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编号:10502068
糖尿病患者血清一些细胞因子,C肽和胰岛素变化
http://www.100md.com 《第四军医大学学报》 2000年第6期
     作者:刘静 王青

    单位:刘静(甘肃省人民医院糖尿病科, 甘肃 兰州 730000 );王青(兰州解放军473医院特诊科, 甘肃 兰州 730000)

    关键词:干扰素;白细胞介素2;白细胞介素6;肿瘤坏死因子;C肽;胰岛素;Ⅰ型糖尿病

    第四军医大学学报000648 摘要: 目的 探讨血清干扰素(INF-γ)、白细胞介素2(IL-2)、白细胞介素6(IL-6)、肿瘤坏死因子(TNF-α)在Ⅰ型糖尿病患者发病中的作用. 方法 运用放射免疫技术测定 27例Ⅰ型糖尿病患者和19例年龄和性别相匹配的健康志愿者空腹及餐后2 h血清INF-γ,IL-2,IL-6,TNF-α,C肽 (C-P)、胰岛素(Ins)的水平. 结果 对照组与糖尿病组空腹及餐后2 h INF-γ,IL-2,IL-6,TNF-α的水平相比较均无显著性差异. 与对照组相比糖尿病组空腹INF-γ,IL-2 的水平均有不同程度的升高(1.99±0.63 ) ×103 Iu.L-1,(8.82±2.58 )μg.L-1(P<0.01 ), IL-6, TNF-α的水平均有不同程度的降低(0.62±0.26 )μg.L-1,(1.01±0.29 )μg .L-1 (P<0.01 ). 病程延长可引起INF-γ,IL-2,IL-6,TNF-α水平的变化,TNF-α水平在病程 1 a后开始升高(1.27±0.25)μg .L-1;IL-6水平在病程3 a后开始升高(0.86±0.19) μg.L-1; INF-γ,IL-2水平在病程 3 a后开始降低(1.72±0.62)×103 Iu.L-1(7.12±1.63)μg.L-1. 血糖(BG)的变化与INF-γ,IL-2,IL-6,TNF-α均无相关性(P均>0.05);C-P, Ins的降低与IL-6,TNF-α的降低呈正相关 ; 与INF-γ,IL-2的升高呈负相关(P均<0.05). 结论 血清INF-γ,IL-2,IL-6,TNF-α的变化与Ⅰ型糖尿病的发生发展有一定关系.
, 百拇医药
    中图号:R587 文献标识码:A

    文章编号:1000-2790(2000)06-S0119-03

    The alterations of cytokines, C-peptide and insulin in patients with diabetes mellitus

    LIU Jing

    (Department of Diabetes, Gansu Provincial Hospital)

    WANG Qing

    (Department of Special Clinic,473 Hospital of Chinese PLA,Lanzhou 730000)
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    Abstract:AIM To determine whether interferon -γ( INF-γ),interleukin-2 ( IL-2),interleukin-6(IL-6),tumor necrosis factor alpha (TNF-α) could have a role in the development of type Ⅰ diabetes mellitus (DM). METHODS Serum INF-γ,IL-2,IL-6,TNF-α,C-peptide (C-P) and insulin (Ins) levels were measured by immunoradiometric assay in 27 patients with type Ⅰ DM (15 males and 12 females, aged 5~28 years), with 19 age-and sex-matched healthy subjects as controls. RESULTS Serum INF-γ,IL-2,IL-6,TNF-α levels between controls and diabetic groups had no statistic difference in fasting and postprandial. Serum INF-γ,IL-2 levels were higher in patients with type Ⅰ DM than in controls (1.99±0.63) ×103 Iu.L-1,(8.82±2.58) μg.L-1 (P<0.01 ). Serum IL-6,TNF-α levels were lower in patients with type Ⅰ DM than in controls (0.62±0.26 )μg.L-1 (1.01±0.29 )μg .L-1 (P<0.01). With the prolongation of disease duration INF-γ,IL-2,IL-6,TNF-α levels were progressively changed. After 1-year duration, TNF-α levels were increased in Type Ⅰ DM (1.27±0.25) μg .L-1. After 3-year duration , IL-6 levels began to ascend (0.86±0.19) μg.L-1 and INF-γ,while IL-2 levels began to descend in patients with Type Ⅰ-DM (1.72±0.62)×103 Iu.L-1,(7.12±1.63)μg.L-1. No correlation was found between the levels of INF-γ, IL-2,IL-6,TNF-α and blood glucose values in patients with Type Ⅰ DM (P>0.05 for all ). Serum C-P,Ins levels were lower in patients with Type Ⅰ DM than in controls. There was a significant correlation between C-P, Ins and INF-γ,IL-2, IL-6,TNF-α levels in patients with Type Ⅰ DM (P<0.05 for all ). CONCLUSION Serum levels of INF-γ,IL-2, IL-6,TNF-α were changed in patients with type Ⅰ DM. It is possible that INF-γ, lL-2,IL-6,TNF-α influence autoimmunity leading to the specific destruction of pancreatic islet B cells.
, 百拇医药
    Keywords:interferon-γ; interleukin-2; interleukin-6; c-peptide; insulin; tumor necrosis factor alpha; patients with type Ⅰ DM

