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摘要:目的 观察外周血IL-6、IFN-γ在2型糖尿病及合并大血管病变患者体内的变化,探讨其在2型糖尿病及大血管病变发病中的作用。方法 应用ELISA 法检测36例单纯2型糖尿病患者、28例糖尿病并颈动脉斑块患者、20例健康对照者的外周血IL-6、IFN-γ变化。结果 2型糖尿病及合并大血管病变患者血浆IL-6、IFN-γ的水平高于健康对照组,合并大血管病变患者体内IL-6、IFN-γ的水平高于单纯2型糖尿病患者,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 机体免疫异常在2型糖尿病及大血管病变发生、发展中发挥着一定的作用。
关键词:2型糖尿病;大血管病变;IL-6;IFN-γ
The change of IL-6、IFN-γ in Type 2 Diabetes and Its Macrovascular Complications
ZHANG Rui1, SHI Bimin2.
(1 Zaozhuang shizhong district people's hospital ,Shandong zaozhuang 2 Department of Endocrinology, the First Affiliated Hospital of Soochow University,Jiangsu Suzhou
Abstract: Objective To investigate the changes of IL-6、IFN-γand their roles in the development of type 2 Diabetes and its macrovascular complications Methods IL-6、IFN-γwere determined with ELISA method from 36 patients with type 2 diabetes mellitus and 28 patients with macrovascular disease、 20 healthy controls. Results The percentage of IL-6、IFN-γ increased in those with type 2 Diabetes and macrovascular disease (P<0.05).Al1 Of the above changes had significantly difference from those in control group(P<0.05). Conclusion Immune dysfunction exert certain effects on the pathogenesis and progression of type 2 diabetes mellitus and macrovascular disease.
Key words : type 2 diabetes;macrovascular disease;IL-6;IFN-γ
近年来研究认为,2型糖尿病是一种免疫相关慢性炎症性疾病,免疫调节异常可能在2型糖尿病及其并发症的发生、发展中起核心作用[1] [2]。白细胞介素(IL) -6、干扰素(IFN)-γ是与炎症反应相关的细胞因子,参与炎症的发生和发展。本文通过测定2 型糖尿病及合并大血管病变患者血清IL-6、IFN-γ,以探讨其在糖尿病及大血管病变预防、诊治、预后判断中的作用。
1. 对象与方法
1.1研究对象
64例来自苏州大学第一附属医院住院糖尿病患者,其中糖尿病患者36例,男19例,女17例,平均年龄53岁,病程1~6个月,符合1999年WHO糖尿病诊断标准,且抗谷氨酸脱羧酶(GAD)抗体阴性,糖尿病并颈动脉斑块患者28例,颈动脉彩超示颈动脉斑块形成,均无明显的心、肝、肾等疾病,无过敏性疾病及其它变态反应性疾病,未服用过任何糖皮质激素及其它免疫抑制剂。健康对照组来自苏州大学第一附属医院健康体检者20例,男11例,女9例,平均年龄50岁,空腹血糖<6.1 mmol/L且餐后2 h血糖<7.8 mmol/L,无急慢性感染、心脑血管疾病、自身免疫性疾病史及长期口服药物史。
1.2.方法
清晨抽取患者及健康对照者外周血5-6 ml,肝素抗凝,经离心分离出血浆分装置于-80℃冰箱保存,采用ELISA 法测定血浆中的IL-6、IFN-γ水平
1.3.统计学处理
采用SPSS10.0 软件进行统计学处理, 计量资料用均数±标准差表示, 成组资料比较采用t 检验, P<0.05 被认为有显著性差异。
2结果
2型糖尿病及合并大血管病变患者血浆IL-6、IFN-γ的水平高于健康对照组(单位pg/ml,下同),合并大血管病变患者体内IL-6、IFN-γ的水平高于单纯2型糖尿病患者。
