朱静和 蒋凤 吴加滨
(江苏省盐城市滨海县人民医院 滨海224500)
2型糖尿病(T2DM)以胰岛素抵抗为特征,是动脉粥样硬化(AS)发病的重要危险因素[1]。AS已被认为是许多心血管疾病的基本病理改变,血管病变的发展是T2DM患者死亡的主要原因之一[2]。单核细胞通过与受损血管内皮细胞上表达的黏附分子结合,在AS进展的第一步发挥重要作用。单核细胞迁移到内皮下间隙成熟为巨噬细胞,最终分化成泡沫细胞,在炎症部位释放促炎和促氧化细胞因子[3]。氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)是炎症反应的重要生物标志物,可通过诱导氧化应激和内皮功能障碍参与AS的发展[4]。丹参酮ⅡA是丹参中的一种亲脂性药理活性化合物,具有抗炎作用,并在各种炎症条件下表现出保护作用[5],但其在ox-LDL诱导的人外周血单核细胞炎症反应中的作用尚不清楚。本研究探讨丹参酮ⅡA对T2DM合并AS患者炎症反应的影响。现报道如下:
1.1 一般资料 选取我院2019年2~9月收治的T2DM合并AS患者90例为研究对象,根据随机数字表法分为对照组(45例)和观察组(45例)。T2DM的诊断与分类依据《中国2型糖尿病防治指南(2013年版)》[6]。AS通过血管造影诊断,符合美国心脏学会2013年发布的相关标准[7]。排除标准:1型糖尿病;合并T2DM急性并发症;其他急性临床情况或严重疾病(如严重肝肾功能不全、严重感染、脓毒症或恶性肿瘤等);其他内分泌或自身免疫性疾病;服用可能影响全身致炎因子水平的激素制剂或免疫抑制剂等。本研究获医院医学伦理委员会批准,患者及家属对研究内容知情并签署知情同意书。两组年龄、性别、单核细胞绝对值、血糖、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)等一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。见表1。
表1 两组一般资料比较(±s)
表1 两组一般资料比较(±s)
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1.2 治疗方法 对照组和观察组均给予常规降血糖治疗:二甲双胍(国药准字H20023370)0.5 g/次,口服,3次/d;阿卡波糖(国药准字H19990205)50 mg/次,随餐服,3次/d。观察组在标准常规治疗的基础上加丹参酮ⅡA注射液治疗,80 mg丹参酮ⅡA注射液(国药准字H31022558)加入250 ml 0.9%氯化钠注射液稀释,静脉滴注,1次/d,疗程为2周。控糖目标:空腹血糖4.4~7.0 mmol/L,餐后2 h或随机血糖<10.0 mmol/L。常规药物治疗后,两组患者血糖均达标。
1.3 两组治疗前后血清细胞因子浓度检测 抽取两组用药前后患者空腹静脉血2 ml,离心分离血清,保存于-80℃用于批量检测。利用Luminex200流式荧光检测仪,据试剂盒说明书(美国密理博公司)提供的操作步骤检测肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细 胞 介 素(IL)-6、IL-1β和 细 胞 间 黏 附 分 子-1(ICAM-1)浓度,每个样本检测2次,取均值。
1.4 分离培养健康供者及T2DM合并AS患者外周血单核细胞 于治疗前采集健康供者5例及T2DM合并AS患者5例外周血8 ml,250 g离心20 min,去除上层(富含血小板);剩余血液与生理盐水混合,650 g离心20 min,进行葡聚糖沉降,收集上层(富含白细胞),室温下500 g离心5 min,将颗粒重新悬浮在含葡萄糖的Hank's平衡盐溶液中。利用Percoll密度梯度在700 g下进行离心15 min,收集界面层并用含葡萄糖的Hank's平衡盐溶液洗涤。将颗粒重新悬浮在含有10%FBS的RPMI-1640中黏附单核细胞1 h。通过台盼蓝染色检测细胞活力约95%,流式细胞仪检测CD14+细胞纯度约95%。
1.5 体外刺激培养健康供者及T2DM合并AS患者单核细胞 收集上述培养细胞,分为6组:A组健康供者空白组;B组健康供者ox-LDL(北京索莱宝科技有限公司)处理组;C组健康供者丹参酮ⅡA(美国Sigma公司)+ox-LDL处理组;D组T2DM合并AS患者空白组;E组T2DM合并AS患者ox-LDL处理组;F组T2DM合并AS患者丹参酮ⅡA+ox-LDL处理组。丹参酮ⅡA(1μm)培养1 h后,加或不加ox-LDL(40μg/ml)继续孵育48 h,收集细胞。通过流式细胞仪检测各组细胞凋亡率。