    0 引言

    Ⅰ型糖尿病胰岛β细胞的病理损伤过程实际上是自体免疫性的炎症反应. Ⅰ型糖尿病的发生与细胞因子关系的研究表明,细胞因子参与了Ⅰ型糖尿病自体免疫发病机制和胰岛β细胞损害. 但亦有证据表明摄入外源性细胞因子后能保护胰岛β细胞的功能和预防糖尿病的发生. 我们对Ⅰ型糖尿病患者进行了血清γ-干扰素(INF-γ)、白细胞介素2(IL-2)、白细胞介素6(IL-6)和肿瘤坏死因子(TNF-α)的测定,旨在探讨上述细胞因子在Ⅰ型糖尿病发病中的作用及其临床意义. 1 对象和方法

    1.1 对象 据WHO糖尿病诊断标准,从本院专科门诊及外院选择了Ⅰ型糖尿病患者共27(男15,女12)例. 年龄5 ~ 28(平均18.6)岁. 病程1 mo ~ 7 a, 其中,1 a 以内的11例,1 ~ 3 a的8例,3 a以上的8例. 27例患者均采用胰岛素治疗. 在受检期间无感染、酮症酸中毒等急性并发症. 正常对照组19(男11,女8)例,年龄6 ~ 29(平均 19.7)岁,体检健康,受检期间6 mo内无急慢性疾病史,亦无其他自身免疫性疾病或遗传病家族史.
, 百拇医药
    1. 2 方法 全部受检者均在检测当日清晨空腹和进食100 g 面粉制作的馒头餐后2 h, 分别采静脉血7 ~ 8 mL,其中1 mL血立即送检测定血糖(葡萄糖氧化酶法). 其余标本低温离心后取血清按实验程序分装置于-30℃冰箱冻存备测. INF-γ,IL-2,IL-6,TNF-α,C-肽(C-P)和胰岛素( Ins )均用RIA测定. IL-2,TNF-α放免药盒由北京东亚免疫技术研究所提供. IL-6放免药盒由北方生物技术研究所提供. INF-γ放免药盒由比利时Biosonrce Europe S.A公司提供. C-P, Ins 放免药盒由华西糖尿病科技开发研究所提供. 检测仪为微电脑全自动γ计数仪.

    统计学处理: 实验数据均以均数±标准差(±s)表示,并采用t检验进行统计学分析,两指标相互关系用直线相关分析.

    2 结果

    2.1 糖尿病组血清细胞因子水平 糖尿病组空腹和进餐后2 h INF-γ,IL-2,IL-6,TNF-α水平与正常对照组比有明显变化(Tab 1). 而正常对照组和糖尿病组空腹及餐后2 h INF-γ,IL-2,IL-6,TNF-α水平, 各自进行比较表明,各组值均无显著性差异.
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    表 1 糖尿病组血清INF-γ,IL-2,IL-6,TNF-α测定值

    Tab 1 The values of INF-γ,IL-2,IL-6,TNF-α measured in diabetic group(±s) Group

    n

    t/h

    ρ(C-P)/

    (μg .L-1)

