《眼科新进展》  2024年6期 470-475   出版日期:2024-06-03   ISSN:1003-5141   CN:41-1105/R
血清Irisin、PTX3及MALAT1水平与糖尿病视网膜病变病情程度的关系及联合诊断价值


糖尿病视网膜病变(DR)是2型糖尿病(T2DM)常见微血管并发症,也是导致患者视力丧失的主要原因,其发生率约为30%[1]。DR发病机制目前尚不十分清楚,可能与线粒体损伤、基因异常表达、血管内皮损伤、糖脂代谢异常及炎性损伤等有关,这些因素参与了DR的发生发展[2]。鸢尾素(Irisin)是肌源性蛋白,在糖脂代谢中扮演着重要角色;长正五聚蛋白3(PTX3)是一种慢性炎性蛋白,由多种细胞分泌产生,研究显示,Irisin与PTX3可参与DR的发生发展[3-4]。人肺腺癌转移相关转录本1(MALAT1)是哺乳动物体内高度保守的长链非编码RNA转录本,研究显示,MALAT1在DR患者和体内动物模型血清中高表达,且与DR的病情进展密切相关[5-6]。因此,基于以上研究背景,本研究观察血清Irisin、PTX3及MALAT1水平与DR病情程度的关系,并研究其联合诊断价值,以期为临床诊断DR、评估DR病情提供参考。
1 资料与方法 
1.1 一般资料
选取2022年4月至2023年4月沧州市中心医院T2DM合并DR患者85例设为DR组,85例单纯T2DM患者设为非DR组,同时期85例健康志愿者设为对照组。DR组中,男47例,女38例;年龄38~74(56.47±8.85)岁;吸烟史19例,饮酒史9例。非DR组中,男42例,女43例;年龄39~71(55.87±7.98)岁;吸烟史20例,饮酒史12例。对照组中,男50例,女35例;年龄40~73(56.74±8.24)岁;吸烟史16例,饮酒史11例。3组患者年龄与性别分布比较,差异均无统计学意义(均为P>0.05),具有可比性。将DR组患者进一步分为增生型组(38例)与非增生型组(47例)。纳入标准:(1)T2DM患者均符合《中国2型糖尿病防治指南(2020年版)》[7]诊断标准;(2)DR患者均符合《糖尿病视网膜病变防治专家共识》[8]诊断标准;(3)无眼部手术史或外伤史;(4)无心脏、肝脏等功能障碍。排除标准:(1)血液系统疾病或急慢性感染疾病患者;(2)妊娠期或哺乳期女性;(3)1型糖尿病或其他类型糖尿病患者;(4)青光眼、屈光异常、白内障等其他眼部病变患者;(5)恶性肿瘤患者;(6)其他糖尿病并发症,以及药源性、高血压或其他原因所致的视网膜病变患者。本研究经我院医学伦理委员会审查通过(批号:2022040285),研究对象均已签署知情同意书。
1.2 方法 
1.2.1 一般资料收集
收集DR组患者病例资料,包括性别、舒张压、年龄、收缩压、病程、空腹血糖(FPG)、体重指数、糖化血红蛋白(HbA1c)、吸烟史(每日吸烟至少1支,持续1年以上)、甘油三酯(TG)、饮酒史(每周饮酒频率>2次,且持续1年以上)、收缩期峰值流速、舒张末期峰值流速、阻力指数、空腹胰岛素(FINS)、糖尿病家族史、总胆固醇(TC)、胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)。取各位患者入组24 h内空腹静脉血3 mL,采用AU5821全自生化分析仪(美国贝克曼公司)检测FPG、TG、TC、FINS,高效液相色谱法测定HbA1c,HOMA-IR=FPG(mmol·L-1)×FINS(mU·L-1)/22.5;血流多普勒超声 (PHLILP-HDI-5000-SONOCT型超声仪)测量收缩期峰值流速、舒张末期峰值流速、阻力指数。
1.2.2 Irisin、PTX3及MALAT1检测
收集3组每一位受试者入组当日空腹静脉血3 mL,3 000 r·min-1离心10 min取上清液,酶联免疫吸附法检测血清Irisin、PTX3水平,实时荧光定量PCR法检测血清MALAT1水平。
1.3 统计学处理
采用SPSS 23.0统计学软件处理数据。计量资料用x?±s表示,多组间比较采用单因素方差分析,组内比较用LSD-t检验,两组间比较采用独立样本t检验;计数资料采用例(%)表示,进行χ2检验;采用Pearson相关性分析检测血清Irisin、PTX3及MALAT1水平与DR患者病情程度的相关性。Logistic回归分析检测DR患者病情程度的影响因素。受者工作特征曲线(ROC曲线)分析血清Irisin、PTX3及MALAT1单独诊断DR的价值。ROC曲线、净重新分类指数(NRI)及综合判别改善指数(IDI)分析含与不含血清Irisin、PTX3及MALAT1方案诊断DR的价值。检验水准:α=0.05。
2 结果 
2.1 3组受试者血清Irisin、PTX3、MALAT1水平比较
DR组、非DR组、对照组受试者血清Irisin、PTX3、MALAT1水平比较,差异均有统计学意义(均为P<0.001)。血清Irisin水平由低到高依次为DR组、非DR组、对照组,血清PTX3与MALAT1水平由高到低依次为DR组、非DR组、对照组(表1)。



