糖尿病患者周围神经传导速度与红细胞醛糖还原酶活性的相关性研究
作者：刘长山 李萍
单位：山东省潍坊市人民医院 261041
关键词：糖尿病神经病变；血糖；醛糖还原酶
临床神经病学杂志000614 【摘要】 目的 研究糖尿病患者血糖、多元醇通路的关键酶——醛糖还原酶(AR)与周围神经传导速度之间的关系。方法 选择糖尿病患者37例，同时测定血糖、红细胞AR活性、正中神经、腓总神经的运动神经传导速度(MNCV)与感觉神经传导速度(SNCV)，统计分析上述各指标的相关性。结果 糖尿病患者AR活性与血糖明显正相关(r=0.705,P<0.01)，AR活性与神经传导速度呈明显负相关(r=-0.671, -0.701，-0.682，-0.654，P<0.01)。结论 高血糖所致的多元醇通路活性升高对糖尿病神经病变发生、发展起重要作用，使用醛糖还原酶抑制剂可能有益于糖尿病神经病变患者的治疗。
, http://www.100md.com 糖尿病的主要危险是糖尿病慢性并发症(DCC)的发生，这些并发症常累及视网膜、神经、肾脏、心脏等，是糖尿病致死、致残的主要原因。大量动物及人类的研究证明，DCC的发生、发展与多元醇通路的代谢密切相关，该通路的关键酶——醛糖还原酶(AR)在高糖条件下将葡萄糖转化为大量不易透过细胞膜的山梨醇，引起细胞的渗透性损伤，是DCC发生的重要原因[1，2]。本研究测定糖尿病患者神经病变的主要指标——周围神经传导速度及红细胞AR活性，探讨两者之间的关系。
1 对象与方法
1.1 对象 Ⅰ型或Ⅱ型糖尿病患者37例, 为我院1997年10月～1999年12月住院及门诊病人，其中男20例，女17例，年龄21～75岁,平均40.7±18.9岁；平均病程5.5±6.3年。糖尿病诊断符合美国糖尿病协会(ADA)1997年标准，所有病例经临床和实验室检查均符合糖尿病周围神经病变的诊断，诊断标准参照蒋国彦主编《实用糖尿病学》[3]，并加以补充:(1)出现肢体运动、感觉神经病变症状，如痛、温觉过敏与迟钝，麻木，末端束缚感，手、袜套感，烧灼，刺痛，纯痛，撕裂痛，肌无力，走路不稳似脚踏海绵感等；(2)深浅感觉明显减退，跟腱反射减弱或消失；(3)糖尿病神经性膀胱的表现，如排尿困难，尿不尽等；(4)肌电图检查示运动、感觉神经传导障碍;(5)除外其它原因所致的周围神经病变。
, 百拇医药
1.2 方法 于晨起空腹时肘静脉采血测定血糖及红细胞AR，并于当日内测定神经传导速度。
1.2.1 红细胞AR测定 采用作者设计的荧光法[4]，AR活性测定的反应体系包括以下成分(最终浓度)：67 mmol/L的钠-钾磷酸缓冲液(pH 7.0)，0.2 mol/L的硫酸铵，0.1 mmol/L的还原型辅酶Ⅱ(NADPH)，10 mmol/L的DL-甘油醛和红细胞溶血液10 μl，总体积1.0 ml。空白管以双蒸水代替DL-甘油醛。 在37℃水浴反应5分钟后加0.3 mol/L的NaOH 2 ml终止反应。用日立850型荧光分光光度计在367/455 nm条件下测定相对荧光强度，再从事先绘制的NADP荧光测定工作曲线上读出NADPH含量。1单位(U)酶活性表示1分钟内1 μmol NADPH被氧化的酶量，每份标本的AR活性 用U/gHb表示。
1.2.2 神经传导速度 采用丹麦DANTEC公司产DISA 2000型肌电图仪测定，在局部皮肤温度保持一致的情况下，使用表面电极刺激、记录主侧肢体正中神经、腓总神经运动传导速度(MNCV)及正中神经、腓总神经感觉传导速度(SNCV)。将37例患者按神经传导速度减慢程度分为轻型组(12人)、中型组(12人)、重型组(13人)。
, 百拇医药
1.2.3 血糖测定 采用葡萄糖氧化酶法。
