糖尿病视网膜病变与白细胞流变特性及细胞粘附分子水平变化的关系
作者：侯承花 刘成玉
单位：侯承花 264400 山东省威海市文登中心医院眼科；刘成玉 青岛医学院内科诊断学教研室
关键词：
中华眼科杂志990622 研究表明，外周血白细胞激活及其与血管内皮细胞粘附参与了糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy,DR)的发生，但DR患者白细胞流变特性及细胞粘附分子(cell adhesion molecules,CAMs)水平变化尚少见报道。我们检测108例Ⅱ型糖尿病患者白细胞流变特性、CAMs水平变化，以探讨其在DR发生中的作用，现报告如下。
一、资料与方法
1. 临床资料:(1)糖尿病组：根据WHO标准选择Ⅱ型糖尿病患者108例，男56例，女52例;平均年龄(48.7±11.8)岁；病程4～18年。其中DR患者55例，非DR(non-diabetic retinopathy,NDR)53例。55例DR患者中，单纯DR 31例，增殖型DR 24例。DR诊断按全国眼底病学组制定的糖尿病视网膜病变诊断标准，根据眼底检查及眼底荧光血管造影确诊。(2)对照组:选择健康人53例，男29例，女24例，平均年龄(49.5±10.8)岁。所有人空腹糖耐量试验均正常，且无糖尿病家族史。
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2. 检测方法:(1)白细胞变形能力(leukocyte deformability,LD)测定:采用DXC-300 A型红细胞变形能力测定仪，测定白细胞滤过指数(leukocyte filtration index,LFI)，作为LD的指标。LFI愈大，LD愈小;LFI愈小，LD愈大。(2)白细胞粘附功能(leukocyte adhesion function,LAF)测定:采用WYJ-Ⅲ型体外血栓血小板粘附两用仪，检测白细胞粘附率(leukocyte adhesion rate,LAR)作为LAF的指标。LAR愈大，LAF愈高；LAR愈小，LAF愈低。(3)白细胞CD18表达测定:采用ELISA法，结果以每分钟吸光度(A.min-1.μg-1蛋白)表示。(4)可溶性细胞间粘附分子-1(soluble intercellular adhesion molecule-1,sICAM-1)测定:采用ELISA法，药盒购自美国R & D System。(5)可溶性血管细胞间粘附分子-1(soluble vascular-cell adhesion molecule-1,sVCAM-1)测定:采用ELISA法，药盒购自奥地利Bender Med System。
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二、结果
由表1可见，DR和NDR患者LFI、LAR、白细胞CD18表达、sICAM-1和sVCAM-1浓度明显增高，与对照组比较差异有非常显著性(t=8.726～16.448，P<0.001)，且DR患者各指标增高均较NDR患者明显(t=7.829～12.480，P<0.001)。增殖型DR患者各指标增高较单纯DR患者更明显(t=3.134～16.801，P<0.001)。DR患者LFI、LAR与白细胞CD18表达，sICAM-1，sVCAM-1呈正相关(r=0.579～0.811，P<0.001)，LFI与LAR呈正相关(r=0.682，P<0.001)。
表1 DR患者LFI、LAF、CD18、sICAM-1和sVCAM-1的测定结果(
±s) 组别
例数
, http://www.100md.com
LFI
LAF
(%)
CD18
sICAM-1
(μg/L)
sVCAM-1
(μg/L)
对照
53
4.18±0.64
24.50± 9.82
2.63±0.26
, http://www.100md.com
148.58±58.16
542.37±79.63
NDR
53
6.06±0.66
50.29±12.46
4.42±0.42
326.70±69.11
748.91±84.54
DR
55
7.93±0.72
, http://www.100md.com
68.41±18.30
6.88±0.53
488.38±72.46
962.52±96.00
单纯DR
31
7.12±0.69
58.48±14.29
6.21±0.44
469.47±74.65
826.92±87.28
增殖型DR
, 百拇医药
24
8.24±0.76
72.80±19.60
7.64±0.58
608.59±89.13
1 248.46±98.45
三、讨论
LD是指白细胞通过比自身直径小的毛细血管发生被动变形的能力。本研究结果显示，DR患者LD明显降低。LD降低，白细胞粘附堆积于毛细血管内，形成小栓子，阻塞毛细血管并释放多种活性物质，加重微循环障碍，并与LAF增高相互作用，造成视网膜毛细血管基底膜增厚、血-视网膜屏障破裂、毛细血管闭塞，甚至引起新生血管形成及纤维增殖，导致视网膜病变[1]。
, 百拇医药
白细胞与血管内皮细胞粘附和CAMs表达与白细胞相互作用与视网膜形成有密切关系[2]。本研究结果显示，DR白细胞CD18表达、sICAM-1和sVCAM-1浓度明显增高，且增殖型DR患者白细胞CD18表达、sICAM-1和sVCAM-1浓度明显高于单纯DR，提示CAMs异常参与了DR形成，并与视网膜病变的类型有一定关系。DR患者白细胞CD18表达、sICAM-1和sVCAM-1浓度的增高可能与下列因素有关：(1)LD降低，阻塞毛细血管，引起组织缺氧，诱发内皮细胞CAMs表达增加[3]；(2)血循环中增高的白细胞介素-1和肿瘤坏死因子穿过已破坏的血-视网膜屏障，作用于视网膜毛细血管，诱导CAMs表达增加[4]。(3)血糖控制不良和糖基化血红蛋白增高，导致CAMs表达增高[3，5]。sICAM-1和sVCAM-1浓度增高，与白细胞CD18表达相互作用，使白细胞粘附于血管内皮细胞，形成小栓子，阻塞毛细血管，并浸润于视网膜组织，导致微循环障碍和组织损伤，导致或加重视网膜病变。
