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葉酸在糖尿病視網(wǎng)膜病變中的保護(hù)作用及機(jī)制研究

發(fā)布時(shí)間:2020-07-25 12:46
【摘要】:背景:糖尿病視網(wǎng)膜病變(Diabetic retinopathy,DR)系由糖尿病引起的眼部視網(wǎng)膜微血管損傷的一種遠(yuǎn)期并發(fā)癥,是全世界失明的最主要原因。同型半胱氨酸(Homocysteine,Hcy)是甲硫氨酸的中間代謝產(chǎn)物,血Hcy高水平會(huì)誘發(fā)視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的凋亡。葉酸參與Hcy的代謝過(guò)程,葉酸的吸收、代謝障礙可影響同型半胱氨酸甲基化為甲硫氨酸,從而導(dǎo)致同型半胱氨酸累積,補(bǔ)充葉酸治療后可顯著降低循環(huán)中Hcy的水平。有研究表明Hcy和糖尿病視網(wǎng)膜病變之間存在關(guān)聯(lián),但結(jié)果是互相矛盾的。補(bǔ)充葉酸治療來(lái)降低或者延緩DR發(fā)生的機(jī)理尚不清楚。目的:(1)研究高同型半胱氨酸血癥與糖尿病視網(wǎng)膜病變之間的關(guān)系。(2)研究葉酸減輕糖尿病小鼠眼球局部的炎性反應(yīng)、降低視網(wǎng)膜病變風(fēng)險(xiǎn)的保護(hù)性作用及機(jī)制。(3)探究葉酸聯(lián)合二甲雙胍在糖尿病小鼠中的應(yīng)用,在降低血糖濃度的同時(shí)降低視網(wǎng)膜病變的風(fēng)險(xiǎn)。(4)探究口服葉酸在糖尿病患者視網(wǎng)膜病變的保護(hù)作用。方法:(1)同型半胱氨酸對(duì)糖尿病視網(wǎng)膜病變影響的系統(tǒng)評(píng)價(jià)和Meta分析:通過(guò)檢索中國(guó)知網(wǎng)、萬(wàn)方數(shù)據(jù)、PubMed、Cochrane library和EMBASE數(shù)據(jù)庫(kù),檢索時(shí)間均為自數(shù)據(jù)庫(kù)建立起至2017年11月為止。按預(yù)先制定的納入與排除標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于符合標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn),由2位評(píng)價(jià)員嚴(yán)格按照納入標(biāo)準(zhǔn)獨(dú)立篩選、提取資料,并進(jìn)行偏倚風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估后,使用STATA軟件進(jìn)行Meta分析,采用GRADE profiler3.6軟件評(píng)價(jià)證據(jù)質(zhì)量,進(jìn)行質(zhì)量等級(jí)分級(jí)。用固定效應(yīng)模型或隨機(jī)效應(yīng)模型合并比值比(OR)值及95%可信區(qū)間(CI)分析同型半胱氨酸和糖尿病視網(wǎng)膜病變風(fēng)險(xiǎn)之間的關(guān)系并進(jìn)行亞組分析,采用敏感性分析評(píng)估結(jié)果的穩(wěn)定性,用漏斗圖評(píng)估文獻(xiàn)的發(fā)表偏倚。(2)葉酸對(duì)小鼠視網(wǎng)膜病變的保護(hù)作用及其機(jī)制:(1)糖尿病小鼠的飼養(yǎng)、血糖和體重的測(cè)定:7周齡SPF級(jí)2型糖尿病模型小鼠(db/db小鼠)60只和同周齡的健康C57BL/KsJ(WT)小鼠15只。每周檢測(cè)一次空腹血糖,同時(shí)每日監(jiān)測(cè)小鼠的體重變化情況,直至實(shí)驗(yàn)結(jié)束。數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)表示,并在SPSS軟件(20.0)中進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,設(shè)P≤0.05具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。(2)葉酸對(duì)2型糖尿病小鼠的視網(wǎng)膜病變的保護(hù)性作用:將60只db/db小鼠隨機(jī)分為四組:葉酸組15只、陰性對(duì)照組15只、二甲雙胍組15只、二甲雙胍聯(lián)合葉酸組15只。另外15只正常C57BL/Ks小鼠作為空白對(duì)照組。葉酸組小鼠每日以71μg/kg的葉酸溶液100μl灌胃,二甲雙胍組每日以120 mg/kg的二甲雙胍溶液100μl灌胃,二甲雙胍聯(lián)合葉酸組每日以71μg/kg的葉酸溶液100μl和120 mg/kg的二甲雙胍溶液100μl灌胃,陰性對(duì)照組和健康空白對(duì)照組以等體積的生理鹽水灌胃,連續(xù)給藥4周。每周檢測(cè)一次空腹血糖,每日監(jiān)控小鼠體重變化。4周給藥周期結(jié)束后,每只小鼠在處死前行光學(xué)相干斷層掃描(OCT)和眼底鏡檢查。處死小鼠,摘除眼球后取血,用ELISA檢測(cè)胰島素、同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)、白介素IL-1β(interleukin 1 beta,IL-1β)和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)水平。取視網(wǎng)膜組織,通過(guò)q-PCR檢測(cè)視網(wǎng)膜組織Il-1β基因和vegf基因的相對(duì)表達(dá)量;用WB檢測(cè)視網(wǎng)膜組織NOX4和VAV2的蛋白表達(dá)量。HE染色觀察黃斑視網(wǎng)膜厚度;通過(guò)免疫組化(immunohistochemistry,IHC)和免疫熒光技術(shù)(immunofluorescence,IF)檢測(cè)視網(wǎng)膜組織上CD31、VEGFR、3-NT、4-HNE、NLRP3等細(xì)胞因子的表達(dá)量。所有定量數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)表示,并在SPSS軟件(20.0)中進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,設(shè)P≤0.05具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。(3)葉酸對(duì)非增殖性糖尿病患者視網(wǎng)膜病變保護(hù)作用的研究:選取2017年5月至2017年11月就診于蘭州大學(xué)第一醫(yī)院眼科的30名2型糖尿病非增殖性視網(wǎng)膜病變患者作為研究對(duì)象,采用前瞻性臨床隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)的研究方法。15名患者納入對(duì)照組,每日接受1.0g二甲雙胍降糖治療;另外15名患者納入聯(lián)合治療組,在服用二甲雙胍基礎(chǔ)上每日加服5mg葉酸。