血清ADAM10與2型糖尿病、冠狀動脈粥樣硬化的相關(guān)性研究

趙 茜 杜思成 高 宇 宋麗君 楊秋萍

2019年國際糖尿病聯(lián)盟(IDF)調(diào)查顯示，全球共有約4.63億糖尿病患者，大約每8秒有1人死于糖尿病或其并發(fā)癥，約占全球全因病死率的11.3%。心血管疾病是2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)最常見的并發(fā)癥及首位死因，其主要病理基礎(chǔ)為動脈粥樣硬化(atherosclerosis，AS)。T2DM患者比正常人群更早發(fā)生AS，且其進(jìn)展快、病變范圍更廣泛[1]。近年來，胡仁明等[2]提出了“代謝性炎性綜合征”概念，把慢性低度炎癥作為T2DM、AS的共同發(fā)病機(jī)制。

解整合素-金屬蛋白酶10(A disintegrin and metalloproteinase10，ADAM10)是一種模塊化蛋白，主要由金屬蛋白酶結(jié)構(gòu)域、富含半胱氨酸結(jié)構(gòu)域、解整合素結(jié)構(gòu)域、表皮生長因子樣結(jié)構(gòu)域組成，因其具有基質(zhì)金屬蛋白酶活性，負(fù)責(zé)裂解細(xì)胞膜表面分子(如黏附分子、細(xì)胞因子、生長因子和Notch家族成員等底物分子)的胞外域脫落，并調(diào)控下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，在阿爾茨海默癥、自身免疫性疾病、哮喘以及AS等慢性炎性疾病的發(fā)生、進(jìn)展中發(fā)揮著重要作用[3，4]。但目前關(guān)于血清ADAM10水平與T2DM、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(coronary heart disease，CHD)相關(guān)性的研究甚少。本研究分析T2DM患者、CHD患者以及健康成人血清ADAM10水平，目的尋找評估T2DM、CHD發(fā)生、發(fā)展中新的血清標(biāo)志物，為代謝性炎性疾病的探究提供新依據(jù)。

對象與方法

1.研究對象:隨機(jī)收集2017年9月～2018年6月昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院收治的T2DM患者、CHD患者、T2DM合并CHD患者作為研究對象。T2DM組患者100例，其中男性60例，女性40例，患者平均年齡56.76±10.95歲,長期服用他汀類降脂藥7例。CHD組患者100例，其中，男性84例，女性16例，患者平均年齡57.99±12.24歲，長期服用他汀類降脂藥36例。T2DM-CHD組患者100例，其中，男性62例，女性38例，患者平均年齡61.22±9.50歲，長期服用他汀類降脂藥47例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①2型糖尿病采用1999年WHO的診斷標(biāo)準(zhǔn);②冠心病包括：既往或本次入院于筆者醫(yī)院行冠脈CTA或冠脈造影檢查發(fā)現(xiàn)冠狀動脈一支及以上血管狹窄程度≥50%的患者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①其他類型糖尿病；②伴有急、慢性感染；③合并嚴(yán)重肝臟、腎功能異常；④合并嚴(yán)重心力衰竭(射血分?jǐn)?shù)<40%)、各種心肌病、風(fēng)濕性心臟病、心臟瓣膜病等心臟疾??；⑤其他內(nèi)分泌疾病、惡性腫瘤或結(jié)締組織疾?。虎薏溉槠诩叭焉锲谂?。隨機(jī)選取同期于筆者醫(yī)院體檢中心的健康體檢者100例作為對照組，其中男性45例，女性55例，平均年齡42.40±10.54歲。本研究符合2013年修訂的《赫爾辛基宣言》的要求，所有研究對象均知情同意并簽署知情同意書。

2.一般資料收集及生化指標(biāo)檢測:調(diào)查表記錄研究對象性別、年齡、病程；測量身高、體重，計(jì)算體重指數(shù)(body mass index, BMI)，BMI=體重(kg)/身高2(m2)。禁食10h后于次日清晨6～7時(shí)抽取空腹外周血，自動生化分析儀測定空腹血糖(FBG)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)。

3.血清ADAM10濃度檢測:取10ml靜脈血使用普通無抗凝試管收集,以1000r/min的轉(zhuǎn)速離心20min，吸取上層血清于離心管中-80℃凍存,用于ADAM10檢測。血清ADAM10檢測試劑盒購自美國Elabscience公司。按照Elisa kit說明書方法檢測各樣本血清中ADAM10在450nm波長吸光度值(A值)，使用origin軟件建立標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算上述4組樣品血清ADAM10 濃度。

