【摘要】 探讨糖尿病视网膜病变(DR) 程度与房水中VEGF、IGF1含量之间的关系。
方法:研究对象共44例，分为正常对照组（A组）、糖尿病患者无视网膜病变组（NDR组）（B组）、糖尿病性视网膜病变组（DR组）（C组），其中C组又分为单纯型糖尿病性视网膜病变组（BDR组）（C1组）和增殖型糖尿病性视网膜病变组（PDR组）（C2组）。对所有研究对象均收集房水标本。对标本均采用双抗体夹心ABCELISA法进行人VEGF和人IGF1定量ELISA测定。
结果:随着糖尿病的进展及DR的逐渐加重，房水中VEGF浓度呈明显增加趋势。房水IGF1：对照组（A组）、NDR组（B组）、DR组（C组）各组间P<0.01，呈明显增高趋势。BDR组（C1组）与PDR组（C2组）间P<0.01，呈明显增高趋势。房水VEGF与房水IGF1二者有显著正相关性（P<0.01）。
结论:VEGF是影响糖尿病眼底微血管病变发生、发展的重要刺激因子；眼内IGF1参与了DR进展的病理进程；在DR的发生发展过程中，IGF1与VEGF有协同作用。
【关键词】 糖尿病视网膜病变 血管内皮生长因子 胰岛素样生长因子
0引言
糖尿病性视网膜病变( diabetic retinopathy, DR)是糖尿病常见且严重的并发症,是糖尿病患者致盲的重要原因.长期以来,学者们对DR的发病机理进行了大量研究,但迄今尚未取得重大突破。DR 在病理学上属于一种细胞增殖性疾病,因此其发生、发展必然与细胞增殖的调控失常有关.细胞因子在细胞增殖的调控中起重要作用,它们可能参与视网膜增殖病变的发生发展过程。血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)是目前所知最强的内皮细胞选择性促有丝分裂因子和血管生成因子,能特异性的刺激血管内皮细胞增殖,参与新生血管的形成过程,被认为是与DR新生血管形成联系最紧密的一个细胞因子。胰岛素样生长因子1(insulinlike growth actor 1,IGF1) 是一种多功能细胞增殖调控因子,主要的生物学效应有[1]: (1)类似胰岛素的代谢作用；(2)促有丝分裂作用：刺激RNA、DNA的合成和细胞增殖,特别是在细胞循环周期G0G1和G1GS有重大意义[2]。 VEGF与DR的关系研究较多，而IGF1与DR的关系，临床研究较少且结果不尽一致，本研究重点在于分析VEGF与IGF1的浓度变化趋势及关系来探讨IGF1在糖尿病视网膜病变中的可能作用，为探讨细胞因子在糖尿病视网膜病变发病机制中的作用提供临床实验依据。
1对象和方法
1.1对象
选自西安交大一附院眼科200501/200601住院患者。糖尿病患者均经我院内分泌科医师确诊，糖尿病性视网膜病变分组按1984年第三届全国眼科会议眼底病学组制定的分型分期标准进行。患者散瞳后行裂隙灯检查，眼底镜检查并行眼底荧光血管造影检查,由同一眼科医师作出诊断并分期研究对象共44例，分为正常对照组（A组）、糖尿病患者无视网膜病变组（NDR组）（B组）、糖尿病性视网膜病变组（DR组）（C组），其中C组又分为单纯型糖尿病性视网膜病变组（BDR组）（C1组）和增殖型糖尿病性视网膜病变组（PDR组）（C2组）。A组共14例14眼，男7例7眼，女7例7眼，年龄52～76（平均60.5）岁。B组共14例14眼，男7例7眼，女7例7眼，年龄48～69（平均58.4）岁，14例中用胰岛素控制血糖者男2例，女3例，其余应用饮食控制和其他药物控制，手术前空腹血糖≤6.0mmol/L。C组共16例16眼，男7例7眼，女9例9眼，年龄51～77（平均61.8）岁。其中BDR组（C1组）8例8眼，男4例4眼，女4例4眼，PDR组（C2组）8例8眼，男3例3眼，女5例5眼。16例中用胰岛素控制血糖者男3例，女5例，手术前空腹血糖均<8.0mmol/L。
1.2 方法
对所有研究对象收集房水标本。房水采集:研究对象行眼科手术时，以0.45mm针头接1mL针管刺入前房，缓慢抽取房水0.15～ 0.2mL，注入0.5mL无菌Ependorf管中，置80℃冰箱备用。人VEGF和IGF1定量测定均采用双抗体夹心ABCELISA法。人VEGF ELISA试剂盒(Human VEGF Immunoassay Quantikine)、人IGF1 ELISA试剂盒(Human IGF1 Immunoassay Quantikine)：均购自上海森雄科技公司（进口分装美国R&D公司产品），灵敏度（分别为16ng/L、7ng/L）。测定前以1∶2稀释待测房水样本。严格按照说明书操作。终止反应后，立即应用美国BioRRD Model 550酶标仪在492nm处测A值，VEGF（或IGF1）浓度与A值成正比，可通过标准曲线求出标本中VEGF（或IGF1）浓度。房水样品为实际样品的1∶2稀释液，故由标准曲线上查出的人VEGF或人IGF1浓度值乘以2，即得到房水中人VEGF或人IGF1的真实浓度值。