經(jīng)過(guò)半年治療后,觀察兩組患者血葉酸濃度、血同型半胱氨酸、空腹血糖、空腹胰島素、糖化血紅蛋白、視網(wǎng)膜出血點(diǎn)數(shù)量、黃斑視網(wǎng)膜厚度(μm)等指標(biāo)的變化。定量數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)表示,并在SPSS軟件(20.0)中進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,設(shè)P≤0.05具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)果:(1)共納入11篇研究,總計(jì)2184例糖尿病患者。Meta分析結(jié)果顯示:糖尿病患者同型半胱氨酸水平升高與糖尿病視網(wǎng)膜病變風(fēng)險(xiǎn)增高有關(guān)(OR:1.62;95%CI:1.29-2.03;P0.001)。盡管在所納入的研究中發(fā)現(xiàn)了顯著的異質(zhì)性,但敏感性分析的結(jié)果仍然具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。亞組分析發(fā)現(xiàn)同型半胱氨酸和糖尿病視網(wǎng)膜病變?cè)诖蠖鄶?shù)亞群之間有顯著的關(guān)聯(lián),但如果樣本量100,參與者有1型糖尿病或研究質(zhì)量較低,則兩者沒(méi)有顯著關(guān)聯(lián)。(2)db/db小鼠的平均體重為42.6±3.41g,同周齡的健康小鼠平均體重為16.1±0.63g。糖尿病小鼠的平均空腹血糖濃度為21.0±1.3mmol/L,而健康小鼠的平均空腹血糖濃度為6.5±0.6mmol/L。(3)研究期間,葉酸組和陰性對(duì)照組小鼠的FBG(Fasting blood-glucose)和HbA1c(Haemoglobin A1c)濃度增加。在研究結(jié)束前,葉酸組的FBG和HbA1c分別達(dá)到28.2±1.4mmol/L和192.64±33.29ng/mL;陰性對(duì)照組的FBG和HbA1c分別為26.6±1.7mmol/L和226.44±32.13 ng/mL;而二甲雙胍組和聯(lián)合治療組的FBG和HbA1c濃度均下降且顯著低于葉酸組和陰性對(duì)照組(P0.05),二甲雙胍組FBG和HbA1c分別為18.7±1.5 mmol/L和171.05±22.81 ng/mL,聯(lián)合治療組FBG和HbA1c分別為19.8±1.4 mmol/L和151.42±22.91 ng/mL。二甲雙胍組和聯(lián)合治療組的小鼠空腹胰島素濃度也低于葉酸組和陰性對(duì)照組(P0.05)。空白對(duì)照組為健康小鼠,FBG、HbA1c和空腹胰島素濃度均低于其他四組。(4)葉酸組小鼠血漿Hcy為7.35±1.18μmol/L,明顯低于對(duì)照組(陰性對(duì)照組為10.39±0.90μmol/L,聯(lián)合治療組為7.88±0.93μmol/L,二甲雙胍組為11.02±1.13μmol/L(P0.05)),但高于空白對(duì)照組(6.75±0.98μmol/L)。此外,ELISA、q-PCR、WB、IHC和IF等檢測(cè)結(jié)果表明4組db/db小鼠的IL-1β、VEGF、Il-1β基因、vegf基因、NOX4、VAV2、CD31、VEGFR、3-NT、4-HNE、NLRP3和其他細(xì)胞因子的表達(dá)水平高于空白對(duì)照組小鼠。這些細(xì)胞因子在陰性對(duì)照組視網(wǎng)膜組織中的表達(dá)顯著高于葉酸和空白組(P0.05);二甲雙胍組的各種炎癥因子的表達(dá)量顯著高于聯(lián)合治療組(P0.05)。治療結(jié)束后,OCT結(jié)果和視網(wǎng)膜組織病理學(xué)分析顯示空白組平均視網(wǎng)膜厚度最高(145.01±15.54μm),其次是聯(lián)合治療組(119.39±1.34μm),陰性對(duì)照組(104.59±2.09μm)和二甲雙胍組(91.77±7.52μm)。但是,眼底鏡檢查發(fā)現(xiàn)每組的眼底結(jié)構(gòu)沒(méi)有顯著改變。(5)臨床研究中,二甲雙胍組(8.42±4.08 ng/mL)和聯(lián)合治療組(8.22±4.23 ng/mL)血清葉酸濃度基線值無(wú)顯著性差異。研究結(jié)束時(shí),聯(lián)合治療組血清葉酸濃度(12.15±5.46 ng/mL)顯著高于二甲雙胍組(7.42±2.88 ng/mL)(P0.05)。聯(lián)合治療組的同型半胱氨酸濃度(8.15±2.21μmol/L)低于二甲雙胍組(12.16±2.34μmol/L)(P0.05)。聯(lián)合治療組空腹胰島素水平顯著升高(P0.05),從11.21±3.02mU/L升高至13.76±3.68mU/L,而HbA1c顯著降低,從6.01±1.36%降至4.61±1.25%(P0.05)。而二甲雙胍組空腹胰島素和HbA1c水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05),分別由12.07±5.64mU/L變?yōu)?1.67±3.76mU/L,5.85±1.26%變?yōu)?.79±1.50%。治療結(jié)束時(shí)聯(lián)合治療組和二甲雙胍組之間空腹胰島素濃度和HbA1c無(wú)差異。OCT檢查顯示兩組黃斑視網(wǎng)膜厚度基線無(wú)顯著差異。在研究結(jié)束時(shí),聯(lián)合治療組黃斑視網(wǎng)膜厚度為174.13±13.66μm,薄于二甲雙胍組(189.73±22.54μm)。雖然在研究之前或研究結(jié)束時(shí)兩組之間視網(wǎng)膜出血點(diǎn)的數(shù)量沒(méi)有顯著差異。結(jié)論:(1)本研究的結(jié)果表明,同型半胱氨酸水平升高與糖尿病視網(wǎng)膜病變的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān),特別是在2型糖尿病患者中。這一發(fā)現(xiàn)可能有助于糖尿病患者制定有效的管理策略,以預(yù)防糖尿病視網(wǎng)膜病變的進(jìn)展。(2)糖尿病模型小鼠的成功飼養(yǎng)為后續(xù)研究提供了穩(wěn)定可靠的動(dòng)物模型。(3)葉酸可降低血液中同型半胱氨酸的濃度,從而降低視網(wǎng)膜組織中NOX4,VAV2,CD31,VEGFR,3-NT,4-HNE等炎癥因子的水平。這些也導(dǎo)致炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激和視網(wǎng)膜血管生成的減少,實(shí)現(xiàn)了對(duì)糖尿病視網(wǎng)膜病變的保護(hù)作用,而且這種保護(hù)作用也不依賴于降糖治療。(4)葉酸可能促進(jìn)2型糖尿病患者的胰島素分泌,并具有與二甲雙胍協(xié)同降低血糖的作用。葉酸還可以降低2型糖尿病患者的同型半胱氨酸濃度,減少視網(wǎng)膜炎癥反應(yīng)和視網(wǎng)膜水腫。
【學(xué)位授予單位】:蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號(hào)】:R587.2;R774.1
【圖文】:

