丁嬌 雍永宏 馬向華 沈捷
糖尿病和肥胖都是引起心血管并發(fā)癥的重要因素。肥胖患者多存在血脂紊亂、胰島素抵抗等心血管疾病危險因素,肥胖2型糖尿病患者的并發(fā)癥包括心血管并發(fā)癥,較非肥胖糖尿病患者更多。為了解肥胖對2型糖尿病患者臨床特征及心臟功能的影響,對肥胖和非肥胖2型糖尿病患者進行對比研究。
1.1 研究對象符合WHO1999年糖尿病診斷標準的住院2型糖尿病患者270例,其中男147例,女123例,根據體質量指數(BMI)不同,按2000年亞太地區(qū)肥胖診斷標準分為非肥胖組(BMI為18.5~25)116例,男70例,女46例,年齡為31~93歲,平均(62±12)歲,合并高血壓51例,冠心病12例;肥胖組(BMI>25)154例,男77例,女77例,年齡為36~87歲,平均(63±11)歲,合并高血壓93例,合并冠心病25例。無心絞痛、心肌梗死發(fā)作,患者均采用口服降糖藥或者胰島素治療。
1.2 研究方法患者均于清晨8點抽血檢測生化指標,同時測量血壓、身高、體質量,計算出BMI。采用Olympus AU5400全自動生化分析儀測定患者血液生化指標。胰島素抵抗指數(HOMA-IR)=空腹血糖(mmol/L)×空腹胰島素(FINS)(mU/L)/22.5。
采用超聲心動儀檢測升主動脈內徑(AOD)、左房內徑(LAD)、左室收縮期內徑(LVDs)、左室舒張期內徑(LVDd)、室間隔厚度(IVS)、左室后壁厚度(LVPW)、左室短軸縮短率(FS)、射血分數(EF),多普勒檢測二尖瓣E峰與A峰比值(E/A)。體表面積(BSA)采用許文生氏公式BSA=0.006×H+0.0128×W-0.1529 m2。[H:身高(cm);W:體質量(kg)]。左室質量(LVM)采用Derereux公式計算,LVM=1.04×[(LVDd+IVSd+LPWd)3-LVDd5]-13.6 g。左室質量指數(LVMI)=LVM/BSA。相對室壁厚度(RWT)=(IVS+LVPW)/LVDd。左室舒張功能欠佳以E/A<1表示。
1.3 統計學方法采用Excel 2003及SPSS 17.0軟件。所測數據以均數±標準差(ˉx±s)表示,2組間各相應連續(xù)變量間差別分析采用獨立樣本t檢驗,構成比間差別分析采用χ2檢驗。在肥胖和非肥胖組中,以EF為因變量,BMI、年齡、收縮壓(SBP)、舒張壓(DBP)、糖尿病病程、糖化血紅蛋白(HbA1c)、尿白蛋白與肌酐比值(Alb/Cr)、血尿酸(UA)、總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDLC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、FINS、餐后胰島素(PINS)、空腹C肽(FC-P)、餐后C肽(PC-P)、HOMAIR、LVM等為自變量進行多元逐步回歸分析。
2.1 一般資料比較肥胖組DBP、FINS、PINS、FC-C、HOMA-IR及TG高于非肥胖組,非肥胖組HbA1c及空腹血糖高于肥胖組,差異均有顯著性意義(P<0.05或P<0.01)。見表1。
2.2 心臟結構與功能比較肥胖組LAD、IVS、LVPW及LVM高于非肥胖組,差異均有顯著性意義(P<0.05或P<0.01)。見表2。
2.3 多元逐步回歸分析非肥胖組EF與BMI呈負相關,回歸方程:EF=87.273-0.847BMI。肥胖組EF與SBP呈正相關,與TC、LVM、FINS呈負相關,回歸方程為:EF=59.787+0.104SBP-0.846TC-0.02LVM-0.074FINS。
表1 肥胖組和非肥胖糖尿病患者一般資料比較(±s)
表1 肥胖組和非肥胖糖尿病患者一般資料比較(±s)
注:與非肥胖組比較,*P<0.05,**P<0.01
項目非肥胖組(n=116)肥胖組(n=154)DM病程(年)7.9±6.28.6±7.1身高(m)1.65±0.091.63±0.09體質量(kg)61.12±7.8375.07±11.66**BMI22.48±1.9428.03±2.88*BSA(m2)1.62±0.141.79±0.20**SBP(mmHg)135±19139±18 DBP(mmHg)81±1085±11*HbA1c(%)10.1±6.28.6±2.1**空腹血糖(mmol/L)8.06±2.367.50±1.69**餐后血糖(mmol/L)15.60±5.2214.24±4.72 FINS(mU/L)5.78±5.0914.98±22.84**PINS(mU/L)23.26±13.6341.90±40.95*FC-P(pmol/L)552.15±208.49782.09±325.69**PC-P(pmol/L)1711.04±875.802228.98±1207.16 HOMA-IR2.08±2.025.10±8.14**TC(mmol/L)5.51±7.934.84±1.31 TG(mmol/L)1.43±1.162.08±1.91*LDL-C(mmol/L)2.94±0.823.03±0.87 HDL-C(mmol/L)1.18±0.301.07±0.27脂蛋白(a)(mg/L)188.46±201.42216.40±250.07尿素(mmol/L)6.05±1.876.28±2.64肌酐(μmol/L)70.50±26.3482.22±63.45 UA(μmol/L)290.47±97.89347.44±102.78 Alb/Cr(mg/g)72.84±219.3861.84±93.05
表2 肥胖組和非肥胖糖尿病患者心臟結構與功能比較