    Ins/

    mU.L-1

    INF-γ/
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    ×103 Uu.L-1

    ρ(IL-2) /

    (μg .L-1)

    ρ( IL-6 )/

    (μg .L-1)

    ρ(TNF-α)/

    (μg .L-1)

    Control

    19

    0
, 百拇医药
    1.22±0.18

    10.24±3.83

    1.59±0.38

    5.12±0.86

    0.92±0.18

    1.42±0.14

    1.37±0.13

    2

    2.52±0.23

    28.98±8.12

    1.55±0.43

    5.36±0.94
, 百拇医药
    0.95±0.17

    Diabetics

    27

    0

    0.84±0.22b

    4.65±2.17b

    1.99±0.63b

    8.82±2.58b

    0.62±0.26b

    1.01±0.29b
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    1.02±0.26b

    2

    0.99±0.34b

    9.91±4.36b

    1.98±0.68b

    8.79±2.51b

    0.63±0.24b

    bP<0.01 vs control.2.2 不同病程糖尿病患者血清细胞因子水平 TNF-α在病程<1 a时降低明显, 在病程1 a后略有升高,比INF-γ,IL-2,IL-6的水平变化早;IL-6在病程<1 a时明显降低,在病程3 a后开始升高; INF-γ,IL-2在病程<1 a时明显升高,在病程3 a后有下降(Tab 2).
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    2.3 C-P,Ins,BG与INF-γ,IL-2,IL-6,TNF-α的关系 IL-6,TNF-α水平下降,C-P,Ins水平亦下降,IL-6,TNF-α水平的下降与C-P,Ins水平的下降呈正相关;INF-γ,IL-2水平升高,而C-P,Ins的水平下降,INF-γ,IL-2水平的升高与C-P,Ins 水平的下降呈负相关;BG水平的变化与INF-γ,IL-2,IL-6,TNF-α水平的变化均无明显相关(Tab 3).

    表 2 不同病程糖尿病患者血清INF-γ,IL-2,IL-6,TNF-α的变化

    Tab 2 Changes of different course of diseases INF-γ,IL-2,IL-6,TNF-α in type 1 diabetic patients(±s) Group

    n

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    ρ(IL-2) /(μg .L-1)

    ρ( IL-6 )/(μg .L-1)

    ρ(TNF-α)/(μg .L-1)

    Control

    19

    1.59±0.38

    5.12±0.86

    0.92±0.18
, 百拇医药
    1.42±0.14

    Diabetics

    27

    1.99±0.63b

    8.82±2.58b

    0.62±0.26b

    1.01±0.29b

    <1 a

    11

    2.11±0.67b

    9.22±2.51b
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    0.48±0.23b

    0.98±0.23b

    1~3 a

    8

    1.98±0.51b

    8.99±2.58b

    0.59±0.22b

    1.27±0.25a

    >3 a

    8

    1.72±0.62a
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    7.12 ±1.63a

    0.86±0.19a

    1.23±0.26a

    aP<0.05,bP<0.01 vs control.3 讨论

    本结果表明1型糖尿病患者血清INF-γ,IL-2 水平明显升高;IL-6, TNF-α水平明显降低;提示1型糖尿病患者细胞免疫功能异常. 在正常情况下INF-γ,IL-2,IL-6,TNF-α单独或与其他细胞因子结合,与内分泌激素,神经递质及某些效应物质等组成重要的网络系统[1],广泛而精细地调节着胰岛β细胞的分化、生长和分泌功能. 在Ⅰ型糖尿病患者存在着免疫调节缺陷或遗传变异[2,3],当受到某种外界因素的刺激时,诱发上述细胞因子发生平衡紊乱. 这种异常可影响调节胰岛β细胞功能网络系统的活动,胰岛β细胞的功能受到破坏,胰岛素分泌受到抑制而促使Ⅰ型糖尿病发生发展[4].
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    表 3 C-P, Ins,BG 与INF-γ,IL-2,IL-6,TNF-α的相关性

    Tab 3 Correlation among C-P, Ins,BG and INF-γ,IL-2,IL-6,TNF-α (r) Item

    t/h

    INF-γ

    ρ(IL-2)