路線圖,糖尿病視網(wǎng)膜病變,葉酸,機(jī)制研究


5圖 1-1 “葉酸在糖尿病視網(wǎng)膜病變中的保護(hù)作用及機(jī)制研究”基礎(chǔ)路線圖Fig.1-1 The process of protective effect and mechanism of folate in diabetic retinopathy

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10 耿艷清;葉酸缺乏對(duì)小鼠子宮內(nèi)膜蛻膜化和胚胎發(fā)育的影響及其對(duì)基因組甲基化模式的調(diào)控[D];重慶醫(yī)科大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 朱鈺倩;葉酸缺乏對(duì)人結(jié)腸細(xì)胞基因組穩(wěn)定性和miR-21-5p調(diào)控hMSH2表達(dá)的影響[D];云南師范大學(xué);2018年

2 王喬羽;葉酸補(bǔ)充與癌癥發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的系統(tǒng)評(píng)價(jià)[D];成都醫(yī)學(xué)院;2018年

3 苗卉;高葉酸促進(jìn)小鼠胚胎干細(xì)胞干性及分化潛能的作用機(jī)制研究[D];中國(guó)人民解放軍海軍軍醫(yī)大學(xué);2018年

4 董志萍;葉酸缺乏通過(guò)線粒體STAT3介導(dǎo)缺血再灌后神經(jīng)細(xì)胞損傷的機(jī)制研究[D];天津醫(yī)科大學(xué);2018年

5 馬樂(lè);不同能量日糧補(bǔ)充葉酸對(duì)牛瘤胃發(fā)酵及消化代謝的影響[D];山西農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

6 袁Z赯

本文編號(hào):2769846


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