血清基质金属蛋白酶2及其组织抑制因子1水平变化与老年糖尿病足的关系
发表时间：2010-10-11 浏览次数：315次
作者：李志红 房 辉1 张云良2 郭淑琴2 甄艳凤 杨 岳1 作者单位：(河北医科大学内科学教研室，河北 石家庄 050017)
【摘要】 目的 评价血清基质金属蛋白酶2(MMP2)及其组织抑制因子1(TIMP1)水平与老年糖尿病足(DF)慢性溃疡的关系，探讨两指标的相关性。方法 符合纳入标准的DF，≥60岁的52例患者作为老年DF组，<60岁的36例为非老年DF组，30例非糖尿病的慢性溃疡患者为对照组(CON组)。应用ELISA法测定血清MMP2、TIMP1水平，并同时测定血脂、血糖等生化指标。结果 CON、非老年DF和老年DF三组血清MMP2水平逐渐升高，分别为44.4(18.6)μg/L、 59.1(18.2)μg/L和86.7(42.6)μg/L。两两比较差异具有统计学意义(P<0.05);老年DF组血清TIMP1水平低于其他两组，而非老年DF、CON组差异无统计学意义(P>0.05)。血清TIMP1、HbA1c、年龄及病程是MMP2的独立影响因素。结论 DF血清MMP2水平明显升高、TIMP1水平下降，降低MMP2水平可能会促进溃疡愈合。
【关键词】 糖尿病足;老年人;溃疡;基质金属蛋白酶2;基质金属蛋白酶组织抑制因子1
近年来基质金属蛋白酶(MMP)和其组织抑制因子(TIMPs)在糖尿病足(DF)慢性创面修复中的重要作用引起重视。研究〔1～3〕发现在糖尿病创面局部和DF创面分泌物的MMP的mRNA及蛋白水平表达明显升高、TIMP表达下降，对DF的迁延不愈有预测价值。但是在DF溃疡患者，尤其在老年患者其血清中是否有相似的变化，目前的研究较少。本研究检测DF患者血清MMP2、TIMP1水平，探讨二者血清浓度变化与老年DF难愈溃疡的关系。
1 资料与方法
1.1 选择标准
1.1.1 DF入选标准 ①符合1999年WHO的2型糖尿病的诊断标准〔4〕。②符合1999年WHO DF的定义，即糖尿病患者由于合并神经病变和各种不同程度末梢血管病变而导致下肢感染、溃疡和/或深部组织的破坏〔5〕。③无心功能不全，无严重肝、肾功能不全。④排除各系统肿瘤，无其他内分泌系统疾病。
1.1.2 大血管病变诊断依据〔6〕 ①有心绞痛或心肌梗死病史及心电图表现，或经冠脉造影明确诊断者。②有间歇性跛行或经外周动脉超声证实有动脉硬化斑块形成或闭塞。③病史中有偏瘫或其他脑局灶症状，并以脑CT扫描或核磁共振成像显示有出血或缺血改变者。
1.1.3 微血管病变诊断依据 糖尿病患者行眼底照相或眼底荧光造影、3次24 h尿微量白蛋白测定，根据眼科医师诊断，和/或3次24 h尿微量白蛋白平均值>20 μg/min，诊断糖尿病微血管病变〔7〕。
1.2 临床资料 2007年3月至2009年9月符合DF入选标准、年龄≥60岁的老年患者52例(老年DF组)，男30例，女22例，年龄60～81〔平均(67.6±12.4)〕岁;糖尿病病程5～28年，平均15.9年;创面范围0.5 cm×1.2 cm～13 cm×4 cm;足部溃疡病程3 w～5个月，平均2.1个月;溃疡按TEXA分期〔8〕：1级0例，2级A期1例、B期1例、C期2例、D期3例，3级B期10例、D期23例，4级D期12例;合并大血管病变者40例，微血管病变者31例。非老年的DF患者36例(非老年DF组)，男20例，女16例，年龄38～59〔平均(51.3±7.3)〕岁;糖尿病病程0.5～15年，平均10.6年;创面范围0.5 cm×1 cm～14 cm×5 cm;足部溃疡病程2 w～6个月，平均1.9个月;溃疡按TEXA分期：1级0例，2级A期1例、B期2例、C期1例、D期3例，3级B期6例、D期14例，4级D期9例;合并大血管病变者22例，微血管病变者18例。
同期来自骨科、普通外科及血管外科门诊或住院非糖尿病慢性溃疡(溃疡不愈时间≥2 w)患者30例作为对照组(CON组)，男18例，女12例，年龄32～59〔平均(48.2±9.9)〕岁;其中创伤(手术、外伤后)不愈者15例，静脉溃疡者12例，褥疮3例。均无高血压、冠心病、心功能不全，无严重肝、肾功能不全。并排除各系统肿瘤，无糖尿病及其他内分泌系统疾病。
1.3 方法 受试者均禁食12 h，清晨空腹抽取肘静脉血8 ml，室温静置30 min，3 000 r/min离心15 min分离血清，取3 ml置于-70℃冰箱中保存待查。5 ml血清采用ELISA测定测定MMP2、TIMP1浓度(试剂盒由美国R&D公司提供，批内、批间差异CV<10%。)，应用BIORAD公司的Model550型酶标仪测定结果;待查血清3 ml应用Hitach 75 型全自动生化分析仪测定三酰甘油(TG)、胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDLC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDLC)。化学发光法测定空腹胰岛素(FINS)、葡萄糖氧化酶法测定空腹血糖(FPG)、采用BioRad微柱法测定糖化血红蛋白(HbA1c)。计算胰岛素抵抗指数(HOMAIR)：HOMAIR=FPG(mmol/L)×FINS(mU/L)/22.5。留取24 h尿采用免疫放射比浊法测定尿微量白蛋白，计算24h尿蛋白排泄率(UAER)。测量糖尿病患者入院时卧位血压及体检者体检当日血压。
