血清硒与氧化还原生物标志物在视网膜静脉阻塞中的诊断和预后预测价值

　　本研究前瞻性分析视网膜静脉阻塞（RVO）患者血清硒（Sse）及氧化还原标志物（HMGB1、GSH、NO、SOD）的表达特征，发现其联合检测不仅对RVO具有良好诊断效能（AUC 0.614–0.798），还能通过动态变化有效预测患者预后。研究构建的列线图模型校准曲线接近理想标准，为RVO的精准诊疗提供了新型生物标志物组合策略。

　　

Abstract

研究旨在探讨血清硒（Sse）与氧化还原生物标志物在视网膜静脉阻塞（RVO）中的诊断效能及预后预测价值。通过前瞻性分析2022年1月至2024年2月期间收治的112例RVO患者（RVO组）与同期112例非RVO眼科患者（非RVO组），比较两组间Sse及氧化还原因子[高迁移率族蛋白B1（HMGB1）、还原型谷胱甘肽（GSH）、一氧化氮（NO）、超氧化物歧化酶（SOD）]水平，并绘制受试者工作特征（ROC）曲线分析其诊断效能。RVO组接受综合治疗后根据预后分为预后不良组和预后良好组，通过比较Sse与氧化还原标志物水平变化分析影响RVO患者预后的因素，并构建列线图验证校准曲线。

Introduction

视网膜静脉阻塞（RVO）是眼科常见的眼底血管疾病，根据阻塞部位可分为中央型（CRVO）和分支型（BRVO）。该病以视网膜血管阻塞为特征，可导致视网膜水肿、出血、缺血及新生血管等病理改变，严重时可致视力丧失，显著影响患者生活质量。调查显示RVO主要好发于老年人群，是全球第二高发的视网膜血管性疾病，每年新发病例高达16万例。尽管临床症状显著，但其发病机制复杂，尚未完全阐明。大量研究发现氧化应激与炎症反应是RVO发生发展的核心病理机制。视网膜血管内皮细胞长期暴露于活性氧（ROS）等自由基环境中，可导致内皮功能障碍、炎症介质释放及凝血系统激活，这些过程相互关联，共同促进血栓形成和血管阻塞，加剧视网膜损伤。

随着医学研究进展，临床实践日益关注新型生物标志物在RVO诊断与评估中的应用。血清硒（Sse）和氧化还原因子作为潜在生物标志物因其价值备受关注。Sse是必需微量元素，参与多种生物过程，在抗氧化防御系统中发挥关键作用。通过与硒蛋白相互作用，Sse减轻自由基引起的氧化损伤并调节免疫功能。作为代谢活跃组织，视网膜细胞极易受到氧化应激影响。既往研究表明硒缺乏可能导致视网膜损伤加重，并在多种眼科疾病发生中起重要作用。因此Sse变化可能与RVO的发生发展密切相关，成为疾病诊断和预后评估的潜在指标。氧化还原因子包括高迁移率族蛋白B1（HMGB1）、还原型谷胱甘肽（GSH）、一氧化氮（NO）和超氧化物歧化酶（SOD）。HMGB1是关键促炎损伤相关分子模式（DAMP）；GSH是主要细胞内抗氧化剂；NO参与血管张力调节，其生物利用度降低与内皮功能障碍相关；SOD则是清除超氧阴离子的关键酶。这些生物标志物在维持视网膜微环境稳态中发挥重要作用。研究表明RVO患者存在显著氧化应激和炎症激活，理论上应伴随Sse、GSH、SOD等抗氧化因子的耗竭或活性降低，以及HMGB1、NO等促炎或损伤相关标志物水平升高。然而目前尚缺乏系统研究评估这组特定生物标志物对RVO的诊断效能及其对患者预后的预测价值。

Materials and Methods

Study Subjects

根据样本量计算公式估算本研究所需样本量为224例。采用单中心前瞻性观察性分析，纳入2022年1月至2024年2月期间医院收治的112例RVO患者及同期经眼底荧光血管造影（FFA）排除RVO的眼科患者112例。所有程序遵循《赫尔辛基宣言》及其后续修正案的伦理标准，研究方案经太仓市中医医院伦理委员会审查批准（TTCMLS（2021）第052号），所有参与者均签署书面知情同意书。