1.2.4 统计学处理 结果用均数±标准差(
±s)表示，两样本均数比较采用t检验，多组间比较采用F检验，相关性比较采用直线回归分析。
2 结 果
2.1 AR与血糖的相关性 37例患者血糖值为11.06±1.36 mmol/L，AR活性6.18±1.71 U/gHb，直线回归分析表明AR与血糖明显正相关(r=0.705,P<0.01)。
2.2 AR与神经传导速度的相关性 轻、中、重型3组AR及神经传导速度测定值见表1 。3组AR值经F检验有显著差异(P<0.01),再经q检验轻、中型组间差异显著(P<0.01)，而中、重型组间无明显差异(P>0.05)。用直线回归分析发现AR值与神经传导速度显著负相关(正中、腓总神经MNCV、SNCV的r值分别为-0.671、-0.701、-0.682、-0.654，均P<0.01)。
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表1 糖尿病患者AR与神经传导速度测定值比较(±s) 分组
例数
AR
(U/gHb)
MNCV(m/s)
SNCV(m/s)
正中神经
腓总神经
正中神经
腓总神经
轻型组
, 百拇医药
12
3.11±2.18
49.1±2.1
47.7±1.9
48.1±1.7
39.6±1.2
中型组
12
5.17±1.38
39.3±2.4
37.7±1.5
, 百拇医药
38.1±1.6
29.6±1.7
重型组
13
5.22±2.21
30.1±2.3
30.7±1.4
30.1±1.6
20.6±1.5
与中、重型组比较*P<0.013 讨 论
糖尿病神经病变是一种常见的糖尿病并发症，其发病机理尚不十分清楚，近年来的研究证明糖代谢多元醇通路的代谢增加是其重要发病机理之一。 多元醇通路又称山梨醇通路，由AR和山梨醇脱氢酶共同构成，AR以NADPH 为辅酶，将葡萄糖还原为相应的糖醇-山梨醇，再由山梨醇脱氢酶将山梨醇氧化为果糖。国内外大量研究及我们自己的实验表明，在糖尿病时高浓度的葡萄糖不仅可通过化学修饰激活AR使之活性升高，而且可通过诱导AR mRNA表达使AR水平升高，使多元醇通路代谢增加，导致山梨醇大量产生[1～9]。山梨醇是一种很难透过细胞膜的化合物，过多的山梨醇在细胞内蓄积，产生渗透性损伤；此外，山梨醇造成的细胞损伤导致神经细胞内肌醇的大量丢失，肌醇是肌醇磷脂的主要成份，肌醇磷脂是非常重要的神经信息传递物，是一种新的第二信使，它在神经细胞内的水平下降，将会引起神经信息传递的障碍，这一系列代谢异常造成神经细胞结构的破坏和功能的下降，最终导致神经病变的发生，这就是糖尿病神经病变发病机理的多元醇代谢途径激活学说[1，2]。针对这一代谢异常，使用醛糖还原酶抑制剂(ARIs)就有可能预防、控制糖尿病神经病变的发生与发展。我们以前的研究发现，糖尿病患者AR活性显著高于正常人[3,8,9]，提示患者体内多元醇通路代谢活跃。本研究糖尿病患者AR活性与血糖明显正相关，也进一步说明了控制血糖作为糖尿病神经病变基础治疗的重要性。AR活性与神经传导速度呈明显负相关性，提示AR升高，山梨醇产生增多，神经损害加重；对于轻、中度的患者，AR活性升高与神经传导速度下降的关系较密切，而中、重度患者无明显关系，提示多元醇代谢途径对早期的糖尿病神经病变发生发展起重要作用；而对于重度患者，多数已经出现明显的神经结构与功能的破坏，神经传导速度的下降不仅与AR活性有关，而且更重要的与神经结构与功能的破坏程度相关，因此作者认为，醛糖还原酶抑制剂的治疗应强调早期应用，若待神经功能发生不可逆病变时应用，往往失去了治疗时机。
, http://www.100md.com
参 考 文 献