, http://www.100md.com
本研究结果亦显示，DR患者LAR与白细胞CD18表达、sICAM-1和sVCAM-1浓度呈正相关，提示白细胞流变特性与CAMs异常相互作用，共同参与DR形成，且与病变类型有一定关系。因此，检测外周血白细胞CD18表达、血浆sICAM-1和sVCAM-1浓度的变化，对观察DR的病情变化、判断预后具有重要意义。同时，也为临床应用抗粘附分子单克隆抗体预防和治疗DR提供理论依据。
参考文献
1 Freedman SF，Hatchell DL. Enhanced superoxide radical production by stimulated polymorphonuclear leukocytes in a cat model of diabetes. Exp Eye Res，1992,55:767-773.
2 Olson JA，Whitelaw CM，McHardy KC，et al. Soluble leucocyte adhesion molecules in diabetic retinopathy stimulate retinal capillary endothelial cell migration.Diabetologia，1997,40:1166-1171.
, http://www.100md.com
3 Arnould T，Michiels C， Remacle J. Increased PMN adherence on endothelial cells after hypoxia:involvement of PAF，CD18/CD11b, and ICAM-1.Am J Physiol， 1993，264:C1102-1110.
4 Aloisi F， Borsellino G，Samoggia P，et al.Astrocyte cultures from human embryonic brain: characterization and modulation of surface molecules by inflammatory cytokines.J Neurosci Res,1992, 32:494-506.
5 Albertini JP，Valensi P， Lormeau B，et al.Elevated concentrations of soluble E-selectin and vascular cell adhesion molecule-1 in NIDDM:effect of intensive insulin treatment. Diabetes Care，1998,21:1008-1013.
(收稿:1999-05-17 修回:1999-07-28), 百拇医药
单位：侯承花 264400 山东省威海市文登中心医院眼科；刘成玉 青岛医学院内科诊断学教研室
关键词：
中华眼科杂志990622 研究表明，外周血白细胞激活及其与血管内皮细胞粘附参与了糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy,DR)的发生，但DR患者白细胞流变特性及细胞粘附分子(cell adhesion molecules,CAMs)水平变化尚少见报道。我们检测108例Ⅱ型糖尿病患者白细胞流变特性、CAMs水平变化，以探讨其在DR发生中的作用，现报告如下。
一、资料与方法
1. 临床资料:(1)糖尿病组：根据WHO标准选择Ⅱ型糖尿病患者108例，男56例，女52例;平均年龄(48.7±11.8)岁；病程4～18年。其中DR患者55例，非DR(non-diabetic retinopathy,NDR)53例。55例DR患者中，单纯DR 31例，增殖型DR 24例。DR诊断按全国眼底病学组制定的糖尿病视网膜病变诊断标准，根据眼底检查及眼底荧光血管造影确诊。(2)对照组:选择健康人53例，男29例，女24例，平均年龄(49.5±10.8)岁。所有人空腹糖耐量试验均正常，且无糖尿病家族史。
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2. 检测方法:(1)白细胞变形能力(leukocyte deformability,LD)测定:采用DXC-300 A型红细胞变形能力测定仪，测定白细胞滤过指数(leukocyte filtration index,LFI)，作为LD的指标。LFI愈大，LD愈小;LFI愈小，LD愈大。(2)白细胞粘附功能(leukocyte adhesion function,LAF)测定:采用WYJ-Ⅲ型体外血栓血小板粘附两用仪，检测白细胞粘附率(leukocyte adhesion rate,LAR)作为LAF的指标。LAR愈大，LAF愈高；LAR愈小，LAF愈低。(3)白细胞CD18表达测定:采用ELISA法，结果以每分钟吸光度(A.min-1.μg-1蛋白)表示。(4)可溶性细胞间粘附分子-1(soluble intercellular adhesion molecule-1,sICAM-1)测定:采用ELISA法，药盒购自美国R & D System。(5)可溶性血管细胞间粘附分子-1(soluble vascular-cell adhesion molecule-1,sVCAM-1)测定:采用ELISA法，药盒购自奥地利Bender Med System。
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二、结果
由表1可见，DR和NDR患者LFI、LAR、白细胞CD18表达、sICAM-1和sVCAM-1浓度明显增高，与对照组比较差异有非常显著性(t=8.726～16.448，P<0.001)，且DR患者各指标增高均较NDR患者明显(t=7.829～12.480，P<0.001)。增殖型DR患者各指标增高较单纯DR患者更明显(t=3.134～16.801，P<0.001)。DR患者LFI、LAR与白细胞CD18表达，sICAM-1，sVCAM-1呈正相关(r=0.579～0.811，P<0.001)，LFI与LAR呈正相关(r=0.682，P<0.001)。
