糖尿病肾病 (diabetes nephropathy, DN) 与心脏病、脑血管病是糖尿病的三大并发症, 同为糖尿病的重要死因。 研究显示, HIF-1α 和VEGF信号途径在糖尿病心脏肥厚向心衰转换过程中发挥重要作用。 但DN患者血清VEGF和HIF-1α 的水平及其两者之间的关系研究并不多。 缺氧诱导因子1α (HI F-1α) 是一种转录调节因子, 作为在糖尿病并发症中起重要作用的转录调节因子即缺氧诱导因子, 在高血糖的状况下, 能引发一系列的心血管并发症以及微血管并发症包括视网膜病变等病变的发生与扩展。 高血糖通过对肾脏及皮肤HIF-1α的水平和活性的改变, 损害肾脏对缺氧状态的适应性反应, 延缓皮肤创伤愈合的过程。 HIF-1α 在糖尿病并发症的防治中有潜在的临床意义。 该研究选取该院2013 年3 月—2014 年5 月期间住院和门诊2 型糖尿病患者共计113 例, 采用酶联免疫吸附法测定2 型糖尿病肾病VEGF和HIF-1α 水平, 比较两者之间差异, 进一步探讨糖尿病肾病与VEGF和HIF-1a之间的相互关系, 为其发病机制提供更多的证据支持, 现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
以该院住院和门诊的2 型糖尿病患者113 例为研究对象, 其中男60 例, 女53 例, 年龄40~60 岁, 平均 (50.4±8.6) 岁。 均按WHO诊断标准确诊, 排除冠心病、脑卒中、恶性肿瘤及其他肾脏疾病。 按24 h尿微量白蛋白排泄量分为3 组:正常白蛋白尿组, 24 h尿微量白蛋白﹤30 mg, 43 例; 微量白蛋白尿组, 30 mg≤24 h尿微量白蛋白≤300 mg, 36 例; 临床白蛋白尿组:24 h尿微量白蛋白>300 mg, 34 例。 以健康成人34 例为正常对照组, 其中男18 例, 女16 例, 年龄38~64 岁, 平均 (51.2±10.1) 岁, 均排除高血压、糖尿病、心脑血管疾病、肾脏疾病及恶性肿瘤, 血糖及糖化血红蛋白均在正常参考范围内, 该研究对象患者通过医学伦理委员会批准并征得患者本人同意。
1.2 研究方法
受试者素食3 d, 收集24 h尿液, 离心尿液标本, 去上清液, 在7020 全自动生化分析仪上用液相免疫沉淀透射比浊法观察尿微量白蛋白的变化。 所有参与的禁食患者于12 h后的第二天早上采集空腹静脉血5~6 m L, 于2 h内以3 000 r/min离心10 min, 分离血清, 采用ELISA分别测定VEGF及HIF-1α 水平, 采用亲和层析法检测糖化血红蛋白。
1.3 统计方法
2 结果
糖尿病各组血清细胞因子水平比较见表1, VEGF及HIF-1α 表达在临床白蛋白尿组>微量白蛋白尿组>正常白蛋白尿组>对照组, 差异有统计学意义 (P<0.05) ;且随着尿微量白蛋白的增多, VEGF、HIF-1α 的表达逐渐增高, 三者之间存在正相关性;糖化血红蛋白在正常白蛋白尿组与微量白蛋白尿组差异无统计学意义, 但在临床白蛋白尿组与前两组比较差异有统计学意义 (P<0.05) ;3 组与对照组比较, 糖化血红蛋白的水平存在显著差异, 且与HIF-1α 的表达呈正相关性。
3 讨论
DN作为糖尿病的三大并发症之一, 严重威胁人们身体健康。 而血清中的HIF-1a起着重要的作用, 在一般情况下HIF-1a主要受到缺氧的调节, 并不稳定, 当受到缺氧刺激时, 它会在细胞内大量积累, 并且会与另外一种因子HIF-1β 相结合开始发挥作用, 此时HIF-1a的稳定性得到增强, 但糖尿病肾病患者出现缺血缺氧时, 将会引起严重影响糖尿病并发症[1]。 体内另外一种细胞因子VEGF的存在又会加重糖尿病肾病的发生发展, 在其水平升高的状态下, 但也有研究显示VEGF升高也可能会促进糖尿病视网膜新生血管的形成, 有待进一步分析研究[2]。 