Inclusion Criteria

（1）RVO患者符合《视网膜静脉阻塞指南》诊断标准，FFA清晰显示视网膜静脉扩张、迂曲、血流延迟或中断，伴视网膜出血、水肿等特征性眼底改变，患者表现为突发无痛性视力下降等临床症状；（2）年龄≥18岁；（3）首次单眼发病；（4）初诊时临床资料完整；（5）意识清晰，智力发育正常；（6）无本研究涉及的眼科常规检查及后续治疗的明确禁忌证。

Exclusion Criteria

（1）存在视网膜动脉阻塞；（2）活动性角膜炎、结膜炎、葡萄膜炎或其他严重眼部炎症性疾病；（3）未控制的肝肾功能障碍、活动性血液病、急性或慢性活动性感染性疾病或恶性肿瘤；（4）筛选前3个月内有眼部手术史或使用抗炎药物、抗凝/抗血小板药物的全身治疗史；（5）存在色盲、色弱、弱视或其他严重影响视觉功能的非RVO眼病；（6）妊娠或哺乳期妇女。

所有纳入和排除标准由两名研究人员独立评估，分歧时由第三位资深研究人员最终决定以确保标准应用一致性。数据提取采用标准化表格由培训人员执行，实行双数据录入和验证以最小化误差和偏倚。研究数据存储在密码保护的加密数据库中，仅授权研究人员可访问。

General Information

收集符合标准患者的性别、年龄、体重指数（BMI）、病程、合并症（高血压、糖尿病、冠心病）、吸烟史、饮酒史、眼压及初诊时最佳矫正视力等资料。相关定义：① BMI=体重（kg）/身高平方（m²）；②高血压：符合《2024 ESC高血压管理指南》诊断标准或正在接受规律降压治疗且血压控制良好（诊室血压<140/90 mmHg）；③糖尿病：符合《中国糖尿病分类临床专家共识》诊断标准或正在接受规律降糖治疗且血糖控制相对稳定（糖化血红蛋白HbA1c<9.0%）；④冠心病：符合《中国稳定性冠心病康复治疗专家共识》诊断标准；⑤吸烟史：当前吸烟者（筛选前1个月内吸烟）或既往吸烟史（戒烟不足5年）且累计吸烟量≥100支；⑥饮酒史：过去6个月内每周至少饮酒1次，平均每次摄入纯酒精≥10 g。

Laboratory Testing

检查当日采集所有患者空腹静脉血4 mL，使用离心机（型号：4–16S，国家注册号：20152134，制造商：Sigma Laboratory Centrifuge Co., Ltd）以3000 r/min离心10分钟获得血清/血浆样本。分离后的样本立即分装保存于-80°C超低温冰箱（型号：Forma 902，制造商：Thermo Scientific）直至分析。所有样本避免反复冻融（不超过2次）。所有检测在样本收集后四周内完成。①采用酶联免疫吸附法（ELISA）检测D-二聚体（D-D）、C反应蛋白（CRP）、血清肌酐（Scr）和HMGB1水平，试剂盒（目录号：ST51011）由上海翊琰生物科技有限公司提供；②采用葡萄糖氧化酶法检测空腹血糖（FBG）水平，试剂盒（目录号：E1010）由北京普利莱基因技术有限公司提供；③采用高效液相色谱法检测糖化血红蛋白（HbAlc）和Sse水平，试剂盒（目录号：AC17801）由苏州赛芬医疗器械有限公司提供；④采用比色法检测GSH、NO和SOD水平，试剂盒（目录号：NM-W-0407）由南京建成生物工程研究所提供。

