血清PCSK9、IL-18水平与2型糖尿病患者并发大血管病变的关系

秦晓丹，邢桂红，候晓云，丁琦

本溪市中心医院，辽宁本溪117000

近年来，2型糖尿病的患病率逐年上升，已成为威胁人类健康的重大公共卫生问题[1]。2型糖尿病是一种以糖代谢紊乱为主的全身性疾病，可累及全身多个器官或组织，如心脏、肾脏、四肢等。大血管病变是2型糖尿病最常见的并发症，也是患者致死、致残的最主要原因。据报道，超过70%的糖尿病患者死于大血管病变[2]。因此，早期识别2型糖尿病大血管病变的高危人群，并及时采取有效的干预措施，对降低大血管病变的发生率，提高患者生活质量具有重要意义。目前，关于2型糖尿病大血管病变的发生机制尚不完全清楚。有研究认为，血管动脉粥样硬化既是2型糖尿病大血管病变的病理基础，又是加速大血管病变产生的重要因素[3]。前蛋白转化酶枯草溶菌素9(PCSK9)是一种由肝脏合成的丝氨酸激酶，可促使体内LDL-C累积，生理情况下随机体内胆固醇水平变化而呈昼夜节律变化。有研究报道，PCSK9异常激活与糖脂代谢异常密切相关，而脂代谢异常可导致血管内皮细胞中胆固醇、胆固醇脂大量沉积，从而形成动脉粥样硬化斑块[4]。IL-18是由淋巴细胞、中性粒细胞、巨噬细胞等合成并分泌的促炎症细胞因子。ESMAILBEIG等[5]研究报道，IL-18大量分泌可通过诱导IFN-γ释放，介导动脉粥样硬化的发生、发展。由此推测，PCSK9、IL-18可能参与2型糖尿病大血管病变的发生、发展，但目前相关研究报道较少。本研究观察了2型糖尿病并发大血管病变患者血清PCSK9、IL-18水平变化，并探讨其临床意义。现报告如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择2016年3月—2019年3月本溪市中心医院收治的2型糖尿病患者193例。2型糖尿病诊断标准[6]：典型糖尿病症状+任意时间血浆葡萄糖水平≥11.1 mmol/L，或空腹血浆葡萄糖水平≥7.0 mmol/L，或在口服葡萄糖耐量试验后2 h血浆葡萄糖水平≥11.1 mmol/L。纳入标准：①符合2型糖尿病诊断标准；②颈动脉内膜—中层厚度<0.9 mm，即入组时未并发大血管病变[7]；③常规口服降糖药物并结合饮食、运动等控制血糖，未曾接受胰岛素治疗。排除标准：①合并肝肾功能严重障碍者；②合并自身免疫性疾病、急慢性感染性疾病、血液系统疾病以及恶性肿瘤者；③合并其他可能影响本研究结果的心血管疾病者；④合并糖尿病酮症酸中毒或其他可能影响本研究结果的糖尿病并发症者；⑤妊娠期或哺乳期妇女。所有患者经正规治疗血糖控制稳定后出院，出院后规律服药，6个月后颈动脉高分辨率B超检查发现，并发大血管病变67例(大血管病变组)、未并发大血管病变126例(单纯糖尿病组)。其中，大血管病变组男39例、女28例，年龄46～77(60.82±9.11)岁，BMI(23.76±1.82)kg/m2，糖尿病病程(9.82±3.04)年；单纯糖尿病组男71例、女55例，年龄43～79(61.25±8.63)岁，BMI(23.50±1.97)kg/m2，糖尿病病程(9.23±3.49)年。同期选择在本溪市中心医院体检健康的志愿者60例(正常对照组)，男38例、女22例，年龄45～72(61.95±8.27)岁，BMI(22.98±1.64)kg/m2。三组性别、年龄、BMI具有可比性，大血管病变组与单纯糖尿病组糖尿病病程亦具有可比性。本研究经本溪市中心医院医学伦理委员会批准，所有研究对象或其家属知情同意。

1.2 方法 所有研究对象入组后，采用欧姆龙HEM-7124电子血压计测量血压(SBP、DBP)。

2型糖尿病患者入院次日，健康志愿者体检当日，采集空腹肘静脉血5 mL，室温静置30 min，3 000 r/min离心10 min、离心半径12 cm，取上层血清，检测空腹血糖(FPG)、糖化血红蛋白(HbA1c)、空腹胰岛素(FINS)以及血清TC、TG、HDL-C、LDL-C、PCSK9、IL-18。FPG检测采用葡萄糖氧化酶法，HbA1c检测采用离子交换色谱法，FINS检测采用化学发光法，血清TC、TG检测采用氧化酶法，血清HDL-C、LDL-C检测采用均相酶比色法，上述检测试剂盒均购自美国R&D公司，检测仪器为BS-320全自动生化分析仪。血清PCSK9、IL-18检测采用酶联免疫吸附法，酶标仪及检测试剂盒均购自江苏普昀生物技术有限公司。所有操作严格按照试剂盒说明进行。

2 结果

2.1 三组临床资料比较 见表1、2。

表1 三组血压、FPG、HbA1c、FINS比较

表2 三组TC、TG、HDL-C、LDL-C、PCSK9、IL-18比较

2.2 2型糖尿病并发大血管病变患者血清PCSK9、IL-18水平与血压、糖脂代谢相关指标的关系 2型糖尿病并发大血管病变患者血清PCSK9水平与SBP、FPG、HbA1c、FINS及血清TC、TG、LDL-C水平均呈正相关关系(r分别为0.462、0.395、0.317、0.376、0.350、0.368、0.425，P均<0.05)，与血清HDL-C水平呈负相关关系(r=-0.411，P<0.05)；血清IL-18水平与SBP、FPG、HbA1c、FINS及血清TC、TG、LDL-C水平均呈正相关关系(r分别为0.358、0.332、0.402、0.365、0.411、0.403、0.369，P均<0.05)，与血清HDL-C水平呈负相关关系(r=-0.324，P<0.05)。