三组IL-6、IFN-γ水平
组别 IL-6 IFN-γ
健康对照组 50.17±5.33 1.87±0.60
T2DM 70.82±5.38 a 2.19±0.66 ab
T2DM+颈动脉斑块 92.12±10.10 a 4.08±2.21 ab
注: a 与正常对照相比 P<0.05 b 与单纯糖尿病相比P<0.05
3.讨论
2 型糖尿病常存在免疫系统改变,免疫系统激活产生的各种炎症因子(如IL-6和IFN-γ等)均能诱导胰岛素抵抗的发生。
IL - 6是活化的单核细胞、巨噬细胞、T细胞等分泌的一种26K的糖蛋白,近期的研究显示, IL - 6水平升高与免疫反应及2型糖尿病的发病有关。Car ey[ 3 ]发现, IL - 6 mRNA表达水平在IR鼠骨骼肌中升高。胰岛细胞可分泌IL - 6,高血糖可促进胰岛细胞分泌IL - 6,同时低剂量IL - 6可促进胰岛素分泌,高剂量则抑制胰岛素分泌。在糖尿病早期, IL - 6的增加促使胰岛素分泌导致高胰岛素血症,与IR有关,大量的IL - 6则可与其他细胞因子如TNF -α,对胰岛细胞产生直接的细胞毒作用,从而加快糖尿病的发生[ 4 ]。小剂量rIL-6可对抗IL-1 对胰岛细胞的毒性作用,而且可刺激胰岛β细胞产生和分泌胰岛素。但是,大剂量rIL-6可导致胰岛β细胞的功能和形态发生改变,影响胰岛素的分泌。II -6可促进T、B细胞过度激活和扩增,加速细胞凋亡,促进胰岛β细胞的破坏[5]。由此可见,IL-6可通过多途径调节免疫细胞功能,造成胰岛病理损伤。本文结果表明,糖尿病患者血清中IL-6水平显著地高于正常人组,说明II -6在糖尿病的病理生理过程中起到一定的作用。 IFN - γ是由活化T 细胞产生,具有抗病毒、抑细胞生长及诱导Ⅰ类主要组织相容性复合体(MHC) 抗原分子表达的作用。糖尿病患者的胰岛β细胞Ⅰ类主要组织相容性复合体抗原分子(HLA - A ,B ,C) 的表达明显增加,MHC 抗原的异常表达使β细胞具有抗原传递功能,对TC 细胞的细胞毒作用更敏感,易发生自身免疫性损伤而导致β细胞的破坏。IFN-γ通过诱导β细胞MHC抗原分子的异常表达而参与了糖尿病的发病。此外,IFN-γ对β细胞也有直接影响。体外培养的β细胞经IFN-γ处理后,胰岛素原的合成下降,细胞生长受抑制,细胞形态也发生改变,如细胞变大、伪足增多等,而应用抗IFN-γ抗体能够对抗β细胞被破坏。IFN-γ还具有明显的溶细胞效应,因此IFN-γ直接或间接地参与了胰岛细胞损伤[6]。本组研究中,2型糖尿病组血清IFN -γ水平均显著高于正常对照组,表明IFN -γ在糖尿病的发生、发展中也起到一定的作用。胰岛素具有保护内皮细胞作用,一旦机体出现胰岛素抵抗,这种对内皮细胞的保护作用就会减弱。同时IFN-γ可刺激巨噬细胞产生炎性细胞因子,还可通过脂质过氧化作用导致血管壁的氧化损伤[7]。IFN - γ对血管的损伤可能导致糖尿病大血管并发症的发生。
综上所述,由细胞因子独立或介导的炎症过程是2 型糖尿病及大血管病变发生的重要原因,深入研究针对由多种细胞因子介导的β细胞干预将对2 型糖尿病及大血管病变防治提供新的途径。
参考文献:
[1]Pickup JC.Inflammation and activated innate immunity in the pathogenesis of type 2 diabetes[J].Diabetes Care,2004,27(3) : 813—823.
[2]Donath MY,Storling J,Maedler K,et a1.Inflammation mediators and islet beta-cell failure:a link between type 1 and type 2 diabetes[J].J Mol Med,2003,81(8) : 455--470.
[3]Carey AL, Lamont B, Andrkopoulos S, et al. Interleukin - 6 gene expression is increased in insulin resistant rat skeletalmuscle following insulin stimulation. Biochem Biophys Res Commun. 2003, 302: 837.
[4]Ndre Schmutz I, Hindelang C, Benoist C, et al. Cellular and molecular changes accompanying the p rogression from insulitis to diabetes.Eur J Immunol. 1999, 29: 245.
[5]Jula BZ,Hector FD.Vitamin D and autoimmune diabetes[J].J Cell Biochem,2003,88(2):216-222.
