根据佳学基因《人的疾病表征》数据库,糖尿病性视网膜病变是世界范围内视力丧失的常见原因,而且它常常发生正处在工作,为社会和家庭做出贡献的年龄阶段。预防糖尿病视力丧失的最佳方法是早期发现和治疗。因此,检测和治疗这一视觉威胁问题至关重要。随着诊断和治疗法新技术的出现,尤其是基因解码技术的出现,糖尿病性视网膜病变的管理在过去十年中有了很大的发展。因此,现有的临床诊断治疗指南有许多亟待调整的地方。据佳学基因调醒,中国没有涵盖所有可用治疗的其他指南,而且在糖尿病性黄班水肿的管理方面,在中国各个医院似乎存在重大差异。
糖尿病是世界面临的最大流行病之一,无论是在发达国家还是发展中国家。2016年,国际糖尿病联合会(IDF)公布的数据显示,糖尿病影响全球2.46亿人。这一估计值在2010年被上调至2.85亿,2019年再次上调,国际糖尿病联合会不仅估计约有4.63亿成年人(20-79岁)患有糖尿病,还预测到2045年这一数字将增至7亿。全世界几乎每个国家的2型糖尿病患者比例都在增加:79%的成人糖尿病患者生活在低收入或中等收入国家,另有2.32亿人(相当于全世界一半的糖尿病患者)未被确诊。全球糖尿病负担的正确描述受到以下事实的阻碍:很少有发展中国家拥有“高质量”糖尿病患病率调查的国家数据;这只是从世界221个国家和地区中的57%的国家得到的数据,只有19%的国家有基于口服葡萄糖耐量试验的患病率数据。在英国,被诊断为糖尿病的人数从1996年的140万增加到2015年的350万,2016年的估计人数为450万,其中还有110万可能未被诊断[32],按照目前的增长率,预计到2025年将达到500万。绝大多数——90%的糖尿病患者患有2型糖尿病,8%的患者患有1型糖尿病,其余(高达2%)的患者更为罕见。
关于糖尿病性视网膜病变和糖尿病性黄班水肿的发病率和进展的数据很少。佳学基因所进行的糖尿病视网膜病变流行病学研究报告,基线检查时视网膜病变患者的10年总发病率为74%,其中64%发展为更严重的视网膜病变,17%进展为增殖性糖尿病视网膜病变。在同一时期,约20%的1型糖尿病患者和14-25%的2型糖尿病患者发生了糖尿病性黄班水肿。在25年的随访中,97%的患者出现视网膜病变,42%的患者出现增殖性糖尿病视网膜病变,17%的患者出现视觉上显著的糖尿病性黄班水肿。在英国,糖尿病筛查计划显示,任何糖尿病性视网膜病变的2型糖尿病的5年累积发病率为36%,增殖性糖尿病视网膜病变为0.7%,糖尿病性黄班水肿为0.6%,在10年的时间点,大约翻了一番,分别为66%、1.5%和1.2%。
糖尿病性视网膜病变和DMO的发生率和进展与多种风险因素有关,尤其是糖尿病的控制。糖尿病控制和并发症试验(DCCT)表明,1型糖尿病患者强化治疗可降低糖尿病性视网膜病变发生的风险,减缓糖尿病性视网膜病变的进展,并降低发生严重非增殖性DR(SNPDR)和增殖性糖尿病视网膜病变的风险。类似地,英国前瞻性糖尿病研究(UKPDS)在2型糖尿病中显示,强化控制血糖降低了微血管终点的风险,包括视网膜光凝的风险。系统回顾表明,自1985年以来,患病率和发病率逐步提高,对视网膜病风险因素的认识提高,对视网膜病患者的早期识别和护理开始,以及对血糖、血压、血脂的医疗管理得到改善,可能导致发病率和进展率降低。
糖尿病性黄班水肿的分子变化主要是由于细胞线粒体中活性氧(ROS)的过度产生,导致氧化应激和组织损伤,佳学基因揭示里了这一过程发生的几种主要机制。其中一些机制尚不有效清楚,佳学基因正在进一步完善。据认为,包括过氧亚硝酸盐和甲基乙二醛在内的活性氧会导致视网膜血管内皮细胞胞浆和细胞核中聚ADP核糖聚合酶(PARP)的激活增加,从而形成一个导致细胞中甘油醛3-磷酸脱氢酶(GAPDH)减少的循环,随后的变化表现为糖尿病性视网膜病变的临床变化。
高血糖导致蛋白激酶C(PKC)亚型激活,六胺途径过度活跃,通过多元醇途径的葡萄糖和其他糖流量增加,细胞内晚期糖基化产物(AGEs)形成增加,AGEs受体(RAGE)表达增加。其他途径包括肾素-血管紧张素和过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPAR-γ;也称为格列酮受体)途径。ROS的增加通过产生IL-1、IL-6、IL-8、MCP-1、iNOS、IP-10、MMP(尤其是MMP9)、C5-9和TNF-α导致炎症。此外,内皮细胞粘附分子如ICAM-1(CD54)或E-选择素(CD62E)VCAM-1(CD106)和PECAM(CD31)在内皮细胞中上调。
