1、碱性成纤维细胞生长因子与糖尿病血管病变的关系【关键词】 碱性成纤维细胞生长因子;糖尿病;血管病变 碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)是肝素结合生长因子家庭成员之一,具有多种生物学特性如促血管形成、诱导胚胎发育、促进神经生长等功能,促进细胞增殖是其主要作用之一。本研究应用酶联免疫吸附实验(ELISA)检测糖尿病患者血浆 bFGF 的水平,观察其与糖尿病血管病变的关系,探讨糖尿病血管病变可能的发生机制,为临床预防诊断和治疗糖尿病血管病变提供一定的理论依据。 1 资料与方法 1.1 研究对象 所有受检者均为汉族,受检者之间无血缘关系。 1.1.1 健康对照组:体检健康成人 30 例(男 16 例,女
2、 14 例) ,平均年龄(5112)岁(2766 岁) 。无肝、肾、心脑疾病史,无血脂异常及其它内分泌疾病。 1.1.2 2 型糖尿病组:64 例(男 30 例,女 34 例) ,平均年龄(5415)岁(3969 岁) ,均为 2005 年 9 月2006 年 8 月在我院住院和门诊患者,病程 217 年,血糖控制差。将上述病人分为两组:2 型糖尿病无血管病变组 30 例,纳入标准:符合 1997 年美国糖尿病学会(ADA)诊断标准,无心、脑、肾及其它疾病的证据,收缩压(12414)mm Hg(1mm Hg=0133 kPa),舒张压(7610)mm Hg;2 型糖尿病有血管病变组 34 例,
3、纳入标准:符合 1997 年美国糖尿病学会(ADA)诊断标准,同时合并有大血管病变(经临床、心电图及影像学检查证实为冠心病、脑血管病及肢体动脉缺血性病变)和/或微血管病变(经眼底镜检查证实为糖尿病视网膜病变) 、糖尿病肾病(尿蛋白定量20 g/min)者。收缩压(13515)mm Hg,舒张压(8512)mm Hg。 1.2 方法 1.2.1 标本的采集:所有受检者抽取清晨空腹肘静脉血 3 ml,EDTA抗凝,30 min 内 3 000 r/min 离心 15 min,分离血浆,20保存待测。1.2.2 方法:bFGF 的测定采用固相酶免疫测定法,试剂盒由美国RD SYSTEMS 公司提供,
4、利用 ELISA 双抗体夹心法对病人血浆进行直接测定。 1.2.3 其它指标的测定方法:血糖、总胆固醇、甘油三酯的测定采用酶联比色和免疫比浊法,试剂由温州东瓯生物工程有限公司提供,仪器为日本东芝株式会社三广医疗有限公司生产的 TBA40FR 全自动生化分析仪,检测结果由仪器自动处理。 1.3 统计方法 所有临床资料及测定结果均建立 SPSS 数据资料,采用 SPSS100 软件包进行统计分析,因均为定量资料,且呈正态分布,所以其统计分析采用 t 检验,P005 时认为差异有显著意义。 2 结果 2.1 2 型糖尿病患者与健康体检人员血清血糖、总胆固醇、甘油三酯等测定结果的比较,见表 1。糖尿病
5、组与正常对照组比较,血清空腹血糖、总胆固醇、甘油三酯差异显著,糖尿病组血清空腹血糖、总胆固醇、甘油三酯明显升高(P0.01) 。 表 1 2 型糖尿病患者与正常对照组空腹血糖、总胆固醇、甘油三酯的比较(略) 2.2 2 型糖尿病患者与健康体检人员 bFGF 比较。 2.2.1 2 型糖尿病组与正常对照组血浆 bFGF 含量测定结果见表2。2 型糖尿病组与正常对照组比较,血浆 bFGF 含量明显升高(P0.01) 。 表 2 2 型糖尿病患者和正常对照组血浆 bFGF 测定结果 略 2.2.2 2 型糖尿病有血管病变组与糖尿病无血管病变组血浆 bFGF 含量测定结果见表 3。2 型糖尿病有血管病
6、变组与糖尿病无血管病变组相比,血浆 bFGF 升高,但无显著性差异(P0.05) 。 表 3 2 型糖尿病有血管病变组与无血管病变组血浆 bFGF 测定结果 略 3 讨论 糖尿病血管病变是糖尿病最主要的慢性并发症之一,可分为微血管病变和大血管病变。微血管病变包括糖尿病肾病、糖尿病视网膜病变、糖尿病神经病变,大血管病变包括冠心病、肾动脉硬化性高血压、四肢动脉硬化闭塞症等。糖尿病血管病变是 2 型糖尿病的主要临床特征之一,其中心脑血管事件是该患者的主要死因。据统计,2 型糖尿病患者发生心肌梗死的几率是正常人的 23 倍,这一比例与已发生过一次心梗的非糖尿病患者再发心梗的比例相当;而且 2 型糖尿病
7、患者发生心梗、心力衰竭后的病死率也较高,从而导致他们预期寿命要比同等条件下的非糖尿病患者缩短好几年。1998 年公布的英国前瞻性糖尿病研究(UKPDS) 1报告指出,严格血糖控制仅能延缓糖尿病患者视网膜病变的进展,并未显示对冠心病事件发生、发展的益处;而且,在一部分患者即使尽了很大努力也难以达到上述所谓“严格血糖控制”的目标。因此,这就要求医务工作者能在进一步认识糖尿病血管病变发生机制基础上,寻找更为有效的方法防治糖尿病的血管并发症。目前,糖尿病血管病变的发生机制还未阐明,存在多种假说,非酶糖化学说即为其中一种,已受到广泛重视。蛋白质非酶糖化是指机体在无酶催化的条件下,蛋白质与糖之间发生的缓慢