結(jié) 果

1.一般臨床資料及血清ADAM10水平比較:血清ADAM10水平在T2DM組1833.44±778.69pg/ml、CHD組2015.95±802.10pg/ml、T2DM-CHD組1983.09±734.88pg/ml均大于對照組1485.77±530.12pg/ml，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。4組受試者性別、年齡、空腹血糖、甘油三酯、低密度脂蛋白膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇、體重指數(shù)比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，采用協(xié)方差分析校正上述影響因素的影響后，僅有CHD組和T2DM-CHD組患者血清ADAM10水平大于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，詳見表1。

表1 研究對象臨床資料及血清ADAM10水平比較

2.血清ADAM10濃度與其他影響因素的相關(guān)性分析：以ADAM10值為因變量，以年齡、空腹血糖、總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇、體重指數(shù)為自變量進(jìn)行多元線性回歸分析。結(jié)果顯示，偏回歸系數(shù)為-593.693，標(biāo)準(zhǔn)化回歸系數(shù)為-0.251，高密度脂蛋白膽固醇是ADAM10負(fù)相關(guān)因素(t=-5.153,P=0.000)。

討 論

近年來，隨著人口老齡化加劇及人們生活方式轉(zhuǎn)變，T2DM已成為主要的慢性非傳染性疾病。與非糖尿病人群比較,T2DM患者發(fā)生缺血性心血管事件的風(fēng)險(xiǎn)增加。大血管并發(fā)癥是糖尿病患者致死、致殘的主要原因。在長期糖脂代謝異常情況下，代謝產(chǎn)物沉積于血管內(nèi)皮引起內(nèi)皮細(xì)胞的受損，血管通透性增加并激活血管炎性反應(yīng)，巨噬細(xì)胞吞噬氧化型低密度脂蛋白膽固醇形成泡沫細(xì)胞，隨著血管壁炎癥進(jìn)一步加重，泡沫細(xì)胞持續(xù)堆積、壞死，最終致使CHD的發(fā)生。亟待尋找評估T2DM、CHD發(fā)生、發(fā)展中的生物學(xué)指標(biāo)，為優(yōu)化T2DM、CHD患者的臨床診療提供一定的參考。

本研究發(fā)現(xiàn)，與對照組比較，血清ADAM10水平在CHD組及T2DM-CHD組明顯升高，經(jīng)校正混雜因素影響后，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。CHD是冠狀動脈狹窄、供血不足所致的心臟病變，其特征性病理改變?yōu)楣跔顒用}的AS。Donners等[5]研究發(fā)現(xiàn)ADAM10是血管內(nèi)皮生長因子調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞功能的重要介質(zhì)，首次證明了ADAM10與AS的相關(guān)性。動物模型證實(shí)了使用特異性ADAMl0抑制劑G1254023X處理后的CHD小鼠主動脈狹窄情況改善、主動脈組織AS情況顯著減輕[6]。Musumeci等[7]研究發(fā)現(xiàn)，在人體動脈粥樣硬化斑塊組織中，ADAM10升高，ADAM10還可通過切割N-鈣黏蛋白來調(diào)節(jié)血管平滑肌細(xì)胞的凋亡，從而導(dǎo)致易損斑塊。

血清ADAM10促進(jìn)AS發(fā)生、發(fā)展，機(jī)制可能為ADAM10具有金屬蛋白酶活性，可介導(dǎo)細(xì)胞膜表面的腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、白介素-6(interleukin-6,IL-6)、趨化因子CX3CL1、CXCL16等多種細(xì)胞因子脫落，誘導(dǎo)局部慢性炎性反應(yīng)，致使血管內(nèi)皮功能紊亂；上調(diào)細(xì)胞間黏附分子-1(intercellular adhesion molecule-1,ICAM-1)、血管細(xì)胞黏附分子-1(vascular cell adhesion molecule-1,VCAM-1)等黏附分子的表達(dá)，協(xié)助白細(xì)胞滲出血管并定位于炎性部位，增加血管通透性，并促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞以及血管平滑肌細(xì)胞的增殖及遷移[8]。此外，ADAM10還可促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)積累并動脈粥樣硬化中的膽固醇流出，貫穿了AS形成進(jìn)展的全過程[9]。