1，Ohi T, Saita K, Furukawa S, et al.Therapeutic effects of aldose reductase inhibitor on experimental diabetic neuropathy through synthesis/secretion of nerve growth factor.Exp Neurol，1998，151:215
2，Inoue M, Yokogawa H, Yamamoto M,et al. Structural impairments in optic nerve of diabetic rats ameliorated with the aldose reductase inhibitor. Exp Eye Res，1998，66:397
3，蒋国彦.实用糖尿病学.第1版.北京:人民卫生出版社，1992.241～253
, http://www.100md.com
4，刘长山. 红细胞AR荧光测定法的建立及其意义 .实用糖尿病杂志，1999，7：20
5，刘长山，朱禧星.7种药物对醛糖还原酶的抑制作用.中国中药杂志，1997，22:372
6，刘长山，朱禧星. 醛糖还原酶抑制剂对糖尿病SD大鼠组织酶活性和神经传导速度影响 .实用糖尿病杂志 ,1996,4:37
7，刘长山，陈惠黎，查锡良，等.黄芩甙与黄连素对糖尿病SD大鼠肾脏超微结构的影响.实用糖尿病杂志,1998,6:25
8，刘长山，朱禧星. 糖尿病患者红细胞醛糖还原酶活性初步观察. 中国糖尿病杂志，1996，4：198
9，刘长山，陈惠黎，查锡良，等. 高糖对人红细胞醛糖还原酶活性的影响. 上海医科大学学报，1998，25：16
(收稿2000-05-19 修回2000-06-12), 百拇医药
单位：山东省潍坊市人民医院 261041
关键词：糖尿病神经病变；血糖；醛糖还原酶
临床神经病学杂志000614 【摘要】 目的 研究糖尿病患者血糖、多元醇通路的关键酶——醛糖还原酶(AR)与周围神经传导速度之间的关系。方法 选择糖尿病患者37例，同时测定血糖、红细胞AR活性、正中神经、腓总神经的运动神经传导速度(MNCV)与感觉神经传导速度(SNCV)，统计分析上述各指标的相关性。结果 糖尿病患者AR活性与血糖明显正相关(r=0.705,P<0.01)，AR活性与神经传导速度呈明显负相关(r=-0.671, -0.701，-0.682，-0.654，P<0.01)。结论 高血糖所致的多元醇通路活性升高对糖尿病神经病变发生、发展起重要作用，使用醛糖还原酶抑制剂可能有益于糖尿病神经病变患者的治疗。
, http://www.100md.com 糖尿病的主要危险是糖尿病慢性并发症(DCC)的发生，这些并发症常累及视网膜、神经、肾脏、心脏等，是糖尿病致死、致残的主要原因。大量动物及人类的研究证明，DCC的发生、发展与多元醇通路的代谢密切相关，该通路的关键酶——醛糖还原酶(AR)在高糖条件下将葡萄糖转化为大量不易透过细胞膜的山梨醇，引起细胞的渗透性损伤，是DCC发生的重要原因[1，2]。本研究测定糖尿病患者神经病变的主要指标——周围神经传导速度及红细胞AR活性，探讨两者之间的关系。
1 对象与方法
1.1 对象 Ⅰ型或Ⅱ型糖尿病患者37例, 为我院1997年10月～1999年12月住院及门诊病人，其中男20例，女17例，年龄21～75岁,平均40.7±18.9岁；平均病程5.5±6.3年。糖尿病诊断符合美国糖尿病协会(ADA)1997年标准，所有病例经临床和实验室检查均符合糖尿病周围神经病变的诊断，诊断标准参照蒋国彦主编《实用糖尿病学》[3]，并加以补充:(1)出现肢体运动、感觉神经病变症状，如痛、温觉过敏与迟钝，麻木，末端束缚感，手、袜套感，烧灼，刺痛，纯痛，撕裂痛，肌无力，走路不稳似脚踏海绵感等；(2)深浅感觉明显减退，跟腱反射减弱或消失；(3)糖尿病神经性膀胱的表现，如排尿困难，尿不尽等；(4)肌电图检查示运动、感觉神经传导障碍;(5)除外其它原因所致的周围神经病变。