所有操作严格遵循制造商说明，测试前验证标准曲线，每次检测包含标准和空白对照。内部质控样本显示批内变异系数（CV）<10%，批间CV<15%。

Comprehensive Treatment Plan

所有112例RVO组患者均接受综合治疗方案，治疗前进行常规眼科检查包括视力检查、眼压测量和光学相干断层扫描（OCT）评估中心视网膜厚度（CRT）。注射前3天使用左氧氟沙星滴眼液[浓度：0.488%（5 mL:24.4 mg）；国家注册号：H20243581；制造商：山东光明制药有限公司]清洁结膜囊，每天6次。注射前30分钟使用复方托吡卡胺滴眼液（浓度：5 mL:托吡卡胺25 mg；国家注册号：H20055546；制造商：沈阳兴齐眼科有限公司）散瞳。玻璃体腔注射在无菌层流手术室进行，使用专用针头，选择巩膜表面距角膜缘3.5–4.0 mm后部位作为注射部位。使用盐酸奥布卡因滴眼液（浓度：1 mL:4 mg；国家注册号：H21023202；制造商：苏州奥视生物科技有限公司）进行表面麻醉。消毒结膜囊后缓慢注射0.05 mL雷珠单抗注射液（浓度：10 mg/mL；国家注册号：S20240034；制造商：齐鲁制药有限公司）。注射后用无菌棉签按压穿刺部位30秒，检查术眼视力和眼压确保无明显出血或其他异常。术后术眼涂抹妥布霉素地塞米松眼膏（浓度：3 g:妥布霉素9 mg；国家注册号：H20020496；制造商：齐鲁制药有限公司）并用纱布包扎；连续使用左氧氟沙星滴眼液7天，每天4次。

Prognostic Assessment for RVO Patients

治疗后嘱患者定期门诊随访，术后第1、7、14天复查。治疗6个月后参考糖尿病视网膜病变筛查和眼部管理相关指南进行随访。每次随访记录检查结果。预后良好标准：最佳矫正视力（BCVA）恢复至发病前水平的≥50%；FFA显示视网膜静脉直径基本恢复正常，无渗漏或仅轻度渗漏；无视网膜/黄斑水肿复发；无新生血管、视网膜脱离、玻璃体出血或新生血管性青光眼。预后不良标准：BCVA恢复至发病前水平的<50%；FFA提示持续视网膜循环异常（如静脉迂曲扩张、广泛无灌注区、持续渗漏或黄斑水肿复发），或发生任何严重并发症如视网膜脱离、玻璃体出血或新生血管性青光眼。

Statistical Analysis

使用SPSS 25.0进行统计分析。分类数据以[n]或[n（%）]表示，组间比较采用χ2检验。使用Shapiro–Wilk检验评估连续变量正态性。符合正态分布的数据以均值±标准差（SD）表示，组间比较采用最小显著差异t检验（LSD-t）或Bonferroni校正t检验，多组比较采用单因素方差分析。方差不齐时采用Welch t检验或Mann–Whitney U检验。非正态分布数据以中位数和四分位距[M（P25，P75）]表示，组间比较采用Mann–Whitney U检验。P值<0.05认为有统计学意义。绘制ROC曲线并计算曲线下面积（AUC）及95%置信区间（95% CI）评估Sse和氧化应激相关因子对RVO的诊断性能。随后比较RVO组不同预后患者中Sse和氧化应激指标的变化，对存在显著差异的指标进行共线性分析，无共线性的变量纳入Cox比例风险回归模型计算风险比（HR）、95% CI和一致性指数（C-index）。使用SPSS相应模块构建RVO预后预测列线图模型，并绘制校准曲线评估预测概率与实际结果的一致性（理想曲线为45度对角线）。比较多个指标或进行多次ROC分析时采用Bonferroni校正控制I类错误。本研究数据集完整性高，关键变量（Sse、氧化应激标志物和预后指标）无缺失值，极少数非关键变量缺失（<2%）采用列表删除处理。

Results

General Information and Laboratory Tests

General Information

RVO组与非RVO组在性别、年龄、BMI、病程、合并症、吸烟史、饮酒史、眼压及初诊时最佳矫正视力方面均无显著差异（χ2/t=0.072、1.040、-0.514、-1.427、0.187、1.211、0.419、0.314、0.289、0.888、-1.784，均P>0.05），表明两组具有可比性。

Laboratory Tests

RVO组与非RVO组在D-D、CRP、Scr、FBG和HbAlc水平方面无显著差异（t=-0.291、-1.464、1.219、1.705、1.587，均P>0.05），表明两组临床可比性良好。

Diagnostic Value of Sse and Redox Factors in Patients with RVO

Comparison of Sse and Redox Factor Levels Between the Two Groups

RVO组Sse[（82.61±8.75）μg/L]、GSH[（153.34±24.01）mg/L]和SOD[（17.14±1.55）mU/L]水平显著低于非RVO组[（91.05±11.58）μg/L、（172.71±23.46）mg/L、（18.04±1.73）mU/L]（t=10.821、11.769、9.568，均P<0.05）。而HMGB1[（16.39±1.70）mmol/L]和NO[（70.01±7.46）μmol/L]水平显著高于非RVO组[（15.79±1.15）mmol/L、（59.48±10.28）μmol/L]，差异有统计学意义（t=3.094、8.774，均P<0.05）。这些发现表明Sse、HMGB1、GSH、NO和SOD可能与RVO相关。