1.4 统计学处理 应用SAS8.1统计软件进行处理。计量资料x±s表示，各组间差异比较采用单因素方差分析，两两样本间比较用SNKq法。
2 结 果
2.1 各组一般情况及MMP2、TIMP1比较 三组的性别及民族等因素无统计学差异(P>0.05),具有可比性，吸烟史:两DF组虽然高于CON组，但三组之间比较未达统计学意义(P>0.05)，具有可比性;与对照组相比，DF两组收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、FPG、HbA1c、TG、TC、HOMAIR、MMP2均明显升高(P<0.05);非老年DF组MMP2水平高于对照组(P<0.05)，但TIMP1均值与CON组差异未达到统计学意义，MMP2/TIMP1比值在两组间也无统计学差异(均P>0.05);老年DF组MMP2水平、MMP2/TIMP1比值高于非老年DF组，TIMP1水平低于非老年DF组，均具有统计学差异(P<0.05);FPG、HbA1c和TG水平在DF两组中比较差异无统计学意义(P>0.05)，大血管并发症的发生率老年DF组高于非老年DF组(P<0.05)，微血管并发症发生率无统计学差异(P>0.05)。见表1。表1 三组一般情况和各生化指标的比较
2.2 所有DF患者MMP2、TIMP1与其他各指标相关分析及回归分析 所有DF患者MMP2、TIMP1与年龄、病程、FPG、HbA1c、血脂、血压和HOMAIR等指标相关分析显示，MMP2血清水平与HbA1c(r=0.465)、年龄(r=0.414)、TG(r=0.270)、病程(r=0.221)及SBP(r=0.124)呈正相关(P<0.05)，与TIMP1血清水平呈高度负相关(r=-0.885，P<0.05);TIMP1与病程呈负相关(r=-0.312，P<0.05)。见表2。表2 以LnMMP2为应变量逐步分析结果
3 讨 论
MMPs是一组结构依赖钙离子，活性位点含有锌离子特点的内切酶的肽蛋白家族，能使几乎全部细胞外基质成分降解;TIMP是组织中MMPs的主要的内源性抑制因子。两者在细胞外基质的降解和重塑过程中起重要作用，它们在伤口不同位置的表达和定时释放与伤口愈合直接相关〔9〕。
MMP2也称为明胶酶A，底物广泛，可降解Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅹ型胶原，弹性蛋白，基底膜，变性胶原。并协同胶原酶降解Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型胶原，由成纤维细胞表达。本研究中发现两DF组MMP2水平均高于非糖尿病的慢性溃疡组，提示血糖水平可能与MMP2水平有关，进一步分析发现血清中MMP2水平与HbA1c正相关，与TIMP1负相关。推测糖尿病患者过度糖基化不仅影响细胞间基质代谢，而且胶原糖基化后形成相互交叉耦联的高分子物质，不易被酸和酶分解，并激活胶原酶活性，从而影响MMPs/TIMP的动态平衡，引起MMPs水平升高〔10〕。
对比老年DF组和非老年DF组，MMP2水平增高，TIMP1及MMP2/TIMP1降低，同时发现老年DF组大血管病变发生率较高(76.9%)。将单因素分析有意义的因素进行多元回归分析，提示年龄是影响MMP2的独立因素，基础研究也证实了随年龄增高，MMPs的底物胶原变性，MMPs水平升高〔11〕。近年来的研究〔12〕发现明胶酶在大血管疾病中表达升高，其机制与TNFα及其他细胞因子促进MMPs大量分泌、并共同参与动脉硬化斑块形成、动脉基底膜氧化低密度脂蛋白(oxLDL)化相关;而抑制MMP2的药物可对抗血管成形术后狭窄〔13〕从另一角度阐述了MMP2可能有促进动脉硬化狭窄的作用。老年DF患者动脉闭塞发生率高，下肢缺血重，影响溃疡周围的血运供应;同时合并高水平MMP2，降解细胞外基质，不利于角质细胞迁移，从而抑制表皮角质化，影响创面的愈合，因此较非老年患者的溃疡愈合更困难。
本研究探讨了血清MMPs与DF的关系，从较新的角度研究探讨治疗老年DF的方法。降低血清MMP2水平可能会对DF尤其老年DF部难治性溃疡的愈合有益，但是尚需进一步的研究。
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