, 百拇医药
1.2 方法 于晨起空腹时肘静脉采血测定血糖及红细胞AR，并于当日内测定神经传导速度。
1.2.1 红细胞AR测定 采用作者设计的荧光法[4]，AR活性测定的反应体系包括以下成分(最终浓度)：67 mmol/L的钠-钾磷酸缓冲液(pH 7.0)，0.2 mol/L的硫酸铵，0.1 mmol/L的还原型辅酶Ⅱ(NADPH)，10 mmol/L的DL-甘油醛和红细胞溶血液10 μl，总体积1.0 ml。空白管以双蒸水代替DL-甘油醛。 在37℃水浴反应5分钟后加0.3 mol/L的NaOH 2 ml终止反应。用日立850型荧光分光光度计在367/455 nm条件下测定相对荧光强度，再从事先绘制的NADP荧光测定工作曲线上读出NADPH含量。1单位(U)酶活性表示1分钟内1 μmol NADPH被氧化的酶量，每份标本的AR活性 用U/gHb表示。
1.2.2 神经传导速度 采用丹麦DANTEC公司产DISA 2000型肌电图仪测定，在局部皮肤温度保持一致的情况下，使用表面电极刺激、记录主侧肢体正中神经、腓总神经运动传导速度(MNCV)及正中神经、腓总神经感觉传导速度(SNCV)。将37例患者按神经传导速度减慢程度分为轻型组(12人)、中型组(12人)、重型组(13人)。
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1.2.3 血糖测定 采用葡萄糖氧化酶法。
1.2.4 统计学处理 结果用均数±标准差(
±s)表示，两样本均数比较采用t检验，多组间比较采用F检验，相关性比较采用直线回归分析。2 结 果
2.1 AR与血糖的相关性 37例患者血糖值为11.06±1.36 mmol/L，AR活性6.18±1.71 U/gHb，直线回归分析表明AR与血糖明显正相关(r=0.705,P<0.01)。
2.2 AR与神经传导速度的相关性 轻、中、重型3组AR及神经传导速度测定值见表1 。3组AR值经F检验有显著差异(P<0.01),再经q检验轻、中型组间差异显著(P<0.01)，而中、重型组间无明显差异(P>0.05)。用直线回归分析发现AR值与神经传导速度显著负相关(正中、腓总神经MNCV、SNCV的r值分别为-0.671、-0.701、-0.682、-0.654，均P<0.01)。
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表1 糖尿病患者AR与神经传导速度测定值比较(
±s) 分组例数
AR
(U/gHb)
MNCV(m/s)
SNCV(m/s)
正中神经
腓总神经
正中神经
腓总神经
轻型组
, 百拇医药
12
3.11±2.18
49.1±2.1
47.7±1.9
48.1±1.7
39.6±1.2
中型组
12
5.17±1.38
39.3±2.4
37.7±1.5
, 百拇医药
38.1±1.6
29.6±1.7
重型组
13
5.22±2.21
30.1±2.3
30.7±1.4
30.1±1.6
20.6±1.5
与中、重型组比较*P<0.013 讨 论
