DOI:10.20047/j.issn1673-7210.2025.25.06
中图分类号:R774.1
朱晓博, 苏艳, 闫晓玲, 秦国辉, 马易知, 魏文斌
| 【作者机构】 | 北京中医药大学东方医学院眼科; 河南省鹤壁市人民医院眼科; 首都医科大学附属北京同仁医院眼科 | 
| 【分 类 号】 | R774.1 | 
| 【基 金】 | 中央高水平中医医院临床科研业务费资助项目(2025XZYJ17) 河南省科技攻关计划项目(LHGJ20240682)。 | 
糖尿病(diabetes mellitus,DM)是一种由持续慢性高血糖引起的进行性疾病,可导致多种针对高代谢细胞的并发症[1]。糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy,DR)是DM患者常见的微血管并发症,其特征是视网膜血管通透性增加和内皮损伤,可严重影响各年龄段人群[2]。DR发生涉及多种复杂途径,如氧化应激、炎症、细胞凋亡、神经退行性变、血管生成、脂质过氧化等,不仅增加了DM患者视力障碍和失明风险,还增加了全因死亡和心血管疾病死亡增险[2-3]。血管内皮损伤、微动脉瘤发展和网状出血是DR的早期特征,随着疾病进展,不良预后发生风险增高[4]。因此,确定有效的生物标志物对DR进行风险分层或评估其治疗效果是至关重要的。嘌呤能离子通道型受体7(purinergic ligand-gatedion channel 7 receptor,P2X7R)是一种三聚体离子通道,其信号传导对于调节先天和适应性免疫反应及炎症过程十分重要,其特异性抑制可能有助于抵消DR进展背后的炎症过程[5]。白细胞介素-17A(interleukin-17A,IL-17A)主要由辅助性T细胞17产生,参与视网膜炎症并促进眼部新生血管疾病的血管生成,在促进DR发病和进展中发挥重要作用[6]。α-Klotho蛋白(α-Klotho protein,α-Klotho)可以抵抗氧化应激,下调细胞凋亡,同时具有抗炎和抗纤维化功能,在DR中可发挥保护作用[7]。目前,关于血清P2X7R、IL-17A、α-Klotho水平与DR患者病情分期、胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)及不良预后的关系还未可知。本研究基于此进行探讨,以期为DR患者的病情评估及完善预后提供参考。
2022年7月至2023年12月选取河南省鹤壁市人民医院就诊的DR患者145例(290眼)作为研究对象,其中男83例,女62例;年龄35~72岁,平均(56.42±6.75)岁。其中纳入标准:①符合DR诊断标准,即眼底检查可见以下至少一种特征性改变:微血管瘤、视网膜出血、硬性渗出或新生血管形成[8]。②经眼底荧光血管造影确诊;③临床资料完整。排除标准:①伴有大血管、微血管病变;②伴有心、肝、肾等器官严重器质性疾病;③伴有恶性肿瘤;④其他特殊类型糖尿病;⑤其他原因引起的DR;⑥伴有认知功能障碍;⑦伴有血液系统疾病;⑧入组前有眼部手术史。另选取145例DM患者作为对照组(NC组),其中男79例,女66例;年龄37~78岁,平均年龄(58.66±7.75)岁。两组一般资料比较,差异无统计学意义(P<0.05)。本研究经河南省鹤壁市人民医院伦理委员会审核批准(2022012),患者本人及家属均知情同意。
采集所有研究对象入组次日空腹静脉血5 ml,离心取上清。ELISA法检测血清P2X7R、IL-17A、α-Klotho水平,使用人P2X7R(华美生物科技有限公司,货号:CSB-EL017325HU),人IL-17A(菲恩生物科技有限公司,货号:EH3267),人α-Klotho(江莱生物科技有限公司,货号:JL19117-96T)试剂盒,向酶标孔中加入标准品、待测样品,孵育(37℃,90 min),洗板;加入生物素-抗体工作液,孵育(37℃,60 min),洗板;加入HRP-链霉亲和素工作液,孵育(37℃,60 min),洗板;添加TMB显色底物,孵育(37℃,20 min);添加反应终止液,立即在450 nm处读取OD450 值,并计算血清P2X7R、IL-17A、α-Klotho水平。
