糖尿病视网膜病变患者血清VEGF和ICAM-1水平变化及与微血管损伤的关系

程铭，刘红，许颖茗，张婵，蔡张贤，管文琦

（上海市杨浦区中心医院/同济大学附属杨浦医院眼科，上海 200090）

视网膜病变作为临床上常见的糖尿病微血管并发症，是糖尿病患者致盲的主要因素，患者表现为不同程度眼底出血、水肿、渗出等，一方面影响患者视力，另一方面降低了患者的生活质量。糖尿病视网膜病变发病机制及病因机制尚未明确，考虑与血管生成因子及抑制因子相互作用引起的新生血管过度增殖有关[1]。作为促血管生长因子的常见类型，血管内皮生长因子（VEGF）在血管内皮细胞增殖及迁移中具有重要的参与作用，有利于维持血管通透性与完整性[2]。细胞间粘附分子-（ICAM-1）则通过炎症反应参与促使细胞活化、浸润，最终诱导内皮细胞凋亡。有研究发现，VEGF、ICAM-1与糖尿病视网膜病变微血管损伤具有一定的相关性[3]。基于此，本研究选取2020年1—12月本院收治的2型糖尿病患者96 例作为研究对象，旨在探究糖尿病视网膜病变患者血清VEGF 和ICAM-1 水平变化及与微血管损伤的关系，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2020年1—12月本院收治的2型糖尿病患者96 例作为研究对象，根据美国眼科协会制定的DR 分期标准分为 NDR 组（n=32）、NPDR（n=31）组及 PDR 组（n=33）。NDR 组男 17 例 ，女 15 例 ；年龄 42～78 岁 ，平均（62.63±4.72）岁；病程 3～12 年，平均（6.28±1.24）年。NPDR 组男16例，女15例；年龄41～77岁，平均（62.53±4.59）岁；病程4～12 年，平均（6.31±1.25）年。PDR 组男 17 例，女 16 例；年龄43～76 岁，平均（62.57±4.57）岁；病程3～11 年，平均（6.29±1.32）年。两组临床资料比较差异无统计学意义，具有可比性。

1.2 纳入与排除标准 纳入标准：①患者经血糖监测及胰岛β 细胞功能检查均确诊为2 型糖尿病，符合《中国2 型糖尿病防治指南（2013 版）》，合并视网膜病变[4]；②本研究经本院伦理委员会审核批准，患者知情同意并签署知情同意书。排除标准[5]：①存在心、肝、肾功能障碍患者；②合并精神异常、心理障碍或意识丧失患者；③存在恶性肿瘤疾病患者；④听力丧失、无法正常语言沟通或难以配合患者；⑤存在凝血功能障碍及血液系统疾病患者；⑥合并其他类型糖尿病并发症患者；⑦近期接受过抗凝、调脂及抗感染药物治疗患者；⑧合并青光眼、眼外伤等疾病患者。

1.3 方法 患者入院后，于清晨空腹状态下采集肘部静脉血5 mL，3 000 r/min 离心12 min，离心半径设置为13 cm，提取上清液，保存于-80 ℃冰箱待测。采用迈瑞BS-280全自动生化分析仪（南京贝登医疗股份有限公司）检测患者血清VEGF 及ICAM-1 水平。采用Gallios 流式细胞仪[贝克曼库尔特商贸（中国）有限公司]检测外周血内皮祖细胞（EPC）、内皮细胞（CEC）及循环祖细胞（CPC）指标。

1.4 观察指标 比较3 组血清VEGF、ICAM-1 水平，分析DR患者VEGF及ICAM-1水平与微血管损伤的相关性[6-8]。

1.5 统计学方法 采用SPSS 21.0统计软件进行数据分析，计量资料以“”表示，多组间比较用F检验，相关性采用Pearson相关性分析，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3 组血清 VEGF、ICAM-1 水平比较 PDR 组 VEGF、ICAM-1水平均显著高于 NDR 组、NPDR 组（P＜0.05）；NDR 组 VEGF 及ICAM-1水平低于NPDR组（P＜0.05），见表1。

表1 3组血清VEGF、ICAM-1水平比较（，pg/mL）Table 1 Comparison of serum VEGF and ICAM-1 levels among three groups(,pg/mL)

表1 3组血清VEGF、ICAM-1水平比较（，pg/mL）Table 1 Comparison of serum VEGF and ICAM-1 levels among three groups(,pg/mL)

注：VEGF，血管内皮生长因子；ICAM-1，细胞间粘附分子-1

组别NDR组NPDR组PDR组F值P值ICAM-1（pg/mL）524.29±32.45 593.34±40.29 673.31±34.70 13.450＜0.05例数32 31 33 VEGF（pg/mL）223.93±25.60 287.38±23.56 345.29±32.48 10.284＜0.05

2.2 3 组外周血 EPC、CPC 及 CEC 指标比较 PDR 组 EPC、CPC明显低于 NDR 组、NPDR 组，CEC 明显高于 NDR 组、NPDR 组（P＜0.05），见表2。