2.3 血清PCSK9、IL-18水平对2型糖尿病患者并发大血管病变的预测效能 ROC曲线分析显示，血清PCSK9水平预测2型糖尿病患者并发大血管病变的曲线下面积(AUC)为0.848(95%CI：0.811～0.885)，最佳截断值为97.86 ng/mL，此时其预测2型糖尿病患者并发大血管病变的敏感度为88.06%、特异度为86.51%、准确度为87.05%；血清IL-18水平预测2型糖尿病患者并发大血管病变的AUC为0.790(95%CI：0.749～0.832)，最佳截断值为119.05 pg/mL，此时其预测2型糖尿病患者并发大血管病变的敏感度为83.58%、特异度为80.95%、准确度为81.87%；血清PCSK9、IL-18水平联合预测2型糖尿病患者并发大血管病变的AUC为0.912(95%CI：0.886～0.937)，其预测2型糖尿病患者并发大血管病变的敏感度为92.54%、特异度为91.27%、准确度为91.71%。

3 讨论

据国际糖尿病联盟统计，目前全球约有4.25亿糖尿病患者，按现有增长速度在2045年预计将超过7亿患者[8]。我国是糖尿病高发国家之一。据调查，至2010年，我国18岁以上成年人糖尿病患病率高达11.6%[9]；2013年一项全国范围的糖尿病调查显示，我国糖尿病患者已达1.14亿[10]。2型糖尿病是糖尿病的主要类型，是由于胰岛β细胞分泌胰岛素不足或靶细胞对胰岛素的敏感性降低所致的，以高血糖为主要特征的慢性非传染性疾病[1]。2型糖尿病是血管病变的独立危险因素。有研究报道，2型糖尿病患者大血管病变的发生率为25%，主动脉、冠状动脉、脑动脉等大血管病变是导致2型糖尿病患者死亡的主要原因[11]。因此，早期预测2型糖尿病大血管病变的发生风险并及早干预，对改善患者预后具有重要意义。

2型糖尿病患者大血管病变的病理基础为动脉粥样硬化，而糖脂代谢紊乱及其介导的炎症反应与动脉粥样硬化密切相关[12]。PCSK9是一种含692个氨基酸的分泌型丝氨酸激酶，由肝脏合成并分泌。在健康人体内PCSK9波动较大，禁食后降低，而餐后明显升高，其水平随胆固醇合成呈昼夜节律变化。近年研究发现，PCSK9表达升高可抑制肝细胞表面的LDL-C受体表达，减少人体对LDL-C摄取，进而使血液中LDL-C水平升高[4]。有研究发现，小鼠胰岛β细胞瘤βTC-3细胞中PCSK9 mRNA表达明显升高[13]，由此推断PCSK9可能介导糖尿病的发生、发展过程。张兴渝等[14]研究发现，抑制PCSK9表达可激活葡萄糖激酶，从而使血糖水平降低。上述研究结果表明，PCSK9可能通过影响糖脂代谢过程而介导动脉粥样硬化形成。IL-18是一种促炎症因子，可通过激活T细胞、巨噬细胞而刺激免疫细胞大量合成细胞因子，诱发炎症反应。糖尿病患者在长期高糖环境刺激下常发生不同程度炎症反应。AL-RUBEAAN等[15]研究报道，IL-18能够通过介导炎症反应参与糖尿病的发生、发展。GHODSIAN等[16]研究发现，在动脉粥样硬化斑块中IL-18及其前体pro-IL-18表达明显升高，由此推测IL-18可能参与了动脉粥样硬化的发生、发展过程。上述研究提示，糖尿病患者IL-18异常表达诱发的炎症反应可能在动脉粥样硬化斑块形成过程中发挥重要作用。但目前PCSK9、IL-18与2型糖尿病大血管病变关系的报道相对较少。

本研究结果发现，与体检健康的志愿者比较，2型糖尿病患者存在不同程度糖脂代谢紊乱状态，并且并发大血管病变患者糖脂代谢紊乱程度较未并发大血管病变患者更为严重，提示2型糖尿病患者糖脂代谢紊乱可能与大血管病变的发生有关。本研究结果还发现，2型糖尿病并发大血管病变患者血清PCSK9、IL-18水平与SBP、FPG、HbA1c、FINS及血清TC、TG、LDL-C水平均呈正相关关系，与血清HDL-C水平均呈负相关关系。进一步证实，PCSK9可能通过影响糖脂代谢紊乱而参与2型糖尿病大血管病变过程，糖脂代谢紊乱激活了血管壁炎症反应，促使炎症细胞释放大量炎症因子，如IL-18，加速胰岛β细胞坏死、凋亡，从而造成糖脂代谢紊乱恶性循环，促进了动脉粥样硬化发生。

本研究ROC曲线分析发现，血清PCSK9、IL-18水平对2型糖尿病患者并发大血管病变均具有较高的预测价值，其AUC分别为0.848、0.790，而二者联合时预测价值更高，其AUC高达0.912。因此，早期检测血清PCSK9、IL-18水平，可预测2型糖尿病患者大血管病变的发生风险。

综上所述，2型糖尿病并发大血管病变患者血清PCSK9、IL-18水平明显升高，二者可能通过介导糖脂代谢紊乱参与2型糖尿病大血管病变的发生过程。血清PCSK9、IL-18水平可用于预测2型糖尿病并发大血管病变，二者联合时预测价值更高。