采用罗氏全自动生化分析仪(cobas  8000)检测DR患者的甘油三酯、总胆固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、空腹血糖(fasting blood-glucose,FBG);糖化血红蛋白分析仪(武汉明德生物科技股份有限公司,HB-1000)检测糖化血红蛋白(glycated hemoglobin,HbA1c);罗氏电化学发光仪(E601)检测空腹胰岛素;IR指数(homeostatic model assessment-IR,HOMA-IR)=FBG×空腹胰岛素/22.5。
 8000)检测DR患者的甘油三酯、总胆固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、空腹血糖(fasting blood-glucose,FBG);糖化血红蛋白分析仪(武汉明德生物科技股份有限公司,HB-1000)检测糖化血红蛋白(glycated hemoglobin,HbA1c);罗氏电化学发光仪(E601)检测空腹胰岛素;IR指数(homeostatic model assessment-IR,HOMA-IR)=FBG×空腹胰岛素/22.5。
DR患者均为双眼发病,以DR患者为单位,依据DR分期标准,将DR患者分为非增殖期DR(non-proliferative phase DR,NPDR)、增殖期DR(proliferating phase DR,PDR),选择更严重的单眼进行评估预后[9]。视力残疾根据最佳矫正视力和/或视野范围判定,即最佳矫正视力<0.30和/或视野半径<10°定义为视力残疾[10]。DR患者随访1年,记录患者是否发生视力残疾,截至随访终止时间,分为预后不良组(视力残疾,51例)、预后良好组(无视力残疾,94例)。
采用SPSS 23.0统计学软件进行数据分析。计量资料用均数±标准差( )表示,比较采用t检验;计数资料用例数和百分率表示,比较采用χ2 检验。采用logistic回归分析影响DR患者预后的因素;受试者操作特征曲线评估血清P2X7R、IL-17A、α-Klotho水平对DR患者预后的预测价值;Pearson法分析DR患者血清P2X7R、IL-17A、α-Klotho水平与HOMA-IR的相关性。采用秩和检验比较曲线下面积。以P<0.05为差异有统计学意义。
)表示,比较采用t检验;计数资料用例数和百分率表示,比较采用χ2 检验。采用logistic回归分析影响DR患者预后的因素;受试者操作特征曲线评估血清P2X7R、IL-17A、α-Klotho水平对DR患者预后的预测价值;Pearson法分析DR患者血清P2X7R、IL-17A、α-Klotho水平与HOMA-IR的相关性。采用秩和检验比较曲线下面积。以P<0.05为差异有统计学意义。
与NC组比较,DR组血清P2X7R、IL-17A、HOMA-IR水平升高,血清α-Klotho水平降低(P<0.05)。见表1。
表1 NC组、DR组血清P2X7R、IL-17A、α-Klotho水平及HOMA-IR比较( )
)
 
    注 P2X7R:嘌呤能离子通道型受体7;IL-17A:白细胞介素-17A;α-Klotho:α-Klotho蛋白;HOMA-IR:胰岛素抵抗指数。
与预后良好组比较,预后不良组HbA1c、PDR占比、血清P2X7R、IL-17A水平均升高,α-Klotho水平降低(P<0.05);两组FBG、收缩压、舒张压比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。
表2 不同预后DR患者一般资料及血清P2X7R、IL-17A、α-Klotho水平比较
 
    注 DM:糖尿病;DR:糖尿病视网膜病变;HbA1c:糖化血红蛋白;FBG:空腹血糖;DPDR:非增殖期糖尿病视网膜病变;PDR:增殖期糖尿病视网膜病变;P2X7R:嘌呤能离子通道型受体7;IL-17A:白细胞介素-17A;α-Klotho:α-Klotho蛋白。1 mmHg=0.133 kPa。
将DR患者预后(预后不良=1,预后良好=0)作为因变量,DR分期(PDR=1,NPDR=0)、HbA1c(连续变量)、P2X7R(连续变量)、IL-17A(连续变量)、α-Klotho(连续变量)作为自变量。采用线性回归模型计算方差膨胀因子评估自变量间多重共线性,所有变量的方差膨胀因子均<5,表明模型不存在显著共线性问题。多因素logistic回归分析结果显示,P2X7R、IL-17A高表达,PDR占比升高是影响DR患者预后的危险因素,α-Klotho高表达是其保护因素(P<0.05)。见表3。
表3 多因素logistic回归分析影响DR患者预后的因素
 
