作者：耿韶辉 刘俊茹 张志红 苏宪 赵平
作者单位：050051 河北省石家庄市中心医院眼科(耿韶辉、刘俊茹、张志红、苏宪);河北医科大学第三医院眼科(赵平)
【摘要】 目的 探讨铜蓝蛋白(CP)在糖尿病视网膜病变发生和发展中的临床意义。方法 采用免疫终点法检测58例糖尿病视网膜病变(DR)患者血清CP的变化,并与非糖尿病视网膜病变(nondiabeticretinopathy,NDR)患者进行比较。结果 糖尿病患者血浆CP明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.01);DR患者血清CP明显高于NDR患者,差异有统计学意义(P<0.01)。结论 血清CP水平变化参与了DR的发生与发展,且与病变程度有关。
【关键词】 铜蓝蛋白 视网膜 糖尿病视网膜病变
糖尿病视网膜病变(diabeticretinopathy,DR)是糖尿病常见的并发症之一,严重影响糖尿病患者生活质量。研究表明,自由基损伤是DR的重要发病机制［1］。铜蓝蛋白(ceruloplasmin,CP)是一种具有抗氧化性、能强有力地抑制脂类自身氧化、清除体内自由基的蛋白。有关血清中CP水平与DR关系的研究，国内外尚鲜见报道。为了观察CP在DR病情变化中的意义,本研究检测了51例糖尿病患者血清CP的变化，报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
根据WHO诊断标准,选取我院确诊的2型糖尿病患者51例,男28例,女23例;平均年龄(60±10)岁,病程5～19年。其中DR患者29例,非DR(nondiabeticretinopathy,NDR)患者22例。DR诊断按照全国眼底病学组制订的DR诊断标准,根据眼底检查和眼底荧光血管造影确诊。所有患者均无合并急性炎症、怀孕和各类恶性肿瘤等已知影响血清CP的疾病，均未用抗氧化药物治疗。选择相近年龄段的健康人40例作为对照组,男19例,女21例;平均年龄(50±10)岁,所有空腹糖耐量均正常,且无糖尿病家族史。所有患者及对照组均于清晨采集空腹静脉血3 ml,分离血清,-20℃储存待检。
1.2 CP测定方法
采用免疫终点法。试剂盒由伊利康生物技术有限公司提供，按说明书专人操作，严格定标(批内CV≤5%,批间CV≤8％)。并用美国Beckmanex型全自动生化分析仪测定CP值。
1.3 统计学分析
计量资料以±s表示,比较采用t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。
2 结果
糖尿病患者血清的CP值(600±91)mg/L明显高于对照组(342±68)mg/L,比较差异有统计学意义(P＜0.01),而且，DR患者血清的CP值(695±107)mg/L增高较NDR患者(496±100)mg/L更明显(P＜0.01)。
3 讨论
DR是糖尿病微血管病变的重要表现,其具体发病机制目前尚不完全清楚。大量的研究证实，DR的发生和发展过程有多元醇途径、蛋白激酶C(PKC)途径、氨基己糖途径和糖基化终末产物(AGEs)及其受体(AGEsRAGE)途径4个代谢途径参与。最近,有研究表明发生在线粒体中的自由基损伤是上述4个途径引发DR的统一机制［1］, 高血糖状态下,多元醇途径、PKC途径、AGEs途径和氨基己糖途径的激活均能最终影响线粒体的呼吸链和亚甲基四氢叶酸还原酶(NADPH)的活性,导致细胞氧自由基的生成增多,同时抗氧化剂如还原型谷胱甘肽(GSH)等大量消耗,使得血管内皮细胞处于氧化应激状态［2-3］。导致体内自由基产生增加和机体的氧化负荷增加。有研究发现，糖尿病患者血清的自由基清除剂Cu(Zn)SOD水平与血糖呈负相关［4］证实了糖尿病患者机体内的抗氧化系统不能将过量的自由基尽快彻底清除，致使大量积聚的自由基引发多种氧化反应损伤组织细胞。关于自由基的损伤机理，自由基能攻击生物膜磷脂中的多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA)引发脂质过氧化作用,并由此形成脂氢过氧化物(LOOH)。脂质过氧化作用引起细胞损伤的机制主要有3个方面:(1)膜脂改变导致膜功能的障碍和膜酶的损伤。膜的脂质过氧化作用一方面使膜中PUFA受到破坏,使膜的流动性下降和膜的通透性增加,使膜失去作为分隔间(区域化)的功能;另一方面使膜酶受到损伤或激活,膜中蛋白质的聚集和交联不但使酶活性发生改变,而且可使膜上的受体失活;(2)脂质过氧化过程中生成的活性氧对酶和其它细胞成分的损伤;(3)脂氢过氧化物的分解产物,特别是醛式产物对细胞及其成分的毒性效应［5］。在糖尿病视网膜组织中，自由基可作为重要的细胞内信使,可以活化多种氧化还原敏感性转录因子，后者促进如促凝血组织因子、粘附因子、内皮素及血管内皮生长因子等基因的表达, 增加了内皮的促凝能力,使血管内皮舒张功能明显弱于收缩功能,血流调节受损,引起血管细胞增殖和血管通透性的改变, 最终导致糖尿病视网膜病变［6］。
CP最早于1948年由Holmberg和Laurell从猪血清中分离出来，是一种丰富的血清α2糖蛋白，人的CP是由1046个氨基酸组成的单一多肽链，分子质量约为132KD，含6个铜原子，属多铜氧化酶家族。人的CP基因位于第8号染色体。它是机体的重要抗氧化酶，能抑制多种产生超氧阴离子自由基的反应，具有清除体内超氧阴离子自由基和羟自由基，保护机体正常细胞和组织的作用［7］。CP不仅是机体重要的抗氧化酶，而且也是一种急性期反应蛋白，能够在机体应激反应中促进组织胺和血清素的分解，因而也是构成机体非特异性抗病能力的重要因素。但是，CP在一定条件下又具有氧化活性，Fox等［8］报道血清CP具有的氧化活性可以降低低密度脂蛋白氧化变形,使得血管病变形成。另有动物试验发现CP具有抑制大动脉的内皮依赖性血管舒张活动的病理作用［9］。