Roc Analysis of Sse and Redox Factors in Diagnosing RVO

ROC曲线显示Sse、HMGB1、GSH、NO和SOD诊断RVO的AUC值分别为0.710（95% CI：0.646–0.770）、0.614（95% CI：0.541–0.688）、0.717（95% CI：0.633–0.771）、0.798（95% CI：0.745–0.839）和0.654（95% CI：0.596–0.712），均超过0.6，表明这些因子对RVO具有良好的诊断效能。

Prediction of Prognosis with RVO Using Sse and Redox Factors

Analysis of Prognosis with RVO

所有112例RVO组患者均接受综合治疗，其中23例预后不良（占20.54%）归为预后不良组，89例预后良好（占79.46%）归为预后良好组。测量两组患者Sse、HMGB1、GSH、NO和SOD指标变化。

Changes in Sse and Redox Factors with Different Prognoses in the RVO Group

预后不良组Sse[（92.45±9.07）μg/L]、GSH[（156.34±14.83）mg/L]、NO[（71.41±7.56）μmol/L]和SOD[（20.14±1.83）mU/L]水平低于预后良好组[（99.05±10.63）μg/L、（169.71±17.42）mg/L、（89.48±9.02）μmol/L、（23.03±2.04）mU/L]（t=2.730、3.375、8.831、6.178，均P<0.05）。而HMGB1[（15.69±1.65）mmol/L]水平高于预后良好组[（13.29±1.54）mmol/L]，差异有统计学意义（t=6.566，P<0.05），表明Sse、HMGB1、GSH、NO、SOD可能与RVO患者预后相关。

Dependent and Independent Variables, and Collinearity Analysis

以RVO组患者预后为因变量（预后良好编码为0，预后不良编码为1），Sse、HMGB1、GSH、NO、SOD水平作为自变量，均作为连续测量值处理。共线性分析显示这些自变量不存在共线性（方差膨胀因子VIF≤10，容差≥0.1），表明可纳入Cox比例风险回归模型。

Cox Proportional Hazards Regression Analysis of Factors Influencing the Prognosis of Patients with RVO

多因素Cox回归分析显示Sse、HMGB1、GSH、NO、SOD水平均是影响RVO患者预后的独立因素（均P<0.05），表明这些变量可纳入RVO患者预后模型。

Nomogram and Calibration Curve for Predicting the Prognosis of RVO Patients Based on Sse and Oxidative Stress Markers

基于以上分析结果构建RVO患者预后风险预测列线图模型并绘制校准曲线，发现基于Sse和氧化应激标志物预测RVO患者预后的列线图校准曲线接近理想曲线，表明列线图具有良好一致性和预测能力，模型准确性较高。

Discussion

作为一种高致盲风险的眼科疾病，RVO的发病机制涉及血管内皮损伤、血流动力学改变和局部炎症反应等复杂过程。近年来氧化应激被认为是重要病理生理机制。临床学者指出氧化应激引起的自由基损伤在眼科疾病发生发展中起关键作用。

本研究指出RVO组Sse、GSH和SOD水平低于非RVO组。既往研究显示RVO患者Sse水平较低，与本研究结论一致。原因可能与视网膜血管氧化损伤和炎症反应有关。Sse是硒蛋白的关键组分，广泛参与体内抗氧化系统。Sse通过与谷胱甘肽过氧化物酶等抗氧化酶结合，帮助清除自由基，减轻氧化应激引起的细胞损伤。低硒水平导致抗氧化能力减弱，从而加重视网膜血管损伤，促进血栓形成，进一步加剧视力丧失。同样，GSH作为重要细胞内抗氧化剂，在RVO患者视网膜血流受损引起的氧化应激增加情况下被快速消耗，其浓度降低与视网膜损伤程度呈负相关。SOD是负责消除超氧阴离子的关键酶，其活性降低直接反映视网膜局部氧化应激升高，可能进一步加剧血管内皮损伤。