2.2 不同病情程度患者临床资料与实验室指标比较
增生型组与非增生型组患者性别分布、年龄、体重指数、吸烟史、饮酒史、糖尿病家族史、舒张压、收缩压及TC水平比较,差异均无统计学意义(均为P>0.05)。增生型组患者病程长于非增生型组,收缩期峰值流速、舒张末期峰值流速、血清Irisin水平均低于非增生型组,阻力指数、FPG、HbA1c、TG、FINS、HOMA-IR及血清PTX3、MALAT1水平均高于非增生型组,差异均有统计学意义(均为P<0.05)(表2)。


2.3 血清Irisin、PTX3、MALAT1水平与DR病情程度的相关性
相关性分析显示,DR患者血清Irisin水平与DR病情程度(赋值:非增生型=1,增生型=2)呈负相关(r=-0.512,P<0.001),PTX3、MALAT1水平与DR病情程度均呈正相关(r=0.497,P=0.002;r=0.573,P<0.001)。
2.4 DR病情程度发展的影响因素分析
将DR患者病情程度是否为增生型作为因变量(赋值:否=0,是=1),表2中差异有统计学意义指标作为自变量(赋值:均为连续变量,原值代入),纳入Logistic回归分析,结果显示,病程、FPG、HbA1c、TG、FINS、HOMA-IR、收缩期峰值流速、舒张末期峰值流速、阻力指数及血清Irisin、PTX3、MALAT1水平均为DR病情程度加重的影响因素(均为P<0.05)(表3)。


2.5 血清Irisin、PTX3、MALAT1诊断DR的价值
以DR组为阳性样本,非DR组为阴性样本,绘制血清Irisin、PTX3、MALAT1单独诊断T2DM患者并发DR的ROC曲线(图1)。血清Irisin、PTX3、MALAT1诊断DR的曲线下面积(AUC)分别为0.743、0.811、0.773(表4)。


2.6 含与不含血清Irisin、PTX3、MALAT1方案诊断DR的价值比较
将病程、FPG、HbA1c、TG、FINS、HOMA-IR、收缩期峰值流速、舒张末期峰值流速、阻力指数联合作为常规诊断方案,病程、FPG、HbA1c、TG、FINS、HOMA-IR、收缩期峰值流速、舒张末期峰值流速、阻力指数及血清Irisin、PTX3、MALAT1联合作为新诊断方案,绘制2种诊断方案诊断T2DM并发DR患者的ROC曲线(图2)。由图2可知,常规诊断方案诊断DR的AUC为0.839(95%CI:0.775~0.891),诊断敏感度、特异度分别为81.18%、76.47%,约登指数为0.577;新诊断方案诊断DR的AUC为0.935(95%CI:0.887~0.967),诊断敏感度、特异度分别为90.59%、84.71%,约登指数为0.753;与常规诊断方案比较,新诊断方案的AUC明显增大(Z=2.708,P=0.007),NRI、IDI分别为0.039(95%CI:0.022~0.069)、0.026(95%CI:0.014~0.047)(均为P<0.05)。