近年的研究发现CP与糖尿病及其微血管慢性并发症关系密切。Suciu等［10］的研究表明：老年糖尿病患者的血浆中CP的含量显著高于年轻糖尿病患者和非糖尿病老年人，而且，CP在血浆中的浓度与糖尿病慢性并发症微血管病变的发生率呈显著正相关。提示CP可能与DR的形成有关。Gerhardinger等［11］认为，CP在糖尿病视网膜组织中的短期升高，作为机体组织的一种应激反应，可以发挥其抗氧化能力而对视网膜组织有保护作用，但是，长期的高浓度CP过量表达则可能会导致组织和器官的损伤。本研究结果也进一步证实：糖尿病患者血清的CP明显增高,与对照组比较差异有显著性,而且，DR患者血浆CP明显高于NDR患者,提示血清中的CP参与了DR的形成,且与病情严重程度有密切关系。有关CP的表达调控，目前尚未完全明了。有研究表明［12］，缺氧因素能够增加细胞内CP mRNA的表达。此外，白细胞介素1也有同样的作用。试验证实［11］，与正常的非糖尿病鼠视网膜相比，糖尿病鼠视网膜的muller细胞中可见包括CP在内的十余种急性时相蛋白的表达显著增强，同时还发现，IL1β在糖尿病鼠视网膜组织中的表达也明显上调，提示这些急性时相炎性蛋白的表达增强与IL1β的介导和参与密切相关。但是，IL1β在视网膜上的合成部位及其如何调控CP等急性时相炎性蛋白在糖尿病视网膜的muller中的高表达，尚有待进一步的研究。
综上所述，本试验研究结果显示：DR患者血浆CP明显高于NDR患者,且PDR患者血浆CP水平明显高于NPDR患者,提示血清中的CP参与了DR的形成,且与病情严重程度有密切关系。笔者认为，检测血清CP浓度变化对观察糖尿病病人的病情变化、判断预后具有一定的临床价值。有关CP参与DR的发生和发展的相关机制，目前尚未完全明了，有待今后进一步的研究。
【参考文献】
1 Brownlee M.Biochemistry and molecular cell biology of diabeticcomplications.Nature, 2001,414:813820.
2 Nishikawa T,Edelstein D, Du XL,et al.Normalizingmitochondrial superoxide production blocks three pathways of hyperglycaemic damage.Nature,2000,404:787790.
3 Guzik TJ，Mussa S,Gastaldi D, et al. Mechanisms of increased vascular superoxide production in human diabetesmellitus: role of NAD(P)H oxidase and endothelial nitric oxidesynthase.Circulation,2002,105:16561662.
4 刘润化.糖尿病患者血清红细胞及尿中超氧化物酶的使用研究.中国医科大学学报,1996,25:496.
5 陈媛,周玫主编.自由基医学基础与病理生理.第1版.北京:人民卫生出版社,2002.3685.
6 Rosen P,Nawroth PP,King G,et al. The role of oxidativestress in the onset and progression of diabetes and its complications: a summary of a Congress Series sponsored by UNESCOMCBN,the American Diabetes Association and the German Diabetes Society.Diabetes Metab Res Rev,2001,17:189212.
7 Goldstein IM,Kaplan HB,Edelson HS,et al.Caerloplasmin:a scavenger of superoxide anion radicals.J Biol Chem,1979,245:40404045.
8 Fox PL,Mukhopadhyay C,Ehrenwald E.Strucre,oxidant activity,and cardiovascular mechanisms of human cerulopasmin.Life Sci,1995,56:17491758.
9 CappelliBigazzi M,Ambrosio G, Musci G,et al.Ceruloplasmin impairs endotheliumdependent relaxation of rabbit aorta. Am J Physiol，1997，273:H2843H2849.
10 Suciu I,Neqrean V,Sampelean D. The oxidative stress in the development of diabetes chronic complications in the elderly. Rom J Intern Med，2004，42:395406.
11 Gerhardinger C,Costa MB,Coulombe MC,et al.Expression of acutephase response proteins in retinal Muller cells in diabetes.Invest Ophthalmol Vis Sci，2005，46:349357. |