    注 DR:糖尿病视网膜病变;HbA1c:糖化血红蛋白;P2X7R:嘌呤能离子通道型受体7;IL-17A:白细胞介素-17A;α-Klotho:α-Klotho蛋白。
血清P2X7R、IL-17A、α-Klotho水平单独预测DR患者预后的曲线下面积分别为0.834、0.813、0.841,三者联合预测的曲线下面积为0.948,优于三者单独预测(ZP2X7R=3.331、ZIL-17A=3.730、Zα-Klotho=3.553,P均<0.05)。见表4、图1。
 
    图1 血清P2X7R、IL-17A、α-Klotho水平对DR患者预后的预测价值
DR:糖尿病视网膜病变;P2X7R:嘌呤能离子通道型受体7;IL-17A:白细胞介素-17A;α-Klotho:α-Klotho蛋白。
表4 血清P2X7R、IL-17A、α-Klotho水平对DR患者预后的预测价值
 
    注 与三者联合比较,aP<0.05。DR:糖尿病视网膜病变;HbA1c:糖化血红蛋白;P2X7R:嘌呤能离子通道型受体7;IL-17A:白细胞介素-17A;α-Klotho:α-Klotho蛋白。
Pearson分析结果显示,HOMA-IR与血清P2X7R、IL-17A水平呈正相关(r=0.612、0.543,P<0.05),与α-Klotho水平呈负相关(r=-0.614,P<0.05)。
DR是DM患者主要眼部并发症,发病率高,可以发生在30%~40%的DM患者中,是DM患者致盲的主要原因[11]。截至2020年,全世界有超过1.03亿例DM患者受到DR影响,据估计,到2045年,这一数字将增加到1.60亿,导致更多DM患者面临严重视力丧失的并发症风险[12]。DR是一种多因素介导的复杂视网膜疾病,其发病机制涉及代谢紊乱、炎症反应及血管异常等多种病理途径,在增殖期前的治疗手段(除控糖外)仍缺乏,临床治疗存在显著局限性,致使患者视力预后较差[3]。Lin等[13]研究发现,DR发生与高血糖密切相关,高血糖和代谢途径的改变可以导致氧化应激和神经变性,较高的HbA1c 水平与DR进展显著相关。本研究也发现,HbA1c 水平、DR分期与DR患者预后结局密切相关。血清学指标在DR患者预后中研究较少,本研究重点探讨血清P2X7R、IL-17A、α-Klotho水平在DR患者中表达变化及与疾病预后的关系,以期为DR治疗提供参考依据。
P2X7R是一种氧化应激和代谢传感器,表达于多种组织和器官中,在炎症、免疫、癌症、激素和生长因子释放等方面具有多效性[14]。P2X7R在视网膜微血管、神经元(神经节/双极细胞)和巨噬细胞中表达,与神经炎症和神经变性有关,在不同的细胞类型和组织中高表达[15]。Yang等[15]研究发现,抑制P2X7R可通过阻断NLRP3炎症小体活化,显著减轻晚期糖基化终产物诱导的视网膜微血管内皮细胞损伤,可以有效缓解DR疾病进展,为DR治疗提供新策略。本研究发现,DR患者血清P2X7R水平高于单纯DM患者,P2X7R与HOMA-IR呈正相关,提示P2X7R参与DR疾病发生过程,并与IR存在相关性。分析原因,P2X7R的激活可促进促炎性细胞因子释放,通过介导细胞因子诱导的炎症性血管反应,触发并加剧神经炎症,最终引发视网膜血管阻塞及缺血性损伤[5]。Lepre等[5]研究发现,P2X7R在控制血视网膜屏障(blood-retinal barrier,BRB)功能和完整性方面发挥作用,P2X7R过表达正向调节血管内皮生长因子的分泌和积累,促进DR新血管生成,P2X7R抑制策略可能作为DR早期阶段的治疗工具。Tassetto等[14]旨在测试P2X7R靶向预防病理性血管生成的潜在治疗应用发现,ATP-P2X7R轴失调是DR发病机制的主要因素,P2X7R靶向可能是抑制血管内皮生长因子释放的有效途径。关于P2X7R对DR患者预后的影响还未明确。本研究发现,预后不良患者血清P2X7R水平上调,其高表达是影响DR患者预后的独立危险因素,且预测DR患者预后的曲线下面积为0.834,提示,P2X7R可作为评估DR预后的可靠指标。基于P2X7R在调控炎症反应、促进血管生成及介导神经损伤中的关键作用,其有望成为新型药物开发的潜在治疗靶点。