3 讨论
糖尿病人群中,约35%患者在10年内可进展为增生型DR或视力严重丧失,DR所致的失明是正常人群的25倍[9]。T2DM患者长期处在高血糖、慢性缺氧/缺血条件下,通过激活机体内应激损伤、炎症反应等造成视网膜微血管损伤,诱导血管内皮细胞异常增殖、玻璃体积血等,严重时可引起视网膜脱离,最终加重DR病情[10]
2012年,Irisin作为一种肌肉因子被首次报道,其具有促进白色脂肪组织棕色化、调节能量代谢、改善胰岛素抵抗及调节线粒体功能等生物学作用[11]。Irisin具有广泛生物活性,其78%由肌细胞分泌,剩下28%由脂肪组织产生,并受运动、环境温度等影响,如运动可刺激机体Irisin分泌增加,并促进能量输出,进而刺激白色脂肪组织“棕色化”,加快能量消耗[12];此外,Irisin还可通过调节胰岛素功能参与糖脂的代谢[13]。研究显示,Irisin对小鼠白色脂肪组织“棕色化”和解耦连蛋白1具有促进作用,可明显提高小鼠胰岛素敏感性[14];外源性注射Irisin也可改善小鼠体内血糖[15]。Irisin受运动调控,T2DM患者,尤其是微血管病变的患者,由于其肌肉张力降低,导致部分患者存在进行性肌肉减少症,进而引起Irisin分泌减少[16]。本研究发现,血清Irisin水平比较,DR组<非DR组<对照组,且增生型患者血清Irisin水平低于非增生型患者,这与姚杨等[17]的研究结果一致,提示血清Irisin变化参与了DR的发生发展。笔者推测,DR患者长期受高血糖影响,导致机体肌肉张力降低,引起分泌Irisin含量减少,因此,患者病情越严重,Irisin水平越低。
PTX3是一种急性期反应蛋白,与C-反应蛋白同源,通过识别病原体、激活补体等途径参与免疫炎性反应,主要由内皮细胞、血管平滑肌细胞及成纤维细胞分泌,早期由中性粒细胞释放,晚期主要依靠血管内皮细胞、巨噬细胞释放[18],正常情况下PTX3含量较低,在炎症反应刺激下,PTX3可在病灶组织中快速升高,进一步加重机体炎性损伤[19]。研究显示,PTX3水平变化可影响糖尿病患者微血管病变病程进展,且与患者糖脂代谢能力密切相关[20]。MALAT1是研究较为广泛的长链非编码RNA转录因子,多项研究均证实,MALAT1与糖脂代谢异常类疾病密切相关,可作为其疾病诊断新靶点[21-22]。Liu等[23]研究显示,MALAT1在高糖诱导的人视网膜微血管内皮细胞中高表达,敲低MALAT1可抑制高糖诱导的人视网膜微血管内皮细胞增殖、迁移及血管形成,并降低血管通透性。本研究结果显示,血清PTX3、MALAT1水平比较,DR组>非DR组>对照组,且增生型患者血清PTX3、MALAT1水平高于非增生型患者,表明血清PTX3、MALAT1水平可介导参与DR的病情进展。
进一步分析显示,患者血清Irisin水平与DR病情程度呈负相关,PTX3、MALAT1水平与DR病情程度呈正相关,且患者病程、FPG、HbA1c、TG、FINS、HOMA-IR及血清Irisin、PTX3、MALAT1水平是影响DR病情程度的影响因素。血清Irisin受肌肉含量影响,T2DM患者微血管发生病变,导致血管通透性降低,造成微血管内皮损伤,患者肌肉张力降低,导致DR病情加重,加上患者糖脂代谢指标微乱,微血管损伤后可释放较多炎性介质,导致PTX3含量升高,患者内皮细胞异常增生,进而诱导MALAT1水平升高。ROC曲线结果显示,血清Irisin、PTX3、MALAT1单独诊断DR的AUC分别为0.743、0.811、0.773,PTX3、MALAT1单独诊断T2DM患者并发DR的AUC均超过0.77,特异度分别为85.79%与92.94%,但敏感度不佳,可见单独诊断效果不佳,建议联合应用。将不含血清影响DR病情程度的Irisin、PTX3、MALAT1指标作为常规诊断方案,含上述血清相关指标作为新诊断方案,与常规诊断方案比较,新诊断方案的AUC升高,NRI、IDI为0.039、0.026,表明含血清Irisin、PTX3、MALAT1指标的新诊断方案具有较高诊断价值。下一步本研究小组将增加多时间研究点,动态监测血清Irisin、PTX3、MALAT1水平变化,进一步验证本研究结果。
4 结论
DR患者血清Irisin水平降低,PTX3、MALAT1水平升高,且与患者DR病情程度密切相关,含有血清Irisin、PTX3、MALAT1指标的诊断方案具有较高的诊断价值。