综述:连接糖尿病视网膜病变与肾脏疾病的眼睛和循环细胞因子的系统综述

【字体: 时间:2026年03月12日 来源:Frontiers in Endocrinology 4.6

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  本综述通过系统梳理2005-2025年间临床研究,揭示了糖尿病视网膜病变(DR)与糖尿病肾病(DKD)共享的“眼-肾轴”机制。研究发现,炎症因子(如TNF-α、IL-6)和血管生成因子(如VEGF)在玻璃体和血清中的水平升高,与DR严重程度和DKD进展标志物(如eGFR下降、白蛋白尿)显著相关,为利用视网膜生物标志物无创评估肾脏风险提供了新思路,并提示联合抗炎与抗血管生成策略的治疗潜力。

  
糖尿病(Diabetes Mellitus, DM)是全球性的健康挑战,其引发的微血管并发症,特别是糖尿病视网膜病变(Diabetic Retinopathy, DR)和糖尿病肾病(Diabetic Kidney Disease, DKD),是导致患者视力丧失和肾功能衰竭的主要原因。流行病学数据显示,约20%-50%的2型糖尿病患者最终会发展为DKD,而糖尿病患者中DR的整体患病率约为22%。这两种并发症常常共存,加剧了患者的疾病负担。近年来,越来越多的证据支持“眼-肾轴(Eye-Kidney Axis)”的概念,即炎症和血管生成失调可能驱动视网膜和肾脏的并行微血管损伤。一篇最新的系统综述旨在综合当前关于DR患者玻璃体和血清细胞因子与肾功能损害关联的临床证据。
共同的病理生理学基础:炎症与血管生成的交响曲
视网膜和肾小球拥有相似的结构与功能基础:它们都依赖于致密的微血管网络,以及完整的内皮-周细胞或内皮-足细胞相互作用。高血糖是共同的核心驱动因素。慢性高血糖会导致晚期糖基化终末产物(Advanced Glycation End Products, AGEs)积累和线粒体活性氧(Reactive Oxygen Species, ROS)产生,进而激活RAGE、TLR4和NF-κB等信号通路。这一系列级联反应会显著提升炎症细胞因子水平,如肿瘤坏死因子-α(Tumor Necrosis Factor-α, TNF-α)、白细胞介素-6(Interleukin-6, IL-6)和白细胞介素-1β(IL-1β)。
代谢应激还会激活NLRP3炎症小体,促进caspase-1依赖的IL-1β和IL-18成熟,导致视网膜小胶质细胞活化、血-视网膜屏障破坏、足细胞凋亡和肾小球硬化。视网膜周细胞和肾足细胞对炎症损伤表现出相似的脆弱性,它们的损伤或丢失会破坏微血管稳定性,分别导致视网膜微动脉瘤、毛细血管无灌注以及肾小球滤过屏障功能受损。
在血管生成方面,血管内皮生长因子(Vascular Endothelial Growth Factor, VEGF)是核心角色。在增生性糖尿病视网膜病变(Proliferative Diabetic Retinopathy, PDR)中,过量的VEGF会驱动病理性新生血管形成;而在DKD中,VEGF则会导致肾小球内皮损伤和蛋白尿。炎症与血管生成通路动态交互,形成自我放大的循环:IL-6和IL-8通过STAT3和MAPK激活增强VEGF表达,而VEGF进一步促进血管通透性和白细胞募集。
系统综述揭示的关键生物标志物关联
为了系统评估眼-肾轴在细胞因子层面的证据,一项遵循PRISMA指南的系统综述纳入了2005年至2025年间的17项观察性临床研究。这些研究涉及1型和2型糖尿病患者,样本量从约20份玻璃体样本到超过400份血清样本不等。生物标志物检测主要使用酶联免疫吸附试验(ELISA)。
分析结果一致支持眼-肾微血管轴的存在。在局部(玻璃体)层面,PDR患者的玻璃体VEGF、可溶性晚期糖基化终末产物受体(soluble Receptor for Advanced Glycation End products, sRAGE)和脂肪酸结合蛋白4(Fatty Acid-Binding Protein 4, FABP4)水平持续升高,并且与白蛋白尿严重程度和估算肾小球滤过率(estimated Glomerular Filtration Rate, eGFR)降低呈正相关。这表明,局部视网膜的炎症和血管生成失调可能反映或促成了全身性的微血管损伤。
在全身(血清/血浆)层面,包括TNF-α、IL-17A、颗粒体蛋白前体(Progranulin, PGRN)和肝配蛋白A1(Ephrin-A1)在内的血清标志物,在晚期DR和伴随肾功能不全的患者中显著增加。值得注意的是,炎症细胞因子水平常常随着尿白蛋白/肌酐比值(Urinary Albumin-to-Creatinine Ratio, UACR)的升高和eGFR的下降而恶化,这提示其在DKD风险分层中具有临床价值。
从生物标志物到临床应用:机遇与挑战
这些发现具有重要的临床意义。眼睛因其独特的解剖结构和透明性,成为评估全身血管损伤的理想“窗口”。眼底检查可以提供诊断DR的非侵入性手段,也可能间接反映肾微血管的变化。本综述的证据凸显了视网膜来源的生物标志物(通过血液等系统样本反映)用于DKD无创风险分层的潜力。
在治疗上,研究结果支持联合抗炎和抗血管生成策略的价值,以同时保护眼和肾的微血管完整性。目前,抗VEGF药物(如雷珠单抗)虽然是糖尿病性黄斑水肿和PDR的标准治疗,但其对DKD中慢性全身炎症负担的影响有限。因此,针对全身炎症的干预措施受到越来越多的关注,例如钠-葡萄糖协同转运蛋白2抑制剂和胰高血糖素样肽-1受体激动剂,它们能改善肾脏结局并降低炎症细胞因子水平,可能间接延缓DR进展。针对NLRP3、IL-1β等共享炎症通路的新兴疗法,也为未来一体化治疗糖尿病微血管并发症提供了新方向。
当然,当前研究也存在局限。多数纳入研究为横断面设计,限制了因果推断。样本量小、单中心设计以及测量方法的差异性可能带来异质性。未来需要高质量的前瞻性、多中心研究来进一步确立眼-肾轴的因果关系,并将基于生物标志物的监测转化为临床实践。整合多组学、分子影像学和人工智能预测模型,将是实现糖尿病微血管并发症早期精准风险分层和个体化治疗的关键。
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