NF-kB 调控下Nrf2 介导的炎症因子与糖尿病脑小血管病变进展的关系

胡杰，吴慧群，邬甦，龚爱斌，艾文伟

（1.江西省人民医院全科，南昌 330006；2.江西省人民医院妇产科，南昌 330006）

脑小血管病 （Cerebral Small Vessel Disease，CSVD）是指由脑小血管病变引起的疾病，其中包括脑内小动脉、小静脉和毛细血管[1]。 这些脑血管构成脑组织供血的基本单位， 对维持脑功能起着重要作用。 而在糖尿病患者中，脑小血管病发生率明显升高。 因此，找到糖尿病脑小血管病的影响因素，对于干预其发生发展尤为重要。 长期高糖状态引起的细胞因子表达失衡、 氧化应激化及脑血流动力学改变在糖尿病脑小血管的病程中起着非常重要的作用。 氧化应激与炎症的致病机制密不可分， 炎性信号通路与氧化应激相互影响。 本研究中， 通过测定糖尿病脑小血管病患者外周血清中IL-1β、TNF-α 炎症因子的水平变化， 旨在探讨NF-κB 介导的炎症因子表达在糖尿病脑小血管发生、发展中的作用，深入认识糖尿病脑小血管的发病机制及演变过程，提出新的诊疗靶点。

1 资料与方法

1.1 入选标准 临床资料选取2019 年9 月1 日至2020 年12 月31 日在我院住院的2 型糖尿病患者，患者符合2009 年美国糖尿病协会的2 型糖尿病诊断标准， 所有患者均经过MRI 诊断证实皮质下的白质以及基底节区至少一处发生损伤或者梗塞，以及脑室周围有缺血性白质。 患者头脑清醒对本研究知情同意。 根据PI 将患者分为高PI 组（PI＞1.5)、正常PI 组（1.2≤PI≤1.5）。 同时选择正常组50 例。 排外标准：（1）合并严重的肺、肝、肾等重要器官功能不全。（2）高血压疾病及脑血管畸形、大脑中动脉双侧供血区病变患者; 先天性大脑中动脉、颈动脉狭窄或异常患者。

1.2 一般资料 患者年龄、体重指数、血压等。 代谢检测：将患者抽取的静脉血检测FBG、Hb A1c、TG、Scr、BUN，LDL-C、HDL、URIC、PI。 本研究经本院医学伦理委员会审核通过。

1.3 CSVD 神经影像学特征包括以下4 项 （1）静息性腔隙性脑梗死（LI），（2）脑白质高信号(WMH)（3）血管周围间隙(EPVS),（4）深部脑微出血(CMB)。评为1 分包括：其中静息性LI≥1 个腔隙灶；WMH或者不规则的已延伸到深部白质的脑室旁WMH；深部CMB≥1 个CMB 评为1 分；EPVS＞10 个基底节区EPVS。 评为2 分包括： 早期融合的深部WMH；4 项相加为CSVD 总负荷评分，范围0～4 分，MRI 未发现CSVD 病变以0 分表示。 CSVD 总负荷越重评分越高。

1.4 ELISA 检测IL-1β、TNF-α 炎症因子

1.5 统计方法 所有计数资料以[n（%）]表示，计量资料用（±s）表示，两组间比较采用t 检验，采用多因素有序回归分析IL-1β、TNF-α 炎症因子与CSVD 总负荷评分的关系。 用SPSS 23.0 软件进行统计学分析，P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组间一般情况比较 见表1。

表1 糖尿病与正常组间一般情况比较

2.2 不同CSVD 总负荷临床特征比较 见表2。

表2 糖尿病组中不同CSVD 总负荷临床特征比较

2.3 多因素有序回归分析 经校正年龄、 空腹血糖、糖化血红蛋白、LDL-C、IL-1β 、TNF-α 后，进行的多因素有序回归分析显示， 空腹血糖、LDL-C、IL-1β 、TNF-α 水 平 是CSVD 总负荷评分升高的独立危险因素（OR=1.092，95%CI：1.009～1.101，P=0.018）。 见表3。

表3 高PI 组与正常PI 组间一般情况比较

3 讨论

脑小血管病主要包括LI 和WML，可引起共济失调、认知能力下降等症状，常在磁共振扫描时被发现[2]。 脑小血管病患病率随着血糖的升高而升高。2 型糖尿病是脑小血管病的一个最重要的危险因素[3]。 大脑的神经细胞通过线粒体将葡萄糖和氧转化为能量和水，同时也产生大量的活性氧(ROS)，而在脑组织中不饱和脂肪酸较多， 单位质量耗氧更高，导致产生的脂质过氧化物更多，同时在脑中的抗氧化防御机制差， 产生大量的活性氧易对脑内细胞产生氧化应激损伤[4]。 本研究发现在糖尿病患者中，炎症因子的表达明显高于正常组，提示炎症调节在糖尿病脑小血管病中起重要作用。 且高PI 组明显高于正常PI 组，可能炎症调节及氧化应激参与影响了脑部血管的动脉硬化的发生发展，进一步影响了脑部的供血。 研究显示高PI 说明了脑动脉阻力增大，与脑小血管病的发生密切相关。

NF-κB 和Nrf2 信号是细胞内两条重要的参与炎症调节及抗氧化基因表达调控的信号通路，在氧化应激下游信号通路中起着重要的作用。 IL-1β、IL-6,TNF-α 等多种炎症递质的基因启动子和增强子中均包含NF-κB 位点[5]，活化的NF-κB 可诱导多种Nrf2 相关黏附分子、 趋化因子及细胞因子等的表达[6]，参与脑缺血损伤的炎症过程[7-8]。 在急性脑缺血中，神经元细胞、胶质细胞及血管内皮细胞中都有NF-κB 的激活， 而此时神经元细胞大量增殖[9]。 NF-κB 在脑血管的内皮细胞、神经元细胞和神经胶质细胞中有较低量的表达。 NF-κB 作为重要转录因子，其与Nrf2 相互作用，对各种炎症和免疫反应，基因的转录起着关键性作用[10]。 在神经系统中，Nrf2 主要通过调节下游的血红素加氧酶1 (HO-1)和GSH 保护各种脑内细胞免受氧化活性等物质的损伤[11]， 在多个实验中表明活化Keap1-Nrf2 信号通路可以清除ROS， 减轻脑缺血后神经元细胞的氧化损伤[12-13]。 在本研究中，发现在不同的CSVD 总负荷中，年龄、空腹血糖、糖化血红蛋白、LDL-C、IL-1β 、TNF-α 有明显差异， 在进一步多因素有序回归分析显示，空腹血糖、LDL-C、IL-1β 、TNF-α 水平是CSVD 负荷评分增加的独立危险因素。 提示由NF-κB 和Nrf2 介导的信号通路通过炎症激活参与了糖尿病脑部小血管病的发生与发展。 但本研究样本量少，入选的多为老年人群，动脉硬化较为明显，脑小血管疾病发病率高，因此可能对CSVD 总负荷评分有所影响。

长期高糖状态引起的细胞因子表达失衡、氧化应激化在脑小血管疾病的病程中起着重要的作用。 氧化应激与炎症的致病机制密不可分，炎性信号通路与氧化应激相互影响，相互作用。