糖尿病神经病变是一种常见的糖尿病并发症，其发病机理尚不十分清楚，近年来的研究证明糖代谢多元醇通路的代谢增加是其重要发病机理之一。 多元醇通路又称山梨醇通路，由AR和山梨醇脱氢酶共同构成，AR以NADPH 为辅酶，将葡萄糖还原为相应的糖醇-山梨醇，再由山梨醇脱氢酶将山梨醇氧化为果糖。国内外大量研究及我们自己的实验表明，在糖尿病时高浓度的葡萄糖不仅可通过化学修饰激活AR使之活性升高，而且可通过诱导AR mRNA表达使AR水平升高，使多元醇通路代谢增加，导致山梨醇大量产生[1～9]。山梨醇是一种很难透过细胞膜的化合物，过多的山梨醇在细胞内蓄积，产生渗透性损伤；此外，山梨醇造成的细胞损伤导致神经细胞内肌醇的大量丢失，肌醇是肌醇磷脂的主要成份，肌醇磷脂是非常重要的神经信息传递物，是一种新的第二信使，它在神经细胞内的水平下降，将会引起神经信息传递的障碍，这一系列代谢异常造成神经细胞结构的破坏和功能的下降，最终导致神经病变的发生，这就是糖尿病神经病变发病机理的多元醇代谢途径激活学说[1，2]。针对这一代谢异常，使用醛糖还原酶抑制剂(ARIs)就有可能预防、控制糖尿病神经病变的发生与发展。我们以前的研究发现，糖尿病患者AR活性显著高于正常人[3,8,9]，提示患者体内多元醇通路代谢活跃。本研究糖尿病患者AR活性与血糖明显正相关，也进一步说明了控制血糖作为糖尿病神经病变基础治疗的重要性。AR活性与神经传导速度呈明显负相关性，提示AR升高，山梨醇产生增多，神经损害加重；对于轻、中度的患者，AR活性升高与神经传导速度下降的关系较密切，而中、重度患者无明显关系，提示多元醇代谢途径对早期的糖尿病神经病变发生发展起重要作用；而对于重度患者，多数已经出现明显的神经结构与功能的破坏，神经传导速度的下降不仅与AR活性有关，而且更重要的与神经结构与功能的破坏程度相关，因此作者认为，醛糖还原酶抑制剂的治疗应强调早期应用，若待神经功能发生不可逆病变时应用，往往失去了治疗时机。
, http://www.100md.com
参 考 文 献
1，Ohi T, Saita K, Furukawa S, et al.Therapeutic effects of aldose reductase inhibitor on experimental diabetic neuropathy through synthesis/secretion of nerve growth factor.Exp Neurol，1998，151:215
2，Inoue M, Yokogawa H, Yamamoto M,et al. Structural impairments in optic nerve of diabetic rats ameliorated with the aldose reductase inhibitor. Exp Eye Res，1998，66:397
3，蒋国彦.实用糖尿病学.第1版.北京:人民卫生出版社，1992.241～253
, http://www.100md.com
4，刘长山. 红细胞AR荧光测定法的建立及其意义 .实用糖尿病杂志，1999，7：20
5，刘长山，朱禧星.7种药物对醛糖还原酶的抑制作用.中国中药杂志，1997，22:372
6，刘长山，朱禧星. 醛糖还原酶抑制剂对糖尿病SD大鼠组织酶活性和神经传导速度影响 .实用糖尿病杂志 ,1996,4:37
7，刘长山，陈惠黎，查锡良，等.黄芩甙与黄连素对糖尿病SD大鼠肾脏超微结构的影响.实用糖尿病杂志,1998,6:25
8，刘长山，朱禧星. 糖尿病患者红细胞醛糖还原酶活性初步观察. 中国糖尿病杂志，1996，4：198
9，刘长山，陈惠黎，查锡良，等. 高糖对人红细胞醛糖还原酶活性的影响. 上海医科大学学报，1998，25：16
(收稿2000-05-19 修回2000-06-12), 百拇医药