左心室肥厚是眾多心臟疾病的共同病理改變,引起左心室肥厚及左心室功能改變的因素較多。近年來發(fā)現糖尿病與左室肥厚也有密切關系,國外研究顯示青少年2型糖尿病患者即出現心血管風險的增加,同時該研究發(fā)現肥胖患者心臟容積和質量有所增加,當伴隨糖尿病時,這種改變更為顯著[1]。Ayer發(fā)現BMI是左心房大小的獨立決定因素,有研究數據表明BMI與亞臨床左室舒張功能障礙相關[2-3]。本研究2組間性別、年齡、高血壓及冠心病患病率差異無顯著性,因此肥胖以外的干預因素較小。研究結果顯示:2組2型糖尿病患者均存在不同程度的左室舒張功能異常,但肥胖組DBP、LAD、IVS、LVPW及LVM較非肥胖組明顯增大,肥胖組左室舒張功能異常比率亦明顯高于非肥胖組,收縮功能2組無明顯差異。研究結果表明肥胖2型糖尿病心臟功能早期改變以舒張功能異常為主,這與肥胖引起左房、室間隔、室壁肥大相使心室順應性下降有關,與國外相關研究結果一致。肥胖組DBP較非肥胖組高,可能是肥胖患者血容量增大,交感神經興奮性增加、腎素-血管緊張素系統(RAS)激活,使外周血管阻力增高所致,也是引起心臟舒張功能下降的原因之一。
肥胖2型糖尿病患者心臟結構及功能改變的機制尚不十分明確,可能與肥胖及糖尿病導致的糖脂代謝改變相關,也可能與心臟負荷狀態(tài)有關。在動物實驗中發(fā)現糖尿病鼠胰島素作用缺陷引起心肌細胞熱休克蛋白60(Hsp60)和胰島素樣生長因子1(IGF-1)表達下降使心肌保護能力減弱,高糖狀態(tài)激活凋亡途徑使心肌細胞凋亡增加[4-5]。Saito等曾提出“肥胖型心肌病”的概念。肥胖對心臟的影響是復雜的,肥胖所伴隨的高游離脂肪酸水平可以激活心臟炎癥、氧化應激通路,并可引起脂質異位沉積增加RAS活性損害心臟收縮及舒張功能,肥胖者充血性心力衰竭的危險性顯著增加[6-7]。肥胖組FINS、PINS、FC-P、HOMA-IR及TG均高于非肥胖組,肥胖組回歸方程中,心臟收縮功能與血清TC、FINS呈負相關,提示肥胖患者心臟收縮功能與胰島素抵抗及血脂異常相關。高胰島素水平使心臟胰島素信號通路過度激活促進心肌硬化及病理性心肌重塑,損害心臟收縮功能[8]。本研究中非肥胖組空腹血糖及HbA1c水平較肥胖組高,可能與非肥胖病人胰島素分泌缺陷,且較多使用口服降糖藥相關。
綜上所述,肥胖和2型糖尿病均能損害心臟結構及功能,兩者并存加速心臟功能惡化。心臟舒張功能降低是心臟受損的早期表現,收縮功能降低可能與高胰島素血癥及血脂代謝異常相關。因此在糖尿病發(fā)現早期臨床上減輕體質量,控制糖尿病有助于心臟功能改善。此外,改善高胰島素血癥,減輕胰島素抵抗,改善血脂水平,全面控制代謝綜合征各個組分有利于保護心臟結構及功能。
[1]Whalley GA,Gusso S,Hofman P,et al.Structural and functional cardiac abnormalities in adolescent girls with poorly controlled type 2 diabetes[J].Diabetes Care,2009,32(5):883-888.
[2]Ayer JG,Almafragy HS,Patel AA,et al.Body mass index is an independent determinant of left atrial size[J].Heart Lung Circ,2008,17(1):19-24.
[3]Kathrotia RG,Paralikar SJ,Rao PV,et al.Impact of different grades of body mass index on left ventricular structure and function[J].Indian J Physiol Pharmacol,2010,54(2):149-156.
[4]Chen HS,Shan YX,Yang TL,et al.Insulin deficiency downregulated heat shock protein 60 and IGF-1 receptor signaling in diabetic myocardium[J].Diabetes,2005,54(1):175-181.
[5]Cai L,Li W,Wang G,et al.Hyperglycemia-induced apoptosis in mouse myocardium:mitochondrial cytochrome C-mediated caspase-3 activation pathway[J].Diabetes,2002,51(6):1938-1948.
[6]柯柳,余葉蓉,張玄娥,等.高游離脂肪酸血癥對心肌結構與功能的影響及其機制[J].四川大學學報:醫(yī)學版,2009,40(1):24-28.
[7]Pan H,Yu Y,Tan H.Elevated circulating NEFA concentration are related to cardiac dysfunction of obese rats[J].Diabetologia,2009,52(S1):S494-S495.
[8]Shimizu I,Minamino T,Toko H,et al.Excessive cardiac insulin signaling exacerbates systolic dysfunction induced by pressure overload in rodents[J].J Clin Invest,2010,120(5):1506-1514.