表1 DR患者LFI、LAF、CD18、sICAM-1和sVCAM-1的测定结果(
±s) 组别例数
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LFI
LAF
(%)
CD18
sICAM-1
(μg/L)
sVCAM-1
(μg/L)
对照
53
4.18±0.64
24.50± 9.82
2.63±0.26
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148.58±58.16
542.37±79.63
NDR
53
6.06±0.66
50.29±12.46
4.42±0.42
326.70±69.11
748.91±84.54
DR
55
7.93±0.72
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68.41±18.30
6.88±0.53
488.38±72.46
962.52±96.00
单纯DR
31
7.12±0.69
58.48±14.29
6.21±0.44
469.47±74.65
826.92±87.28
增殖型DR
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24
8.24±0.76
72.80±19.60
7.64±0.58
608.59±89.13
1 248.46±98.45
三、讨论
LD是指白细胞通过比自身直径小的毛细血管发生被动变形的能力。本研究结果显示，DR患者LD明显降低。LD降低，白细胞粘附堆积于毛细血管内，形成小栓子，阻塞毛细血管并释放多种活性物质，加重微循环障碍，并与LAF增高相互作用，造成视网膜毛细血管基底膜增厚、血-视网膜屏障破裂、毛细血管闭塞，甚至引起新生血管形成及纤维增殖，导致视网膜病变[1]。
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白细胞与血管内皮细胞粘附和CAMs表达与白细胞相互作用与视网膜形成有密切关系[2]。本研究结果显示，DR白细胞CD18表达、sICAM-1和sVCAM-1浓度明显增高，且增殖型DR患者白细胞CD18表达、sICAM-1和sVCAM-1浓度明显高于单纯DR，提示CAMs异常参与了DR形成，并与视网膜病变的类型有一定关系。DR患者白细胞CD18表达、sICAM-1和sVCAM-1浓度的增高可能与下列因素有关：(1)LD降低，阻塞毛细血管，引起组织缺氧，诱发内皮细胞CAMs表达增加[3]；(2)血循环中增高的白细胞介素-1和肿瘤坏死因子穿过已破坏的血-视网膜屏障，作用于视网膜毛细血管，诱导CAMs表达增加[4]。(3)血糖控制不良和糖基化血红蛋白增高，导致CAMs表达增高[3，5]。sICAM-1和sVCAM-1浓度增高，与白细胞CD18表达相互作用，使白细胞粘附于血管内皮细胞，形成小栓子，阻塞毛细血管，并浸润于视网膜组织，导致微循环障碍和组织损伤，导致或加重视网膜病变。
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本研究结果亦显示，DR患者LAR与白细胞CD18表达、sICAM-1和sVCAM-1浓度呈正相关，提示白细胞流变特性与CAMs异常相互作用，共同参与DR形成，且与病变类型有一定关系。因此，检测外周血白细胞CD18表达、血浆sICAM-1和sVCAM-1浓度的变化，对观察DR的病情变化、判断预后具有重要意义。同时，也为临床应用抗粘附分子单克隆抗体预防和治疗DR提供理论依据。
参考文献
1 Freedman SF，Hatchell DL. Enhanced superoxide radical production by stimulated polymorphonuclear leukocytes in a cat model of diabetes. Exp Eye Res，1992,55:767-773.
2 Olson JA，Whitelaw CM，McHardy KC，et al. Soluble leucocyte adhesion molecules in diabetic retinopathy stimulate retinal capillary endothelial cell migration.Diabetologia，1997,40:1166-1171.
, http://www.100md.com
3 Arnould T，Michiels C， Remacle J. Increased PMN adherence on endothelial cells after hypoxia:involvement of PAF，CD18/CD11b, and ICAM-1.Am J Physiol， 1993，264:C1102-1110.
4 Aloisi F， Borsellino G，Samoggia P，et al.Astrocyte cultures from human embryonic brain: characterization and modulation of surface molecules by inflammatory cytokines.J Neurosci Res,1992, 32:494-506.
5 Albertini JP，Valensi P， Lormeau B，et al.Elevated concentrations of soluble E-selectin and vascular cell adhesion molecule-1 in NIDDM:effect of intensive insulin treatment. Diabetes Care，1998,21:1008-1013.
(收稿:1999-05-17 修回:1999-07-28), 百拇医药