本研究中T2DM組患者血清ADAM10水平高于對照組，但協(xié)方差分析校正年齡、性別、血壓、血脂、體重的影響因素后，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這與Cardellini等[10]研究結(jié)果一致。ADAM10主要通過介導(dǎo)慢性炎性反應(yīng)發(fā)揮作用，慢性炎性狀態(tài)也受增齡、血脂、藥物等因素共同影響，提示血清ADAM10蛋白對T2DM的影響可能是一個(gè)協(xié)同作用，筆者還需擴(kuò)大樣本量予以進(jìn)一步證實(shí)。在動物實(shí)驗(yàn)中，ADAM10水平與T2DM的相關(guān)性的機(jī)制可能為在慢性高血糖狀態(tài)下，體內(nèi)還原糖與蛋白質(zhì)發(fā)生非酶促糖基化反應(yīng)，產(chǎn)生大量糖基化終產(chǎn)物和氧自由基，激活NF-κB信號通路，促進(jìn)TNF-α等促炎介質(zhì)表達(dá)[11，12]。TNF-α呈劑量依賴性增加血清ADAM10的水平，ADAM10又可水解CXC趨化因子配體16(CXC chemokine 16，CXCL16)產(chǎn)生可溶性CXCL16(soluble CXCL16，sCXCL16)，從而形成ADAM10-sCXCL16-NF-κB-ADAM10的正反饋調(diào)節(jié)，導(dǎo)致炎性反應(yīng)的“惡性循環(huán)”，干擾胰島素PI3K/Akt信號通路，加重胰島素抵抗[13]。但在人體中，血清ADAM10水平受多種因素影響。

Li等[14]研究發(fā)現(xiàn)，阿托伐他汀可通過促進(jìn)miR-140的表達(dá)來下調(diào)ADAM10表達(dá)，并呈劑量依賴性。Lee等[15]研究表明，在高濃度胰島素(類似于接受外源性胰島素治療的患者體循環(huán)中的超生理胰島素濃度)刺激下，ADAM10蛋白的表達(dá)水平及活性增加。由于本研究是回顧性研究，未能統(tǒng)一患者的降糖、降脂方案，因此可能會對研究結(jié)果產(chǎn)生一些影響。Reiss等[16]研究發(fā)現(xiàn)，低密度脂蛋白膽固醇在進(jìn)入動脈粥樣硬化病變中時(shí)會釋放出大量不飽和脂肪酸，增加細(xì)胞膜的流動性，從而激活A(yù)DAM10發(fā)揮其生物學(xué)效應(yīng)。相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，ADAM10與高密度脂蛋白膽固醇呈負(fù)相關(guān)，這可能與HDL逆向轉(zhuǎn)運(yùn)膽固醇，減少其在血管壁的沉積，阻礙了ADAM10的激活有關(guān)。但由于本研究中部分患者(特別是有CHD病史的患者)長期口服他汀類降脂藥，筆者未能觀察到LDL-C與ADAM10的相關(guān)性。

目前廣泛認(rèn)為，膽固醇逆轉(zhuǎn)運(yùn)(reverse cholesterol transport，RCT)是抗AS的潛在治療靶點(diǎn),RCT主要通過體內(nèi)異常代謝的血脂轉(zhuǎn)運(yùn)到肝臟代謝進(jìn)而排出體外，在改善血脂異常代謝方面發(fā)揮重要作用。在這一過程中，肝X受體α(liver X receptor α，LXRα)、ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白A1(ATP-binding cassette transporter A1，ABCA1)和高密度脂蛋白膽固醇起重要作用。王夏蕾等[17]研究證明，二甲雙胍可上調(diào)LXRα和ABCA1的表達(dá)，增強(qiáng)HDL介導(dǎo)的膽固醇逆轉(zhuǎn)運(yùn)，調(diào)節(jié)血脂代謝、減輕肝臟脂質(zhì)沉積，從而延緩AS的進(jìn)展。本研究中CHD合并T2DM組患者血清ADAM10水平稍低于CHD組，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，筆者推測二甲雙胍可能下調(diào)ADAM10水平，其具體機(jī)制還需進(jìn)一步探索。

綜上所述，CHD患者及T2DM合并CHD患者血清中ADAM10水平升高,血清ADAM10與低密度脂蛋白膽固醇呈負(fù)相關(guān)，研究推測血清ADAM10水平為評估T2DM、CHD等代謝性炎癥疾病提供參考依據(jù)。