增生性糖尿病视网膜病变患者玻璃体、房水和血浆中VEGF表达与IL-6，IL-8和TNF-α水平的相关性研究

张 劲,明 媚

(鄂东医疗集团中心医院, 湖北黄石 435000)

增生性糖尿病视网膜病变(proliferative diabetic retinopathy，PDR) 是高血糖介导的视网膜病理改变，是糖尿病患者视力损害的主要原因[1]。我国糖尿病患者中PDR 约占2.8%，发生视力损害的DR 占4.0%～6.0%[2]。视网膜新生血管形成是PDR 的主要病理特征，血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)是参与视网膜新生血管众多促血管生成因子中与PDR 关系最为密切的细胞因子之一[3]。现代研究显示PDR 是一种慢性低度炎症反应过程[4]，长期高血糖状态下的视网膜慢性炎症可导致其微血管系统功能失调[5]，导致新血管形成和纤维改变[6]。炎症细胞因子与VEGF 在PDR 发病机制中是否存在关联尚不明确，VEGF 在外周血浆和房水中与眼内表达差异尚不清楚，炎性细胞因子在血浆中研究较多，在房水和眼内表达尚不清楚。鉴于此，本研究拟通过比较PDR 患者玻璃体、房水、血浆中VEGF，白细胞介素6(interleukin-6，IL-6)，白细胞介素8(interleukin-8，IL-8)和肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）变化，探讨VEGF与IL-6，IL-8，TNF-α 的相关性，以进一步阐述PDR 发病机制，为临床治疗提供新的思路和方向。

1 材料与方法

1.1 研究对象 选择2016年5月～2019年6月我院眼科收治的76 例行玻璃体切割治疗的PDR患者（PDR 组），纳入标准：①2017年版《中国2 型糖尿病防治指南》[7]；②单侧眼病变，符合2002年国际糖尿病视网膜病变临床分期标准[8]；③无糖尿病肾病、糖尿病足等其它糖尿病并发症。排除标准：①1 型糖尿病或并发糖尿病酮症酸中毒，高渗性非酮症性糖尿病昏迷，低血糖昏迷等严重并发症；②既往眼部手术史，眼内注射抗VEGF制剂者；③感染性角膜炎、急性虹膜睫状体炎、前房积脓等眼部感染或全身感染；④并发白内障，黄斑水肿、青光眼等其它眼科疾病者。其中男性51 例，51 眼，女性25 例，25 眼，年龄53～72 岁，平均年龄62.35±4.52 岁，糖尿病病程9～17年，平均13.31±2.26年；PDR 病变程度：Ⅲ期24 例，Ⅳ期38 例，Ⅴ期14 例。同期于我院眼科就诊的42 例行超声乳化白内障吸除术治疗的白内障患者（对照组），均排除其它眼部疾病和全身系统性疾病，男性29 例，29 眼，女性13 例，13 眼，年龄55～75 岁，平均年龄62.91±4.67 岁。两组年龄、性别、患眼数比较差异无统计学意义（P＞0.05），本研究获得我院伦理会批准，患者及其家属均知情同意签署同意书。

1.2 仪器与试剂 TDZ4-WS 低速自动平衡离心机购自长沙湘智离心机仪器有限公司，超低温冰箱购自Thermo Fisher 公司。BIOBASE2000 意大利全自动酶免分析仪，试剂盒购自美国Epitope Diagnostics 公司。

1.3 方法 标本采集：PDR 患者均采集血浆、房水和玻璃体标本，对照组均采集血浆和房水标本。采集清晨空腹12h 以上静脉血3ml 注入抗凝试管，4℃ 3 000r/min 离心15min( 离心半径10cm)，取血浆-80℃保存，48h 内完成检测。房水采集方法：开睑，常规消毒结膜囊，生理盐水冲洗后无菌纱布拭干，于眼球切口前采用1ml无菌注射器抽取约0.15ml 房水，注入无菌试管中-80℃保存待检。玻璃体标本采集方法：玻璃体切割术中，在切割开口处采用1ml 无菌注射器抽取约0.8ml 玻璃体，注入无菌试管中-80℃保存待检。酶联免疫吸附试验测定VEGF，IL-6，IL-8 和TNF-α 水平。