1.6 单核细胞中致炎因子水平检测 收集上述分组细胞,采用RT-PCR(Applied Biosystems公司)检测 各 组 细 胞IL-1βmRNA、IL-6 mRNA、TNF-α mRNA和ICAM-1 mRNA表达水平。采用Trizol试剂(Invitrogen公司)提取总RNA,cDNA反转录试剂合成cDNA,通过QuantiTect SYBR Green PCR试剂盒进行扩增。引物序列:IL-1β,正义链5'-CTCTCACCTCCTACTCAC-3',反义链5'-ACACT GCTACTTTCCCC-3';IL-6,正义链5'-CCACTGCCT TCCCTACTTCA-3',反义链5'-TGGTCCTTAGCCA CTCCTTC-3';TNF-α正义链5'-GCAGAAAATGCC AGGATGATG-3',反义链5'-GGCTGTCAGAGCCT CGTGGCTTTGG-3';ICAM-1,正义链5'-AAAAGCG GAGACAGGAGACA-3',反义链5'-AGCACGAGAA GCTCAGGAGA-3';β-肌动蛋白,正义链5'-CTGGG CTACACTGAGCACC-3',反义链5'-AAGTGGTCG TTGAGGGCAATG-3'。采用三步循环方案,95℃初始变性10 min,95℃变性15 s,60℃退火30 s,72℃延伸30 s进行扩增。使用2-ΔΔCt方法计算实验样品和校准样品之间的相对折叠差,以β-肌动蛋白为内标计算相对表达量。
1.7 统计学分析 数据统计分析采用GraphPad Prism7.0软件。计数资料以%表示,采用χ2检验;计量资料以(±s)表示,采用t检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 两组治疗前后血清细胞因子浓度比较 两组治疗前血清TNF-α、IL-6、IL-1β和ICAM-1浓度比较无显著性差异(P>0.05)。与对照组及观察组用药前相比,观察组在使用丹参酮ⅡA 2周后血清TNF-α、IL-6、IL-1β和ICAM-1浓度明显降低(P<0.05)。见表2。
表2 两组治疗前后血清细胞因子浓度比较(pg/ml,±s)
表2 两组治疗前后血清细胞因子浓度比较(pg/ml,±s)
注:与对照组用药前比较,*P<0.05;与观察组用药前比较,#P<0.05。
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2.2 丹参酮ⅡA+ox-LDL处理后单核细胞凋亡率检测 与空白对照组相比,ox-LDL处理组单核细胞凋亡率增加(P<0.05);与ox-LDL处理组相比,丹参酮ⅡA+ox-LDL处理组单核细胞凋亡率降低(P<0.05)。T2DM合并AS患者空白组单核细胞凋亡率与健康供者空白组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。与健康供者ox-LDL处理组相比,T2DM合并AS患者ox-LDL处理组单核细胞凋亡率增加(t=2.645;P=0.021 4);与健康供者丹参酮ⅡA+ox-LDL处理组相比,T2DM合并AS患者丹参酮ⅡA+ox-LDL处理组单核细胞凋亡率增加(t=2.721,P=0.018 6)。见表3、图1。
表3 各组单核细胞凋亡率检测(%,±s)
表3 各组单核细胞凋亡率检测(%,±s)
注:与A组比较,t=6.663,*P=0.000 2,与B组比较,t=7.285,#P<0.000 1;与D组比较,t=4.213,**P=0.002 9,与E组比较,t=4.074,##P=0.003 6。
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图1 各组单核细胞凋亡率检测
2.3 丹参酮ⅡA抑制健康供者及T2DM合并AS患者单核细胞中炎症介质表达 体外通过ox-LDL及丹参酮ⅡA培养健康供者及T2DM合并AS患者单核细胞,发现与空白组相比,ox-LDL处理组单核细胞中TNF-αmRNA、IL-6 mRNA、IL-1βmRNA和ICAM-1 mRNA表达升高(P<0.05);与ox-LDL处理组相比,丹参酮ⅡA+ox-LDL处理组单核细胞中TNF-αmRNA、IL-6 mRNA、IL-1βmRNA和ICAM-1 mRNA表达降低(P<0.05)。见表4、表5。