[6]Wachlin G, Augstein P , Schroder D ,et al . IL-1beta , IFN-gamma and TNF-alpha increase vulnerability of pancreatic beta cells to autoimmune destruction. J Autoimmun ,2003 ,20 :303-312.
[7]Nakajima T, Schulte S, Warrington KJ,et al .T-cell–mediated lysis of endothelial cells in acute coronary syndromes. [J]. Circulation,2002,105(5):570 –575.
关键词:2型糖尿病;大血管病变;IL-6;IFN-γ
The change of IL-6、IFN-γ in Type 2 Diabetes and Its Macrovascular Complications
ZHANG Rui1, SHI Bimin2.
(1 Zaozhuang shizhong district people's hospital ,Shandong zaozhuang 2 Department of Endocrinology, the First Affiliated Hospital of Soochow University,Jiangsu Suzhou
Abstract: Objective To investigate the changes of IL-6、IFN-γand their roles in the development of type 2 Diabetes and its macrovascular complications Methods IL-6、IFN-γwere determined with ELISA method from 36 patients with type 2 diabetes mellitus and 28 patients with macrovascular disease、 20 healthy controls. Results The percentage of IL-6、IFN-γ increased in those with type 2 Diabetes and macrovascular disease (P<0.05).Al1 Of the above changes had significantly difference from those in control group(P<0.05). Conclusion Immune dysfunction exert certain effects on the pathogenesis and progression of type 2 diabetes mellitus and macrovascular disease.
Key words : type 2 diabetes;macrovascular disease;IL-6;IFN-γ
近年来研究认为,2型糖尿病是一种免疫相关慢性炎症性疾病,免疫调节异常可能在2型糖尿病及其并发症的发生、发展中起核心作用[1] [2]。白细胞介素(IL) -6、干扰素(IFN)-γ是与炎症反应相关的细胞因子,参与炎症的发生和发展。本文通过测定2 型糖尿病及合并大血管病变患者血清IL-6、IFN-γ,以探讨其在糖尿病及大血管病变预防、诊治、预后判断中的作用。
1. 对象与方法
1.1研究对象
64例来自苏州大学第一附属医院住院糖尿病患者,其中糖尿病患者36例,男19例,女17例,平均年龄53岁,病程1~6个月,符合1999年WHO糖尿病诊断标准,且抗谷氨酸脱羧酶(GAD)抗体阴性,糖尿病并颈动脉斑块患者28例,颈动脉彩超示颈动脉斑块形成,均无明显的心、肝、肾等疾病,无过敏性疾病及其它变态反应性疾病,未服用过任何糖皮质激素及其它免疫抑制剂。健康对照组来自苏州大学第一附属医院健康体检者20例,男11例,女9例,平均年龄50岁,空腹血糖<6.1 mmol/L且餐后2 h血糖<7.8 mmol/L,无急慢性感染、心脑血管疾病、自身免疫性疾病史及长期口服药物史。
1.2.方法
清晨抽取患者及健康对照者外周血5-6 ml,肝素抗凝,经离心分离出血浆分装置于-80℃冰箱保存,采用ELISA 法测定血浆中的IL-6、IFN-γ水平
1.3.统计学处理
采用SPSS10.0 软件进行统计学处理, 计量资料用均数±标准差表示, 成组资料比较采用t 检验, P<0.05 被认为有显著性差异。
2结果
2型糖尿病及合并大血管病变患者血浆IL-6、IFN-γ的水平高于健康对照组(单位pg/ml,下同),合并大血管病变患者体内IL-6、IFN-γ的水平高于单纯2型糖尿病患者。
三组IL-6、IFN-γ水平
组别 IL-6 IFN-γ
健康对照组 50.17±5.33 1.87±0.60
T2DM 70.82±5.38 a 2.19±0.66 ab
T2DM+颈动脉斑块 92.12±10.10 a 4.08±2.21 ab
注: a 与正常对照相比 P<0.05 b 与单纯糖尿病相比P<0.05
3.讨论
