清晰。OCTA的局限在于其扫描范围相对较小，目前仅能完成眼底后极部观察，对周边视网膜微循环改变了解有限，且易受运动伪影影响，对患者的固定和配合度要求较高。因OCTA存在投射伪影，浅层血管的伪影可以投射到深层或高反射层面，从而可能影响脉络膜循环横截面血管造影的准确性。

本研究的优点在于MVD的测量是用OCTA机器的自动数据分析系统进行的，而不是手动测量。OCTA不仅能直观清晰显示浅层、深层及脉络膜毛细血管层的MVD，而且能量化黄斑FAZ的大小。然而，目前的研究仍有局限性，包括其横断面设计，我们只能定义关联。因此，有必要进行额外的纵向研究，以建立调查因素之间的关系。此外，虽然荧光素眼底血管造影是检测黄斑FAZ的金标准，但它却不能区分视网膜浅层及深层毛细血管[24]。因此，本研究采用眼底照相代替用荧光素眼底血管造影检测DR的存在，但可能存在照片不能检测到的视网膜微动脉瘤等改变而出现的误差。最后，本研究作为小样本探索性研究，期待大样本的前瞻性研究以及随着更先进的分析软件的问世，能探索DM患者早期黄斑FAZ面积、视网膜各层及脉络膜毛细血管层MVD与微量白蛋白尿之间的进一步关系。

综上所述，本研究发现在未患DR的DM患者中出现了视网膜微循环受损。DM患者尿微量白蛋白含量变化与视网膜微循环改变有关联，虽然没有发生DR，但DM患者视网膜MVD显著下降。而且在2型DM患者早期，视网膜和肾脏微循环受损都归属于糖尿病微血管并发症，具有相同的发病机制。视网膜微循环的改变可独立预测微量白蛋白尿的发生，可能是DM蛋白尿患者肾损害进展的有力预测因子。