统计学处理：应用SPSS12.0医学统计软件，对研究结果及数据进行统计。数据均采用均数±标准差（±s）表示。VEGF或IGF1各自在不同组间的结果比较用方差分析。VEGF与IGF1间的相关关系，用Spearman等级相关及偏相关检验进行分析，相关系数用r值表示。P<0.05被认为统计学上有显著性差异。
2结果
2.1不同组房水VEGF的比较
房水中VEGF，IGF1含量及其不同组间的比较（表1）；方差齐性检验示方差齐（P=0.082），运用Tamhane法、DunnettT3法及GamesHowell法进行分析，A,B,C组各组间P<0.01，C1组与C2组间P<0.01显示随着糖尿病的进展及DR的逐渐加重，房水中VEGF浓度呈明显增加趋势(表2)。表1DR组、NDR组与对照组房水中VEGF（ng/L)．IGF1（μg/L)含量比较(略)表2BDR组与PDR组房水中VEGF（ng/L)．IGF1（μg/L)含量比较(略)
2.2房水IGF1分析
房水中IGF1浓度由A,B组到C组及C1组到C2组均呈增加趋势。本实验中，A组14例房水标本中有12例IGF1浓度为0，仅有2例测出房水IGF1浓度，可能与试剂盒敏感度及房水中IGF1含量微少有关。方差齐性检验示方差不齐（P<0.01），运用LSD法及SNK法进行分析，A组、B组、C组各组间P<0.01，有显著性差异，呈明显增高趋势。C1组）与C2组间P<0.01有显著性差异，呈明显增高趋势。
2.3 房水中VEGF，IGF1关系分析
随着DR的逐渐进展，房水中VEGF、IGF1浓度均呈明显同向增高趋势。房水VEGF与房水IGF1的相关性检验：运用Spearman等级相关检验显示，房水VEGF与房水IGF1二者有显著正相关性（r=0.977,P<0.01）。用偏相关检验将分组作为控制因子，二者仍具有显著正相关性（r=0.692,P<0.01）。
3讨论
糖尿病视网膜病变病理过程十分复杂,近年来的研究认为DR的发生与视网膜内各种生长因子和抑制因子的不平衡进而导致细胞增殖及新生血管的形成有关。DR患者的新生血管与许多生长因子有关,如血小板源性生长因子(PDGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、肿瘤坏死因子(TNF)、转化生长因子(TGFB)、胰岛素样生长因子(IGF)等,其中VEGF被认为是最有可能的眼内新生血管生长因子[37]。前房液是一种包含多种生长因子的复合的生物活性液体，眼内组织产生的各种生长因子可通过多种途径进入前房，房水中生长因子的浓度变化可在一定程度上反映它们在眼内组织的表达状况。
本组试验显示,NDR组房水VEGF含量[(238.44±27.74)ng/L]，明显高于对照组[(99.26±24.48)ng/L], P<0.01。DR组VEGF水平[(441.93±129.54)ng/L]显著高于NDR组[(238.44±27.74)ng/L]，P<0.01。PDR组VEGF水平[(560.40±50.89)ng/L]也显著高于BDR组[(323.45±35.83)ng/L]，P<0.01。本实验结果房水中VEGF含量增高与文献报道[8]相一致,提示DR患者眼内液中VEGF含量不仅增高,而且与DR发展变化的程度、糖尿病眼底改变(微血管异常、新生血管、玻璃体积血)密切相关,因此，VEGF是影响眼内血管生成疾病发生的重要因素，在DR的发展变化中作为一个强有力的刺激因子,刺激新生血管生长。IGF1 是一种促进合成代谢的多肽物质,由于IGF1 的结构与胰岛素相似,且其受体在结构上与功能上亦与胰岛素受体类似,和DM关系较密切,故测定DM患者房水中IGF1 水平并分析其与DR关系,具有一定的临床意义。本实验显示，IGF1在眼房水中的浓度随DR恶化而升高,各组间P<0.01。虽然DR患者血IGF1水平各家报道很不一致。但多数证据提示DR患者玻璃体、房水中IGF1水平较正常人明显升高[9],升高的程度因各自测定方法不同约为2～3倍，其来源可能为:(1)局部组织产生:动物研究发现,链脲菌素(STZ)诱发大鼠DM后1mo,IGF1在眼部各组织中的表达数量均显著增加[10]。(2)来自血液:正常情况下,由于血—视网膜屏障的作用使血中的IGF1无法进入眼组织,但在长期高血糖的病理情况下,损害视网膜屏障,使血中IGF1可以进入浓度相对较低的眼组织。