表2 3组外周血EPC、CPC及CEC指标比较（x±s，%）Table 2 Comparison of peripheral blood EPC,CPC and CEC indexes among three groups(，%)

表2 3组外周血EPC、CPC及CEC指标比较（x±s，%）Table 2 Comparison of peripheral blood EPC,CPC and CEC indexes among three groups(，%)

注：EPC，外周血内皮祖细胞；CPC，循环祖细胞；CEC，内皮细胞

CEC 0.068±0.008 0.093±0.013 0.137±0.025 4.395＜0.05组别NDR组NPDR组PDR组F值P值例数32 31 33 EPC 0.068±0.013 0.052±0.008 0.038±0.007 8.679＜0.05 CPC 0.185±0.027 0.142±0.012 0.094±0.012 9.987＜0.05

2.3 3 组血清 VEGF 与 ICAM-1 水平与外周血 EPC、CPC 及 CEC指标相关性分析 NDR组、NPDR组血清VEGF及ICAM-1水平与外周血 EPC、CPC 及 CEC 指标均无相关性；PDR 组血清 VEGF 及ICAM-1 水平与 EPC、CPC 呈负相关，与 CEC 呈正相关（P＜0.05），见表3。

表3 3组血清VEGF与ICAM-1水平与外周血EPC、CPC及CEC指标相关性分析Table 3 Correlation analysis of serum VEGF and ICAM-1 levels and peripheral blood EPC,CPC and CEC indicators among three groups

3 讨论

糖尿病视网膜病变是糖尿病常见的微血管并发症。有研究[9]显示，20%～40%的2 型糖尿病患者伴视网膜病变，其中8%～10%伴严重视力丧失，是糖尿病患者致盲的主要因素。目前，糖尿病视网膜发病机制尚未明确，既往研究发现，其与高血糖、血流动力学障碍密切相关[10]。有研究显示，微血管损伤可能与血清CEGF 以及ICAM-1 有关，因此，临床将ICAM-1作为血管功能障碍的重要标志物[11]。

糖尿病视网膜病变主要表现为微血管瘤形成、基底膜增厚及新生血管的生成等。通常新生血管的形成及出现通常代表已进入PDR期，视网膜缺血及缺氧症状不可逆[12]。VEGF对新生血管形成具有调节作用，其作为血管通透剂、内皮细胞特异性丝裂原，能提升血管通透性，在血管内细胞增殖及迁移中发挥重要作用。有研究[13]显示，正常状态下机体眼部组织VEGF 呈低表达，当出现糖尿病视网膜病变后呈升高趋势。考虑VEGF 通过促进新生血管形成，参与糖尿病视网膜疾病进展。最新研究发现，糖尿病视网膜病变内皮损伤与炎症反应具有一定相关性[14]，其中白细胞是重要炎症反应参与者，在血管内皮上粘附。当白细胞在视网膜上大量聚集后会对血管内皮细胞产生损伤，导致组织水肿、渗漏，进而形成无灌注区。细胞识别、粘附作用主要利用糖蛋白调控作用实现，即ICAM。作为ICAM家族重要成员，ICAM-1能对炎症因子分泌产生介导作用，将白细胞依附于毛细血管内皮，通过信号传递诱发血管内皮损伤，考虑糖尿病视网膜病变与VEGF以及ICAM-1相关。本研究结果显示，PDR组VEGF及ICAM-1水平均显著高于NDR组、NPDR组（P＜0.05）。提示随着糖尿病视网膜病变病情的加重，患者VEGF、ICAM-1水平呈升高趋势。长时间高糖状态下，患者微血管功能受到影响，进而导致组织细胞缺血、缺氧，引起VEGF、ICAM-1大量释放，加重视网膜组织缺血及内皮功能破坏。而ICAM-1指标则能通过对血管内皮细胞粘附的影响激活粒细胞迁移，刺激细胞毒性物质、细胞因子的释放[15]。因此，降低血清VEGF、ICAM-1水平可能是糖尿病视网膜病变的保护机制。本研究结果显示，PDR组EPC、CPC明显低于NDR组、NPDR组，CEC明显高于NDR组、NPDR组（P＜0.05）。表明糖尿病微血管损伤不仅与糖尿病有关，且与患者视网膜病变严重程度相关。Pearson分析显示，患者血清VEGF及ICAM-1水平与EPC、CPC呈负相关，与CEC呈正相关（P＜0.05）。提示患者血清VEGF、ICAM-1水平由NPDR向PDR过渡时会呈现升高趋势，刺激白细胞释放活性物质，加剧血管内皮损伤，抑制内皮修复功能。

综上所述，血清VEGF 及ICAM-1 水平在糖尿病视网膜病患者中呈高表达，在微血管损伤中具有重要的参与作用，能为糖尿病视网膜病变微血管损伤评估提供可靠依据。