表4 健康供者单核细胞中炎症介质表达(±s)
表4 健康供者单核细胞中炎症介质表达(±s)
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表5 T2DM合并AS患者单核细胞中炎症介质表达(±s)
表5 T2DM合并AS患者单核细胞中炎症介质表达(±s)
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AS是T2DM常见的并发症,常进展为心肌梗死和脑卒中,是T2DM患者致残和致死的重要原因。导致AS发展的危险因素包括高血糖、低密度脂蛋白胆固醇升高和TG升高。与糖尿病相关的脂蛋白紊乱通过促进斑块和ox-LDL在血管系统中的积聚在AS的发展中发挥重要作用[8]。AS是一种心血管疾病过程,脂质斑块形成并聚集在中等大小的动脉内膜上,导致动脉管壁硬化,动脉变窄,最终导致动脉阻塞,从而阻止血管系统发挥提供充足氧气和营养的功能,并破坏全身内环境稳态[9]。与正常人群相比,糖尿病患者患心血管疾病的风险高出4倍以上[10]。
先天免疫反应和炎症的主要调节因子是单核巨噬细胞,它们参与先天免疫和炎症相关的病理过程,包括自体炎症疾病、脓毒症、癌症或AS[11]。单核巨噬细胞在炎症反应中的许多先天功能是由细胞因子介导的。IL-6、TNF-α及IL-1是先天炎症反应的中心介质。本次通过对AS患者促炎性细胞因子的研究,以考察丹参酮ⅡA对该病的治疗作用。本研究发现,与对照组及观察组用药前相比,观察组在使用丹参酮ⅡA2周后血清TNF-α、IL-6、IL-1β和ICAM-1浓度明显降低。
单核细胞通过与受损的血管内皮细胞上表达的黏附分子结合,迁移到内皮下空间,成熟为巨噬细胞,并通过A类清道夫受体和CD-36摄取氧化低密度脂蛋白,最终分化成泡沫细胞,在炎症部位释放促炎和促氧化细胞因子[3]。AS是与ox-LDL积聚有关的主要心血管疾病之一[12]。最近的报道表明,ox-LDL可通过诱导氧化应激、线粒体功能障碍、促炎性细胞因子和趋化因子的表达,包括IL-1β、IL-6和单核细胞趋化蛋白1,黏附分子包括ICAM-1和E-选择素,下调Kruppel-like factor 2转录因子的表达,从而推动AS的发生[8]。
为了进一步说明丹参酮ⅡA在AS疾病过程中的抑炎作用,本研究通过体外实验建立ox-LDL刺激单核细胞的炎症模型。发现与空白对照组相比,ox-LDL处理组单核细胞凋亡率增加,单核细胞中TNF-αmRNA、IL-6 mRNA、IL-1βmRNA和ICAM-1 mRNA表达升高;与ox-LDL处理组相比,丹参酮ⅡA+ox-LDL处理组单核细胞凋亡率降低,单核细胞中TNF-αmRNA、IL-6 mRNA、IL-1βmRNA和ICAM-1 mRNA表达明显降低。
IL-1β在AS和心血管事件的发生和发展中起重要作用,使用IL-1阻断剂与降低总体主要心血管不良事件(MACE)、不稳定型心绞痛和心力衰竭复发的风险相关[13]。IL-6是一种重要的致AS的细胞因子[14]。这种多功能促炎性细胞因子由T淋巴细胞、巨噬细胞和脂肪细胞产生,并通过其膜结合受体或可溶性受体发挥作用[15]。IL-6在血管壁对单核细胞的自分泌和旁分泌的激活有助于炎症沉积。IL-6还降低血浆中脂蛋白脂肪酶活性和单体脂蛋白脂肪酶水平,从而增加巨噬细胞对脂质的摄取,从而导致泡沫细胞的形成。在AS发生发展过程中,促炎性细胞因子(如IL-6、TNF-α等)与血管炎症有关[16]。TNF-α在单核细胞黏附和内皮功能障碍方面具有协同效应。IL-6通过反式信号转导增加内皮细胞的活化,诱导内皮细胞上黏附分子(如ICAM-1等)的表达。
综上所述,体内实验证实观察组在使用丹参酮ⅡA2周后,患者血清TNF-α、IL-6、IL-1β和ICAM-1浓度明显降低。体外实验证实丹参酮ⅡA可显著降低ox-LDL处理的单核细胞中促炎性细胞因子表达,这些结果表明丹参酮ⅡA具有抗炎、抗细胞凋亡的性质,有望缓解T2DM患者AS的进程。但本次所选病例较少,药物治疗周期较短,后续仍需大量实验多方面验证丹参酮ⅡA的抗炎效能。