James[11]发现IGF1能使糖尿病患者视网膜血管内皮细胞释放纤维蛋白溶酶原激活剂(PA),但却不能使非糖尿病患者释放PA。PA可诱导血管平滑肌细胞产生并释放氧自由基,使纤维蛋白溶酶原激活形成纤维蛋白溶酶,从而使血管基底膜降解,诱导新生血管形成。另有King等[12]报道, IGF1能使毛细血管内皮细胞及周围细胞合成DNA的能力增加5倍,并对内皮细胞有明显的趋化效应。从而引起视网膜血管增殖,诱发新生血管形成。本研究显示，DR患者房水中IGF1 与VEGF间呈明显正相关（r=0.692,P<0.01）。提示房水中IGF1可能参与了视网膜异常新生血管形成病理过程，说明在DR的形成和发展过程中，房水中IGF1 与VEGF起协同作用。总之，IGF1可能是通过多种途径激活VEGF,促进新生血管形成,引起糖尿病视网膜病变。若能从IGF1及VEGFmRNA及蛋白质水平进一步研究二者与糖尿病视网膜病变发生的关系,会更有意义。
【参考文献】
1 Clemmons DR, Moses AC, McKay MJ, et al. Rosen and John Ruckle. The combination of insulinlike growth factor 1 and insulinlike growth factor binding protein3 reduces insulin requirements in insulindependent type 1 diabetes: evidence for in vivo biological activity. J Clin Endocrinol Metab2000;85:1518
2 Mathonnet M, Comte I, Lallou F, et al. insulinlike growth factor 1 induce survival axotomixeed of factory neurons in the chick. Neurosci Lett 2001;308(2):667671
3 Peer J, Shweiki D, Itin A, et al. Hypoxiainduced expression of vascular endothelial growth factor by retinal cells is a common factor in neovascularizing ocular diseases. Lab Invest1995;75 (6):638643
4李媛,卢艳.糖尿病视网膜病变早期发病机制研究进展.国际眼科杂志 2005;5(4):750754
5张小玲,邱曙东,陈艳炯,等.糖尿病视网膜病变发病机制研究进展.国际眼科杂志 2005;5(6):12391241
6樊小娟,张小玲.糖尿病视网膜病变发病机制中VEGF与PEDF的研究进展.国际眼科杂志 2007;7(2):485488
7赵军,刘方毅,陈永生. VEGF, IL6, leptin水平测定在2型糖尿病患者房水中的临床意义.国际眼科杂志 2008;8(2):323325
8 Noma H, Funatsu H, Yamashita H, et al. Regulation of Angiogenesis in Diabetic Retinopathy. Arch Ophthalmol2002;120:10751080
9 MeyerSchwickerath R, Pfeiffer A, Blum WF. Vitreous levels of the insulinlike Growth factorsⅠandⅡ,and the insulinlike growth factor binding proteins 2 and 3 increase in neovascular eye disease. Studies in nondiabetic and diabetic subjects. J Clin Invest1993;92:26202625
10刘世全,朱秀安.胰岛素样生长因子1基因在正常及糖尿病鼠眼组织中的表达.中华眼科杂志 1995;31:291297
11 James RS. Effects of insulin and IGFⅠon vascular smooth muscle glucose and cation metabolism. Diabetes1996;45(suppl3):4752
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