1.4 统计学分析 SPSS 25.0 进行数据分析，Kolmogorov-Smirnov，levene 法 检 验VEGF，IL-6，IL-8 和TNF-α 等计量资料符合正态分布，具备方差齐性，以(±s)表示，玻璃体、房水、血浆中变量比较采用单因素方差分析，两两比较采用LSD-t检验，PDR 组和对照组比较采用独立样本t检验。性别、患眼分布以率(%)表示，采用χ2检验。Pearson 相关分析PDR 患者玻璃体、房水、血浆VEGF 与L-6，IL-8，TNF-α 的相关性，所有统计均采用双侧检验，检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 PDR 组和对照组血浆房水VEGF，IL-6，IL-8，TNF-α 水平比较 见表1。PDR 组血浆VEGF，IL-6，IL-8 和TNF-α 水平均高于对照组，差异有统计学意义（均P＜0.05）。PDR 组房水中VEGF，IL-6，IL-8，TNF-α 水平均高于对照组，差异具有统计学意义（均P＜0.05）。

表1 PDR 组和对照组房水VEGF，IL-6，IL-8，TNF-α 水平比较（±s）

表1 PDR 组和对照组房水VEGF，IL-6，IL-8，TNF-α 水平比较（±s）

项 目血浆tP房水tP PDR 组（n=76） 对照组（n=42）PDR 组（n=76） 对照组（n=42）VEGF（pg/ml）53.51±10.6215.62±3.5122.4180.000332.16±26.3536.23±6.5971.4330.000 IL-6（pg/ml）125.64±15.3429.65±8.5737.4090.000295.25±21.4392.35±15.0854.3290.000 IL-8（pg/ml）102.35±11.3521.35±6.2542.7540.000261.35±25.4985.62±13.2641.6200.000 TNF-α（ng/ml）12.65±3.264.52±0.6515.9590.00021.26±4.2616.35±5.415.4350.000

2.2 PDR 患者自身玻璃体、房水和血浆VEGF，IL-6，IL-8，TNF-α 水平比较 见表2。PDR 患者自身玻璃体、房水和血浆VEGF，IL-6，IL-8，TNF-α 水平两两比较差异均有统计学意义（均P＜0.05）。PDR 患者玻璃体VEGF，IL-6，IL-8，TNF-α 水平高于房水和血浆，差异有统计学意义（P＜0.05），房水VEGF，IL-6，IL-8，TNF-α 水平高于血浆，差异有统计学意义（P＜0.05）。

表2 PDR 患者自身玻璃体、房水和血浆中VEGF，IL-6，IL-8，TNF-α 水平比较（n=76，±s）

表2 PDR 患者自身玻璃体、房水和血浆中VEGF，IL-6，IL-8，TNF-α 水平比较（n=76，±s）

项 目玻璃体房水血浆FP VEGF（pg/ml）695.32±43.65332.16±26.3553.51±10.6246.3590.000 IL-6（pg/ml）362.51±25.34295.25±21.43125.64±15.3458.2650.000 IL-8（pg/ml）395.26±34.16261.35±25.49102.35±11.3547.2650.000 TNF-α（ng/ml）32.65±6.5921.26±4.2612.65±3.2639.5620.000

2.3 PDR 患者玻璃体、房水和血浆VEGF 与IL-6，IL-8，TNF-α 的相关性 PDR 患者玻璃体中VEGF水平与IL-6，IL-8，TNF-α呈正相关（r=0.841，0.800，0.787，均P=0.000），见图1。PDR 患者房水中VEGF 水平与IL-6，IL-8，TNF-α 无明显相关性（r=0.461，0.565，0.439，均P=0.000），见图2。PDR 患者血浆中VEGF 水平与IL-6，IL-8，TNF-α无关（r=0.218，0.131，0.210，P=0.058，0.258，0.069），见图3。

图1 PDR 患者玻璃体中VEGF 水平与IL-6，IL-8，TNF-α 散点图

图2 PDR 患者房水中VEGF 水平与IL-6，IL-8，TNF-α 散点图

图3 PDR 患者血浆中VEGF 水平与IL-6，IL-8，TNF-α 散点图

3 讨论

PDR 是糖尿病常见的不可逆的致盲性疾病，视网膜微血管病变是其主要病理特征，视网膜病变经历了早期毛细血管内皮功能破坏、基底膜增厚、微血管瘤形成、血视网膜屏障破坏到晚期的视网膜缺血水肿、纤维增生以及新生血管形成[9]。新生血管排列紊乱、血管壁不完整脆性大、易渗漏导致视网膜水肿、新生血管形成是PDR 视力丧失的主要原因[10]。视网膜新生血管的形成是一个多因素参与的复杂过程，其发生机制尚不十分明确，近年来研究发现炎性反应参与视网膜毛细血管损伤、炎症因子与PDR 发生发展存在一定相关性，炎性细胞因子可能为PDR 诊断、病情评估、治疗提供关键线索[11-12]。