IL-17A是CD4+T细胞的一种独立谱系,在眼内炎性疾病中可以穿越BRB,启动组织破坏,破坏视网膜免疫调节[6]。Taylor等[16]研究表明,IL-17A可启动并促进血管生成,参与视网膜新生血管的形成过程,而视网膜新生血管是导致多种眼部疾病失明的重要因素,提示IL-17A可能成为视网膜新生血管性疾病的潜在治疗新靶点。Li等[6]研究显示,IL-17A是促进BRB破坏、神经元细胞损伤和血管生成发育的关键细胞因子,抗IL-17A是DR的重要治疗靶点。Li等[17]研究发现,NPDR和PDR患者血清IL-17A水平显著高于NDR患者,血清IL-17A水平升高与DR风险相关,IL-17A可能是DR的潜在预测因子,也可能是NPDR向PDR进展的重要炎症预测因子。本研究发现,DR患者血清IL-17A高表达,IL-17A与HOMA-IR呈正相关。提示IL-17A参与DR炎症免疫反应,检测其表达水平有助于评估DR的发生及NPDR向PDR进展的风险。分析原因,IL-17A可以与视网膜血管内皮细胞、Müller细胞表面受体结合,诱导核因子-κB入核,促进促炎性细胞因子释放,加剧视网膜炎症浸润,促进DR中微血管病变[17]。推测IL-17A可能通过破坏内皮细胞单层完整性和破坏连接蛋白而导致BRB损伤,进而导致不良预后。本研究分析IL-17A与DR预后的关系发现,IL-17A在预后不良的DR患者中高表达,是影响DR患者预后的独立危险因素,预测DR患者预后的曲线下面积为0.813,截断值为1.82 ng/ml。提示IL-17A与DR预后密切相关,关注IL-17A的表达变化,有利于评估DR预后情况。
α-Klotho是一种以抗衰老特性而闻名的蛋白,主要表达于肾小管上皮、脑脉络膜丛,并可以在血液中分泌,最突出的功能是调节磷酸盐稳态[7]。α-Klotho作为具有多效性活性的因子,其水平与多种病理机制的发生、发展相关,可以通过降低血管内皮细胞氧化应激、抑制细胞凋亡并增强内皮功能,发挥血管保护作用[18]。Li等[7]研究发现,PDR患者血清中α-Klotho水平明显下调,较低的α-Klotho循环水平与DR进展的风险增加有关。Tang等[19]研究发现,在DR中α-Klotho水平降低,且低水平α-Klotho与视网膜功能及DR进展密切相关,α-Klotho可以通过抑制视网膜内皮细胞凋亡发挥对DR的保护作用。本研究结果显示,α-Klotho在DR患者中表达降低,与HOMA-IR呈负相关。提示α-Klotho低表达参与DR的发生过程,α-Klotho水平升高可能会缓解DR的进展。分析原因,α-Klotho水平增加有助于控制炎症和氧化应激的水平,减轻视网膜结构损伤,改善视网膜功能,且α-Klotho可以通过降低巨噬细胞中血管内皮生长因子分泌来减轻DR患者的新生血管病变[19]。Ji等[20]研究发现,DM患者血清α-Klotho水平低于健康人群,NDR、NPDR和PDR患者血清α-Klotho水平依次降低,与DR发生呈负相关,可能作为DR的潜在保护因子。本研究进一步分析DR患者α-Klotho水平与预后的关系发现,预后良好患者血清α-Klotho水平高于预后不良患者,且α-Klotho高表达是影响DR患者预后的保护因素,预测DR患者预后的曲线下面积为0.841,提示当α-Klotho表达水平低于7.85 ng/ml时,DR患者预后不良风险较高。基于以上研究结果发现,血清P2X7R、IL-17A与α-Klotho可能通过介导炎症反应、氧化应激及血管损伤机制影响DR的发生与进展。本研究结果显示,三者联合预测DR患者预后的曲线下面积为0.948,灵敏度为94.12%,优于三者单独预测,提示P2X7R、IL-17A、α-Klotho三者联合能有效提高对DR患者预后的评估价值,是临床疾病筛选、治疗及完善预后的重要因素。
综上所述,DR患者血清中P2X7R、IL-17A表达上调,α-Klotho表达下调,三者与IR显著相关,是影响预后的重要因素,联合检测可提高对预后的预测效能,可能作为评估DR患者预后的辅助指标。本研究为加强早期DR患者筛查、寻找有效干预DR进展靶点、完善患者预后提供依据。然而,需要更多的多中心和大样本量研究来确定三者影响DR的发生及进展机制。
利益冲突声明:本文所有作者均声明不存在利益冲突。
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Relationship between the levels of serum P2X7R,IL-17A,α-Klotho with prognosis and insulin resistance in patients with diabetic retinopathy
 
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