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目的:高血糖通过非酶糖基化途径生成的晚期糖基化终末产物(advanced glycation products,AGEs)可以直接导致糖尿病周围神经病变,但是AGEs一旦与组织结合,则可造成神经组织的不可逆损伤,且目前抑制AGEs生成的药物取得的效果不佳,因此对AGEs的前体-甲基乙二醛(methylglyoxal,MGO)进行干预,可能是阻止糖尿病周围神经病变发生和发展的一个新靶点。MGO水平的升高可以加速AGEs的合成并产生细胞毒作用,如:对蛋白质的不可逆修饰、介导核转录因子-k B(Nuclear transcription factor-kappa B,NF-k B)信号通路的激活诱发炎症反应释放炎症细胞因子肿瘤坏死因子-α(tumor nucrosis factor-alpha,TNF-α)等。近年来大量的研究表明,NF-k B及炎性细胞因子TNF-α可以诱导神经病理性疼痛,提示MGO-NF-k B-炎症信号通路可能在糖尿病神经痛的发病机制中发挥重要作用。但是,此信号通路对糖尿病痛性神经病变的影响,目前相关研究仍缺乏。因此,本研究通过观察2型糖尿病痛性神经病变患者血清中MGO和NF-k B水平,并对主要以单核细胞为表达靶细胞的促炎性细胞因子TNF-α的活性变化进行检测,探讨MGO-NF-k B-炎症信号通路在糖尿病合并神经病变,尤其是痛性神经病变中的作用机制。方法:本研究中收集2014年2月至2014年12月在第二炮兵总医院内分泌科住院的2型糖尿病患者,共筛选出114例,将所有受试者基于不同的诊断标准分成3组:(1)2型糖尿病组(T2DM):33例,其中男21例,女12例;(2)糖尿病合并周围神经病变组(DPN):共51例,其中男24例,女27例;(3)糖尿病痛性神经病变组(PDN):共30例,其中男20例,女10例;(4)正常对照组(NC):来自于第二炮兵总医院同一阶段体检健康的人群,既往无何基础疾病,30例,男12例,女18例。在筛选过程中,各组间无论是性别还是年龄选取上基本均衡,即符合统计学意义的匹配原则。研究指标:(1)身高、体重、血压值由同一医师专门测量,收集数据并计算BMI;(2)生化指标:在空腹状态下采集静脉血送检验科应用相应仪器检测肝功、肾功、血脂、血糖等相关数据,(3)糖化血红蛋白(Hb A1c):采用高压液相法测定;(4)主要观测指标:空腹采集5ml静脉血,离心后,分别应用ELISA法及RT-PCR法检测MGO、NF-k B、TNF-α的水平,利用Pearson分析相关性。应用SPSS软件建立数据库处理各变量,以P小于0.05具有统计学意义。结果:一、一般临床资料比较1.T2DM组、DPN组、PDN组和NC组比较,体重指数(BMI)、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、甘油三酯(TG)、空腹血糖(FPG)以及Hb A1c水平明显增高,经统计学处理,P<0.05,差异具有统计学意义,提示代谢紊乱与T2DM的发病相关。而总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL)、年龄(Age),经统计学处理,P>0.05,各组间无明显差异。2.DPN组、PDN组较T2DM组病程明显延长,经统计学处理,P<0.05,差异具有统计学意义,提示病程是糖尿病神经病变发生发展的重要危险因素。T2DM组、DPN组和PDN组三组间,年龄、性别、血脂、血压、血糖、体重指数,经统计学处理,P>0.05,无明显统计学差异,从而保证了各组间具有可比性。二、血清MGO的变化1.NC组、T2DM组、DPN组、PDN组各组间两两进行MGO水平的比较,经统计学处理,均存在统计学意义且差异性显著(P<0.01)。2.DPN组(62.7±9.7pg/ml)与T2DM(44.0±4.6pg/ml)组比较:MGO显著升高,经统计学处理,P<0.01,具有显著的统计学意义,提示在DPN的发病机制中MGO可能发挥一定作用。3.PDN组(102.4±7.7pg/ml)血清MGO水平较DPN组(62.7±9.7pg/ml)明显升高,经统计学处理,P<0.01,具有显著的统计学差异,提示MGO也可能参与了糖尿病痛性神经病变的发生。三、TNF-α的基因表达与血清NF-k B的变化1.NC组、T2DM组、DPN组、PDN组四组间两两比较,TNF-α活性和血清NF-k B水平,经统计学处理,P<0.01,具有显著的统计学差异。2.DPN组(5.9±0.7倍)(487.2±146.0pg/ml)与T2DM组(388.7±133.8倍)(26.2±3.3pg/ml)比较:TNF-α活性和血清NF-k B水平显著升高,经统计学处理,P<0.01,差异具有统计学意义,提示在DPN的发病机制中炎症反应可能有一定作用。3.PDN组(7.9±0.8倍)(64.2±9.3pg/ml)TNF-α活性和血清NF-k B水平明显高于DPN组(807.3±163.3倍)(487.2±146.0pg/ml),经统计学处理,P<0.01,具有显著的统计学差异,提示炎症反应也可能参与了糖尿病痛性神经病变的发生。四、相关性分析1.MGO相关性分析:MGO与BMI、SBP、病程、TG、FPG、Hb A1c、存在正相关性,r值分别为0.155、0.248、0.437、0.544、0.264、0.481,经统计学处理,P值均<0.05;与高密度脂蛋白(HDL)呈负相关,经统计学处理,r=-0.329,P<0.01;与年龄、DBP、TC等不相关,经统计学处理,P值均>0.05。2.TNF-α相关性分析:TNF-α与BMI、SBP、病程、TG、FPG、Hb A1c存在正相关性,r值分别为0.141、0.216、0.488、0.553、0.289、0.518,经统计学处理,P值均<0.05;与高密度脂蛋白(HDL)存在负相关性,经统计学处理,r=-0.344,P<0.01;与年龄、LDL、DBP、TC等不相关,经统计学处理,P值均>0.05。3.NF-k B相关性分析:NF-k B与TG、空腹血糖、Hb A1c、SBP、病程存在正相关性,r值分别为0.514、0.193、0.405、0.246、0.364,经统计学处理,P值均<0.05;与高密度脂蛋白(HDL)呈负相关,经统计学处理,r=-0.314,p<0.01;与年龄、LDL、DBP、TC等不相关,经统计学处理,P值均>0.05。4.MGO与NF-κB(r=0.913,P=0.001)、TNF-α(r=0.924,P=0.001)之间的关系呈线性趋势,存在正相关性;NF-k B水平与TNF-α间呈线性关系,存在正相关性(r=0.917,P<0.01);MGO、NF-k B、TNF-α三者变化趋势一致,互为正相关。控制TG、空腹血糖、Hb A1c、BMI、SBP、病程等相关因素后,TNF-α仍然是MGO的独立相关因素,经统计学处理r=0.859,P<0.01。结论:1.MGO在PDN组明显升高,提示MGO可能参与了糖尿病痛性神经病变的发病机制。2.TNF-α活性与NF-κB在PDN组显著升高,提示炎症反应可能对糖尿病痛性神经病变起一定作用。3.MGO、NF-κB、TNF-α,PDN组明显高于T2DM组,说明MGO、NF-κB、TNF-α在糖尿病痛性神经病变中可能起重要作用。4.MGO与NF-κB、TNF-α活性呈正相关,NF-κB与TNF-α活性亦呈正相关。三者之间变化呈一致趋势,提示MGO可能是通过炎症反应机制诱发糖尿病周围神经痛的。