8、而持久的、形成糖基化蛋白的反应过程。研究表明,蛋白质经糖基化后,其结构、机械强度、溶解性、配位结合、交联等性质都可改变。CD59 是一种以糖基磷脂酰肌醇(GPI)锚着于细胞膜表面的糖蛋白,广泛分布于造血生成细胞和非造血生成细胞及多种组织细胞表面,并以游离形式存在于尿液、唾液、泪液等多种体液中。它是一个多功能的分子,其最重要的功能是调节补体活化,通过与补体末端复合物 C5b9 装配过程中的 C8 和/或 C9 结合、干扰 C9 插入细胞膜内或 C9 的多聚化保护宿主细胞免受补体溶破。现已证明 CD59 在高糖环境中能被糖化2,3 。CD59 调节补体末端复合物 C5b9 形成的功能因此而受损。b
9、FGF 是最初(1974)Gospodarowicz 从牛脑垂体中纯化出来的一种细胞生长因子,等电点 9.6 左右,因对 BALB/C3T3 细胞等成纤维细胞有明显的促分裂增殖活性,而命名为碱性成纤维细胞生长因子。在体内,bFGF 广泛分布于脑、心、肝、骨、眼、肾上腺、胎盘等组织中,bFGF 对来源于中胚层和神经外胚层的多种细胞,如成纤维细胞、血管内皮细胞、软骨细胞、平滑肌细胞、骨骼肌细胞、肾上腺皮质和髓质细胞、颗粒细胞、晶状体上皮细胞、角膜上皮细胞、神经元和神经胶质细胞等,均有促进生长、增殖、分化及功能表达的作用。bFGF 在体内和体外均能明显促进新生血管形成,它对新生血管形成过程中的多个环
10、节均有促进作用,可趋化血管内膜的各类细胞,并诱导这些细胞表达组织重建所需的血浆酶原激活剂、胶原酶、蛋白水解酶等,这些酶类通过促使血管内皮基膜降解和刺激内膜各类细胞增殖与迁移,诱导血管内皮细胞长入胶原基质中形成管腔,并促进神经元与新生血管共同生长。动物实验表明,bFGF 能刺激血管内皮细胞增殖,调解平滑肌细胞迁移和增殖,导致球囊损伤的颈动脉血管内膜生长,参与胚胎发生因子和血管重塑过程。兔动脉损伤导致的血管平滑肌细胞的 bFGF 受体增加,进一步提示 bFGF 参与内膜增生。在成纤维细胞、巨噬细胞、平滑肌细胞和血管内皮细胞均存在 bFGF,这些细胞均参与动脉粥样硬化形成过程。bFGF 能调节各种细
11、胞功能,在实验室,bFGF 是平滑肌细胞潜在分裂素,在动物体内,bFGF 能导致血管生成,在鼠损伤的颈动脉,能增加平滑肌细胞和血管内皮细胞的增生和迁移。血管壁内 bFGF 水平升高,不仅促进平滑肌细胞聚集,而且刺激血管内皮细胞增殖和血管生长。在培养的血管内皮细胞,bFGF 的中和抗体抑制细胞蛋白酶产生和 DNA 合成。心肌缺血发生后,给予 bFGF 可以导致有意义的血管重构4 。刘学政等报告5应用链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠模型,免疫组化染色观察 bFGF 在正常及糖尿病大鼠视网膜的表达,发现在正常大鼠 bFGF 表达于视网膜外核层细胞的胞核。而糖尿病 3 和 6个月的大鼠视网膜除以上部位的表达
12、增强外,在内核层的细胞核、视网膜血管内皮细胞均有较强的阳性反应,说明 bFGF 在糖尿病视网膜病变时的产量增加,提示 bFGF 在早期糖尿病视网膜病变中起一定作用。本研究应用 ELISA 法测定了糖尿病患者血浆 bFGF 含量,结果显示糖尿病患者bFGF 显著高于对照组(P001 ) ,糖尿病有血管病变组血浆 bFGF 高于糖尿病无血管病变组,但无明显差异(P0.05) ,进一步证实了bFGF 在糖尿病血管病变的发生和发展过程中具有重要的作用。bFGF 升高的机制可能是高浓度的可溶性膜攻击复合物(sC5b9 )致使内皮细胞和平滑肌细胞上膜攻击复合物(MAC)增多,MAC 使内皮细胞和平滑肌细胞
13、受损活化,后者分泌 bFGF 增多。bFGF 以旁分泌或自分泌途径两种方式,通过与血管内皮细胞和平滑肌细胞膜上受体结合发挥促增殖作用。 【参考文献】 1 UK Prospective Diabetes Study Group. Effect of intensive bloodglucose control with metformin on complication in overweight with type 2 diabetes (UKPDS 34)J. Lancet, 1998, 352:854. 2 Acosta J, Hettinga J, Fluckiger R, et al.
14、 Molecular basis for a link between complement and the vascular complications of diabetes J. Proc Natl, 2000, 97(10):54505455. 3 Ninomiyah, Stewart BH, Rollins SA,et al. Contribution of the linked carbohydrate of erythrocyte antigen CD59 to its complement inhibitory activityJ. J Biochem, 1992,267:840844. 4 Patrik H, Wulf DI, Imo EH, et al. Intramyocardial infusion of FGF1 mimics ischemic preconditioning in pig myocardiumJ. J Mol Cell Cardiol, 1998,30:867. 5 刘学政,萧鸿,魏广生. VEGF、bFGF 在早期糖尿病大鼠视网膜的表达J. 解剖科学进展,2000,6(1):4952.