2 型糖尿病常存在免疫系统改变,免疫系统激活产生的各种炎症因子(如IL-6和IFN-γ等)均能诱导胰岛素抵抗的发生。
IL - 6是活化的单核细胞、巨噬细胞、T细胞等分泌的一种26K的糖蛋白,近期的研究显示, IL - 6水平升高与免疫反应及2型糖尿病的发病有关。Car ey[ 3 ]发现, IL - 6 mRNA表达水平在IR鼠骨骼肌中升高。胰岛细胞可分泌IL - 6,高血糖可促进胰岛细胞分泌IL - 6,同时低剂量IL - 6可促进胰岛素分泌,高剂量则抑制胰岛素分泌。在糖尿病早期, IL - 6的增加促使胰岛素分泌导致高胰岛素血症,与IR有关,大量的IL - 6则可与其他细胞因子如TNF -α,对胰岛细胞产生直接的细胞毒作用,从而加快糖尿病的发生[ 4 ]。小剂量rIL-6可对抗IL-1 对胰岛细胞的毒性作用,而且可刺激胰岛β细胞产生和分泌胰岛素。但是,大剂量rIL-6可导致胰岛β细胞的功能和形态发生改变,影响胰岛素的分泌。II -6可促进T、B细胞过度激活和扩增,加速细胞凋亡,促进胰岛β细胞的破坏[5]。由此可见,IL-6可通过多途径调节免疫细胞功能,造成胰岛病理损伤。本文结果表明,糖尿病患者血清中IL-6水平显著地高于正常人组,说明II -6在糖尿病的病理生理过程中起到一定的作用。 IFN - γ是由活化T 细胞产生,具有抗病毒、抑细胞生长及诱导Ⅰ类主要组织相容性复合体(MHC) 抗原分子表达的作用。糖尿病患者的胰岛β细胞Ⅰ类主要组织相容性复合体抗原分子(HLA - A ,B ,C) 的表达明显增加,MHC 抗原的异常表达使β细胞具有抗原传递功能,对TC 细胞的细胞毒作用更敏感,易发生自身免疫性损伤而导致β细胞的破坏。IFN-γ通过诱导β细胞MHC抗原分子的异常表达而参与了糖尿病的发病。此外,IFN-γ对β细胞也有直接影响。体外培养的β细胞经IFN-γ处理后,胰岛素原的合成下降,细胞生长受抑制,细胞形态也发生改变,如细胞变大、伪足增多等,而应用抗IFN-γ抗体能够对抗β细胞被破坏。IFN-γ还具有明显的溶细胞效应,因此IFN-γ直接或间接地参与了胰岛细胞损伤[6]。本组研究中,2型糖尿病组血清IFN -γ水平均显著高于正常对照组,表明IFN -γ在糖尿病的发生、发展中也起到一定的作用。胰岛素具有保护内皮细胞作用,一旦机体出现胰岛素抵抗,这种对内皮细胞的保护作用就会减弱。同时IFN-γ可刺激巨噬细胞产生炎性细胞因子,还可通过脂质过氧化作用导致血管壁的氧化损伤[7]。IFN - γ对血管的损伤可能导致糖尿病大血管并发症的发生。
综上所述,由细胞因子独立或介导的炎症过程是2 型糖尿病及大血管病变发生的重要原因,深入研究针对由多种细胞因子介导的β细胞干预将对2 型糖尿病及大血管病变防治提供新的途径。
参考文献:
[1]Pickup JC.Inflammation and activated innate immunity in the pathogenesis of type 2 diabetes[J].Diabetes Care,2004,27(3) : 813—823.
[2]Donath MY,Storling J,Maedler K,et a1.Inflammation mediators and islet beta-cell failure:a link between type 1 and type 2 diabetes[J].J Mol Med,2003,81(8) : 455--470.
[3]Carey AL, Lamont B, Andrkopoulos S, et al. Interleukin - 6 gene expression is increased in insulin resistant rat skeletalmuscle following insulin stimulation. Biochem Biophys Res Commun. 2003, 302: 837.
[4]Ndre Schmutz I, Hindelang C, Benoist C, et al. Cellular and molecular changes accompanying the p rogression from insulitis to diabetes.Eur J Immunol. 1999, 29: 245.
[5]Jula BZ,Hector FD.Vitamin D and autoimmune diabetes[J].J Cell Biochem,2003,88(2):216-222.
[6]Wachlin G, Augstein P , Schroder D ,et al . IL-1beta , IFN-gamma and TNF-alpha increase vulnerability of pancreatic beta cells to autoimmune destruction. J Autoimmun ,2003 ,20 :303-312.
[7]Nakajima T, Schulte S, Warrington KJ,et al .T-cell–mediated lysis of endothelial cells in acute coronary syndromes. [J]. Circulation,2002,105(5):570 –575.