郭立新教授团队：TSH通过线粒体凋亡通路加重糖尿病视网膜病变

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糖尿病视网膜病变（DR）是最常见的糖尿病微血管并发症之一，也是工作年龄2型糖尿病（T2DM）患者致盲的首要原因。DR所引起的视力障碍可严重影响糖尿病患者的生活质量，并产生高额的医疗费用，为患者的家庭以及我们的社会卫生健康服务体系带来巨大挑战。 然而，目前DR的发病机制尚不明确，早期诊断及干预仍处于瓶颈期。DR是多因素共同作用的复杂过程，有研究显示血清TSH水平升高可能为DR的危险因素之一，但TSH与DR是否相关仍尚存争议，目前关于两者之间研究仅基于临床数据，对其相关机制仍研究和了解。近日，北京医院国家老年医学中心内分泌科郭立新教授团队林栋博士等就血清TSH与DR的相关性进行了深入研究，初步明确血清TSH水平为DR发生的独立危险因素，并对其潜在影响机制作出了初步探讨。

该研究结果发表于Journal of Cellular Physiology杂志，影响因子为6.384。现将研究成果分享如下。

研究方法

1. 临床研究部分：该研究对1,121例于北京医院住院治疗的T2DM患者的临床资料、血清学检查以及眼底检查等相关辅助检查结果进行收集、整理，根据该研究的纳入及排除标准，最终纳入研究的患者中患DR者365例，未患者633例。分析患者血清TSH水平与DR患病率间的相关性。

2. 基础研究部分：在临床研究结果基础上，该研究同时体外培养人视网膜微血管周细胞，研究者首次证实人视网膜周细胞可稳定表达具有生物学作用的TSH受体。在给予周细胞高葡萄糖刺激的基础上进一步给与TSH刺激，观察TSH刺激对周细胞的影响，以明确TSH加重糖尿病视网膜病变的潜在机制。

研究结果

研究中通过对患者的血清学检查以及眼底检查结果进行整理和分析，结果发现DR患者血清TSH水平明显高于非DR患者（如表1），且随TSH水平的升高，DR的患病率明显升高（如图1）。进一步进行单因素及多因素有序回归分析后发现TSH 为DR的独立危险因素（如表2），该结果与部分文献中的结论一致。

图1 血清TSH水平分层与DR患病率的相关性分析

DR的发生发展是一种受多因素影响的复杂的病理过程，课题组通过体外实验，从细胞及分子水平进一步研究TSH影响DR的潜在机制。通过体外培养人视网膜周细胞并给予相应刺激（如前所述）观察高葡萄糖及TSH刺激对周细胞凋亡的影响。结果发现TSH刺激可以加重高葡萄糖诱导的视网膜周细胞凋亡（如图2）。

图2 A：人视网膜PCs细胞凋亡检测（Annexin V-FITC/PI）；B：TUNEL染色

课题组进一步研究发现TSH可进一步加重高葡萄糖诱导的线粒体凋亡（如图3）。同时证实在人视网膜周细胞上可稳定表达具有生物学活性的TSH受体（TSHR），而通过对TSHR进行敲减后发现，在人视网膜周细胞中，TSH可通过与TSHR结合，进一步发挥其促凋亡作用。

图3 线粒体凋亡相关指标检测

讨论

DR是常见的糖尿病微血管病变之一，是多种因素共同导致的慢性并发症。DR的早期，诸如高血糖等不利因素可通过激活线粒体依赖性内源性凋亡通路引起视网膜周细胞凋亡。课题组临床研究发现2型糖尿病患者血清TSH水平为DR的独立危险因素，同时通过体外培养人视网膜微血管周细胞初步探讨TSH对DR的影响及其潜在影响机制。

课题组验证了葡萄糖对人视网膜微血管周细胞的损伤作用，发现葡萄糖刺激可导致周细胞的凋亡率明显增加，再给予TSH刺激时，细胞凋亡率进一步升高（图3）。表明高葡萄糖可诱导PCs细胞发生凋亡，而TSH刺激可进一步加重高葡萄糖诱导的细胞凋亡，验证了前期临床研究结果。此外发现高葡萄糖可诱导细胞发生线粒体凋亡，而TSH刺激可进一步加重这种促凋亡作用（图3）。

TSH是通过与其特异性受体（TSHR）结合来发挥其生物学效应的。TSHR可在多种非甲状腺组织中有所表达，然而尚无证据表明其在视网膜微血管周细胞中稳定表达。研究者通过体外培养人视网膜周细胞发现，该种细胞亦可稳定表达具有生物学作用的TSHR，而下调TSHR后，TSH的促凋亡作用减弱，初步证实TSH可能通过THSR依赖的线粒体凋亡途径加重高葡萄糖诱导的周细胞凋亡。

该研究证实T2DM患者血清TSH水平与DR患病率之间存在显著相关性。血清TSH水平为DR的独立危险因素。在此基础上，课题组研究首次揭示了人视网膜微血管周细胞表达具有生物学效应的TSHR蛋白。课题组发现给予体外培养的周细胞TSH刺激可以加重高葡萄糖诱导的线粒体凋亡，且这种协同作用是TSHR依赖性的。该研究对合并亚临床甲状腺功能异常的糖尿病患者DR的预防和治疗提供了新的思路和治疗靶点。

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