VEGF 是最强的促内皮细胞增殖和血管生成因子，正常人视网膜色素上皮细胞低度表达VEGF，VEGF 对维持视网膜血管系统稳定性和正常功能具有重要作用。在高血糖刺激下VEGF 可通过与其它细胞因子相互作用、破坏血-视网膜屏障、促使新生血管形成等多种途径参与视网膜病变[13]。本研究PDR 组玻璃体、房水、血浆中VEGF 水平明显高于对照组，在血浆、房水和玻璃体中VEGF 水平呈增高趋势，与何香莲[14]报道结果一致，说明PDR 患者存在血-视网膜屏障破坏，血浆VEGF 不能作为PDR 眼内新生血管形成的监测指标。VEGF 在血浆、房水、玻璃体水平差异原因为玻璃体是PDR 视网膜病理事件的主要部位，玻璃体中VEGF 由视网膜色素上皮细胞在缺血缺氧刺激下直接分泌，VEGF 通过与受体结合破坏血-视网膜屏障，释放入玻璃体。玻璃体中VEGF 通过房水扩散进入房水，导致房水VEGF 增高。血浆中VEGF 增高可能与高血糖刺激下机体广泛组织缺氧导致VEGF 产生增多有关。

本研究观察PDR 组玻璃体、血浆和房水中IL-6，IL-8，TNF-α 水平均高于对照组，说明炎性细胞因子参与PDR 发病过程。IL-6 是前炎性细胞因子，高血糖刺激下IL-6 水平明显升高，通过诱导T细胞、PDR 免疫调节过程[15]。临床报道同样显示糖尿病视网膜病变患者IL-6 表达普遍偏高，而PDR患者IL-6 表达与非PDR 患者相比更高[16]。IL-8 参与糖尿病视网膜毛细血管损伤，PDR 患者血清IL-8水平明显升高，PDR 患者玻璃体IL-8 水平高于视网膜前膜、黄斑裂孔、葡萄膜炎患者[17]。TNF-α 可诱导视网膜色素上皮细胞和血管内皮细胞连接，破坏血-视网膜屏障，促使视网膜从非增殖状态向新生血管转变、加重视力损害[18]。本研究相关性分析PDR 患者玻璃体中IL-6，IL-8，TNF-α 水平均与VEGF 水平呈正相关性，提示IL-6，IL-8 和TNF-α可能在PDR 视网膜新生血管形成方面发挥促进作用。IL-6 在缺血刺激下由视网膜、血管内皮细胞分泌，并促使其它炎性因子如IL-8 生成，IL-6 也可直接诱导VEGF 产生，通过VEGF 促使新生血管形成。VEGF 表达降低时可诱发IL-6 表达，进而加重炎性反应，形成恶性循环，加剧PDR 病情[2]。IL-8 能刺激成纤维细胞、单核细胞产生VEGF，且可不依赖VEGF 促进脉络膜新生血管形成[19]。TNF-α 表达增加可引起视网膜通透性增高，刺激血管内皮细胞分泌VEGF，诱导血管外基质和内皮细胞增殖，形成新生血管[20]。可见炎性细胞因子与VEGF 在PDR 发病、发展过程中起到重要作用，视网膜局部炎性反应刺激VEGF 产生，促使视网膜新生血管形成是PDR 的主要发病机制之一。本研究相关性分析显示房水中、血浆中IL-6，IL-8 和TNF-α 水平与VEGF 水平无关，说明患眼局部炎性反应和视网膜新生血管形成是PDR 的主要病理事件发生场所，检测血浆和房水中IL-6，IL-8，TNF-α 和VEGF 水平尚不能有效反映PDR 病变情况。

综上，VEGF，IL-6，IL-8 和TNF-α 均参与PDR视网膜新生血管形成过程，IL-6，IL-8 和TNF-α 可能诱导视网膜细胞VEGF 表达，发挥刺激视网膜新生血管生成作用。VEGF，IL-6，IL-8 和TNF-α 相互作用促进新生血管形成可能主要局限于眼部，仅检测外周血浆和房水不能有效评估PDR 病情。鉴于IL-6，IL-8 和TNF-α 在PDR 病情发展中的作用，抑制IL-6，IL-8 和TNF-α 水平可能有助于抑制VEGF 表达，为PDR 治疗提供新靶点和方向。