    ρ( IL-6 )

    ρ(TNF-α)

    C-P

    0

    -0.415a
, 百拇医药
    -0.452a

    0.498a

    0.568a

    2

    -0.413a

    -0.497a

    0.493a

    0.583a

    Ins

    0

    -0.448a
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    -0.571a

    0.489a

    0.582a

    2

    -0.421a

    -0.511a

    0.501a

    0.579a

    BG

    0

    0.275
, 百拇医药
    0.247

    0.301

    0.289

    2

    0.261

    0.257

    0.287

    0.302

    a P<0.05. INF-γ具有强大的免疫调节作用,Ⅰ型糖尿病患者体内INF-γ分泌增高可影响淋巴B细胞增殖分化成为浆细胞,使免疫球蛋白增加,并使NK细胞增殖,加强和维持胰岛β细胞MHC Ⅱ抗原的异常表达,促发了自身免疫反应,使胰岛β细胞的功能遭到破坏[1]. 有研究证实在胰岛炎发生的部位测到INF-γ[5]. IL-2在免疫调节中起着重要的作用,在Ⅰ型糖尿病患者,IL-2水平升高,可直接作用与细胞毒T淋巴细胞;使B淋巴细胞增值、分化产生自身抗体;增加NK细胞的活性,引起自身组织损害[6]. 胰岛组织学显示,重组IL-2处理糖尿病鼠,其胰岛出现单个核细胞侵润的胰岛炎,胰岛β细胞被破坏,由纤维组织代替[7]. IL-6作用于B淋巴细胞的分化阶段,促进B淋巴细胞分泌免疫球蛋白. 在正常情况下,IL-6可以保护胰岛β细胞的功能,可以促进胰岛素的分泌来拮抗胰升血糖素的升高,参与维持血糖平衡的生理活动. 当Ⅰ型糖尿病患者体内IL-6分泌减少时,胰岛β细胞功能受损, 胰岛素分泌量减少. TNF-α主要由单核巨噬细胞产生,能促进或抑制T淋巴细胞和NK细胞的功能,调节机体的细胞免疫和体液免疫. Ⅰ型糖尿病患者体内TNF-α分泌受到抑制[2]. 有研究表明,在有糖尿病遗传倾向的小鼠,体内缺乏内源性的TNF-α,在给予外源性TNF-α 后,能调节自体免疫反应和预防糖尿病的发生[8]. Jacob等[9]观察发现在糖尿病鼠自体免疫疾病的发生发展与巨噬细胞产生 TNF-α 不足有关, 推测 TNF-α 可能对预防糖尿病的发生发展,保护胰岛β细胞的功能起到了重要的调节作用. 我们还观察到,随着病程延长,INF-γ,IL-2, IL-6,TNF-α水平均略有不同程度的变化,尤以TNF-α的变化为明显. 这可能与长期高血糖所引起的体内各种蛋白质糖基化. 特别是进行缓慢地、不可逆地形成高级糖基化终末产物(AGEP)有关[10], AGEP可被体内单核巨噬细胞表面AGEP受体识别而被吞噬. 这一过程可能使血清TNF-α水平增高. 在胰岛素治疗过程中,胰岛β细胞功能受到保护,有些受损的胰岛β细胞可发生逆转而恢复功能. 这一过程可能与TNF-α,IL-6水平的上升;IL-2,INF-γ水平的下降有关.
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    上述结果表明,Ⅰ型糖尿病患者 血清C-P,Ins水平越降低, IL-6,TNF-α水平越降低,而INF-γ,IL-2水平越升高,提示Ⅰ型糖尿病患者血清INF-γ,IL-6,TNF-α,IL-2水平的异常改变不仅能反映自体免疫反应的动态,同时也能反映胰岛β细胞的功能. INF-γ,IL-6,TNF-α,IL-2均参予了Ⅰ型糖尿病的发病过程. 其详细作用机制目前尚未明了,有待进一步研究.

    作者简介:刘 静 (1955-),女(汉族),河北省保定市人. 硕士,副教授,副主任医师,糖尿病科主任. Tel.(0931)8281676

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    收稿日期:2000-03-01

    修回日期:2000-03-20, 百拇医药