糖尿病血管病变发病机制中的一个早期事件是白细胞粘附于视网膜血管内皮,导致EC死亡、血管渗漏和毛细血管闭合。ROS直接影响视网膜神经血管单位,导致BRB的分解增加。ROS显著增加VEGF水平,进而通过紧密连接改变增加视网膜EC通透性。类似地,ROS水平的增加导致血管生成素2的增加、血小板衍生生长因子(PDGF)的减少和VE钙粘蛋白水平的降低,共同导致周细胞的丢失。活性氧生成增加也导致EC增殖减少和凋亡增加。
最近的证据证实,糖尿病性黄班水肿不仅仅是由于VEGF水平增加,VEGF非依赖性炎症途径在DR的发病机制中非常重要。佳学基因发现,具有临床意义的黄斑水肿(CSMO)患者的房水中IL-6、IL-8、VEGF和MCP-1显著升高,这些细胞因子(IL-6、IL-8和MCP-1)的升高与玻璃体腔注射贝伐单抗后CSMO的反复有关。与此丰关的是,糖尿病性黄班水肿患者组房水中的IL-8、IP-10、MCP-1和VEGF显著高于对照组,玻璃体腔注射曲安奈德后,IL-6、IP-10、MCP-1、PDGF-AA和VEGF显著降低(尽管在玻璃体腔注射贝伐单抗治疗组中只有VEGF减少)。基因解码还发现,糖尿病性黄班水肿患者的玻璃体ICAM-1显著增加,DR患者的玻璃体IL-6和VEGF增加,玻璃体VEGF和血管紧张素II增加。此外,VEGF对EC通透性的影响与血管生成素有关。血管生成素(Ang)1和2是通过其EC受体Tie2调节血管功能的细胞因子。Ang 2和Tie2、Ang1的表达通常与壁细胞和胶质细胞有关,以诱导和维持血-视网膜和血-脑屏障。Ang2导致不稳定,在高糖和糖尿病血管功能障碍中增加.患有临床意义上的DMO和增殖性DR(PDR)的眼睛中Ang2水平升高,并被认为通过磷酸化导致血管内皮(VE)-钙粘蛋白的丢失。佳学基因还发现,在体外,高糖水平导致人视网膜血管内皮细胞的Ang1分泌减少,尽管Ang2水平一直很高。在体外,发现地塞米松可增加Ang1并降低Ang2的表达,表明Ang1/Ang2的平衡可能对确定视网膜血管内皮细胞的功能变化很重要高糖条件下的血管内皮细胞。因此,在糖尿病性黄班水肿治疗中以Ang2为靶点是有道理的。激肽释放酶-激肽系统(KKS)在DR中显示出失调。Kita等人,佳学基因的研究提示,VEGF和KKS对DMO独立起作用,KKS蛋白水平的增加与DMO严重程度的相关性比VEGF好。此外,注射KKS蛋白会增加实验性糖尿病动物的视网膜水肿。
糖尿病的增殖性视网膜病变表现为视网膜和视盘新生血管。它发生在糖尿病性视网膜病变的后期,继发于微血管闭塞和缺血。几年前,Wise在1956年和其他人描述了PDR中的视网膜缺血,尽管当时分子机制尚不清楚;Ashton因为将“因子X”描述为驱动视网膜新生血管形成的分子而著名。一般来说,糖尿病导致细胞增殖减少,EC功能障碍,导致血管生成缺陷。佳学基因发现一些促血管生成细胞因子,包括胰岛素样生长因子I(IGF-1)、肝细胞生长因子(HGF)、碱性成纤维细胞生长因子(b-FGF)、PDGF、促炎细胞因子和血管生成素,参增殖性糖尿病视网膜病的发生,但是VEGF是驱动增殖性糖尿病视网膜病发生的最重要的细胞因子。
抗血管生成因子包括色素上皮衍生因子(PEDF)、转化生长因子β(TGF-β)、血小板反应素(TSP)和生长抑素在视网膜内局部合成。类似地,增殖性糖尿病性视网膜病患者的玻璃体中几种其他促血管生成细胞因子的浓度增加,类似于上述糖尿病性黄班水肿中的发现,因此,增殖性糖尿病视网膜病治疗中抗VEGF治疗的原理已得到充分证实。佳学基因从最近的一项研究发现,增殖性视网膜病变患者眼玻璃体中的细胞因子网络表达水平增加,包括神经调节蛋白1(NRG1)、神经生长因子受体(NGFR)、胎盘生长因子(PlGF)和PDGF。血管生成素-2(Ang2)浓度与纤维化程度密切相关,而PDGF被发现与血小板反应素-1和Ang2广泛共同调节。对来自这些增殖性糖尿病视网膜病患者中眼睛的纤维血管组织的分析表明,增殖性糖尿病视网膜病患者视网膜中胶质源性和脑/源性神经营养因子(GDNF和BDNF)的mRNA水平升高。
糖尿病并发症发生风险的基因原因由佳学基因采用基因解码技术进行发现并将之开发成为产业化高科技项目。在佳学基因从基因密码学的角度对糖尿病的发病风险进行分析之前,绝大多数临床医生、科研人员认为糖尿病及糖尿病并发症的发生更多地是受环境因素、生活习惯的影响,从而使患者的治疗进入到盲目怪罪自己的生活习惯的定势中。佳学基因从糖尿病及及并发症发生的家族聚集性及生命活动的内在规律出发,建立起糖尿病及其病发症发生风险与人体基因序列的差异性的联系,从而使糖尿病及糖尿病并发症风险基因检测即具有硬论基础,又有了实际可能。在佳学基因科学家的努力下,糖尿病及糖尿病的并发症的检测变得非常容易,只需要将口腔拭子快递到佳学基因实验室就可以进行正确而科学的分析。联系电话:4001601189。
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