本研究发现在RVO组HMGB1和NO水平高于非RVO组。HMGB1作为主要促炎细胞因子，升高时反映RVO患者视网膜炎症状态和氧化应激水平，可能通过激活炎症通路损害血管内皮完整性。一氧化氮（NO）作为关键血管扩张剂在RVO中也起重要作用。Khaloo P等研究报道糖尿病视网膜病变（DR）患者血清NO水平显著低于健康对照，且与缺血风险增加相关。其他报告指出合并中央视网膜动脉阻塞的RVO患者NO水平显著低于单纯RVO患者，表明NO缺乏可能加剧缺血损伤。然而本研究中RVO组总体NO水平高于对照组，这种差异可能与疾病阶段、RVO亚型或本研究使用的检测方法有关。值得注意的是，Goulopoulos等研究强调内皮功能障碍在RVO患者中常见且与NO功能密切相关，尽管NO升高或降低可能受多种因素影响。尽管如此，NO水平变化明显反映局部视网膜血流状态和内皮功能障碍，使其成为评估RVO血管损伤的有价值标志物。

本研究ROC分析显示Sse、HMGB1、GSH、NO和SOD对RVO均具有显著诊断价值，AUC范围0.614–0.798。相比之下，D-D和CRP等传统炎症或高凝标志物在组间未显示显著差异，这与某些既往文献不同。这可能表明在特定患者群体或疾病状态下，如专注于氧化应激通路时，Sse联合HMGB1、GSH、NO和SOD可能提供独特诊断价值，也可能反映研究人群或检测技术的特异性。这些发现强调未来研究需要进行更详细的分层分析（如基于RVO类型、严重程度或并发症）并标准化检测方法。尽管存在这些局限性，本研究数据进一步支持Sse与上述氧化还原相关标志物在RVO中的高联合诊断性能。

此外，多因素Cox比例风险回归证实Sse、HMGB1、GSH、NO和SOD是RVO患者的独立预后因素。这些发现与既往研究一致。例如一项随机试验报道预后不良的RVO患者显示Sse水平进一步降低，表明抗氧化能力持续受损。同样，预后不良通常与GSH水平显著降低相关，表明抗氧化防御系统严重受损。在血管相关疾病中，NO水平降低通常与不良结局相关，反映局部循环和缺氧恶化。此外，高HMGB1表达与多种疾病不良预后相关，在RVO中可能通过促进持续炎症导致视网膜损伤。本研究中较低SOD水平也预测较差结局，可能由于持续氧化应激和清除能力不足。基于这些因素构建的列线图显示良好一致性，校准曲线接近理想45度线，初步证明多参数整合的潜力。其有希望的预测性能表明它可能作为临床实践中有价值的辅助工具。最近LUNEGOVA等也强调氧化应激与炎症在视网膜血管疾病中的核心相互作用，进一步支持本研究采用的多标志物分析策略。

然而本研究结果解释需谨慎，存在若干局限性。首先研究人群相对同质。作为单中心前瞻性研究，所有样本均来自本院患者，限制结果对更广泛人群（如不同地区、种族背景或医疗环境）的普适性（外部有效性）。其次对混杂因素控制不足。尽管两组在基线特征和某些实验室参数方面显示可比性，但未测量或未控制的混杂因素——如膳食硒摄入量、详细用药史、环境影响和其他微量营养素状态——可能影响生物标志物水平。未来前瞻性研究应旨在更好匹配或调整这些潜在混杂因素。第三随访时间相对较短。预后评估仅限于6个月，适用于评估RVO急性期后短期结局，但评估长期预后可能不足。RVO自然病程和长期结局需要延长观察。最后本研究主要关注血清生物标志物水平，未深入研究它们在视网膜微环境中的作用或相互作用。

未来研究应在更大规模、多中心、前瞻性队列中验证这些发现。需要延长随访时间并使用动物模型或体外实验进行机制研究以阐明这些生物标志物如何在视网膜局部功能和相互作用。此外未来研究应探索如何将这些生物标志物纳入临床实用诊断模型或预后风险分层工具，以更准确评估它们在RVO临床管理中的真实价值。

Conclusion

总之，本研究证明RVO组与非RVO组之间以及预后不良与良好患者之间Sse和氧化应激相关因子（HMGB1、GSH、NO和SOD）水平存在显著差异。这些发现表明上述生物标志物在诊断RVO和预测接受综合治疗患者预后方面具有潜在价值。结果进一步强调氧化应激和炎症反应在RVO病理生理过程中的关键作用，可能为开发基于多生物标志物组分析辅助诊断和预后工具提供初步证据。

Disclosure

作者声明不存在可能影响本研究报告的已知竞争性财务利益或个人关系。