VEGF的高低直接反映的是血管内皮细胞的损伤程度, 在该次试验研究中, 血清中VEGF的缓慢升高出现在2 型糖尿病的早期尿蛋白排泄正常时, 显著升高出现在糖尿病肾病早期, 并且尿蛋白排泄率与VEGF高低呈现正相关的关系, 因此早期干预, 早期治疗, 就能有效延缓糖尿病肾脏病变的发生发展[3]。 另外, 有研究认为, HIF-1a可能与氧化应激也有一定关系, 在动物实验中调高HIF-1a水平会诱导糖尿病大鼠肾小管细胞与肾小球细胞的凋亡增加, 进而促进糖尿病肾病的发生发展, 在缺氧状态下, HIF-1a更多的发挥着参与机体内低氧反应基因的相关调节, 提高细胞对缺氧状态的适应力[4]。 该研究认为, HIF -1α 在DN中的高表达起两方面作用: 一方面增强细胞对缺氧环境的适应能力, 对保护肾脏组织和细胞免受缺氧损伤具有积极的作用;另一方面, 它诱导肾小球及肾小管细胞凋亡增加, 促进DN发展, 而这一作用可能与氧化应激有关。 前文提到HIF-1a可能与氧化应激有一定关系, 但其具体的相互作用有待进一步研究, 总体上减少HIF-1a的表达对于糖尿病肾病的防治有重要意义, 有研究显示, HIF-1a在慢性炎症与组织缺氧中同样发挥重要作用[5]。
综上所示, 该研究发现HIF-1a在机体缺氧状态下发挥着重要作用, 通过不同的机制发挥着对细胞的保护作用, HIF-1a在高血糖状态下受损同样会影响其下游基因的表达, 因此, 控制好血糖能延缓其对组织的损伤, 尤其是糖尿病肾病患者就显得更为重要, 因此, 未来糖尿病肾病预防或治疗新的方向之一也许就是增加HIF-1a及其基因的表达。
摘要：目的 探讨血管内皮生长因子 (VEGF) 、缺氧诱导因子 (HIF-1α) 在糖尿病肾病 (DN) 患者不同阶段的表达水平及临床意义。方法 采用酶联免疫吸附法 (ELISA) 分别测定2013年3月—2014年5月期间该院113例2型糖尿病患者的VEGF及HIF-1α水平。糖化血红蛋白的检测采用亲和层析法。结果 VEGF在临床白蛋白尿组 (ODN) (537.61±54.61) 、微量白蛋白尿 (MA) (462.51±53.40) 组明显高于健康对照组 (255.06±40.21) , 差异有统计学意义 (P<0.05) , HIF-1α表达在ODN、MA组明显高于健康对照组, 差异有统计学意义 (P<0.05) ;在糖尿病组, VEGF、HIF-1α的表达与尿微量白蛋白三者之间存在正相关性;糖化血红蛋白在ODN组与微量白蛋白组和正常白蛋白组相比存在显著差异, 且与HIF-1α的表达呈正相关性。结论 不同时期的糖尿病肾病患者中血清中的VEGF和HIEF-1a会出现不同程度的升高, 并且它们与尿微量白蛋白呈正相关关系, 有可能成为监测DN病情变化的有效指标之一。
关键词：糖尿病肾病,血管内皮生长因子,缺氧诱导因子
参考文献
[1] Xia MH, Huang RI, Semenza GL, et al.Identification of Chemical Compounds that Induce HIF-1a Activity[J].Toxicological Sciences, 2012, 112 (1) :153-163.
[2] 甄卓丽, 苏健民, 陈玉华.2型糖尿病肾病患者血管内皮生长因子检测及意义[J].中国基层医药, 2005, 12 (9) :1147-1148.
[3] 贾伟平, 沈琴, 包玉倩, 等.糖尿病周围神经病变的检测方法及其诊断价值的评估[J].中华医学杂志2006, 86 (38) :2707-2710.
[4] 颜晓勇, 陆清竹, 吴蔚桦, 等.早期糖尿病大鼠肾脏中HIF-1α表达和细胞凋亡的研究[J].天津医药, 2011, 39 (10) :951-954.