桑丹,臧嘉斌,莊雄杰,曾玲,段新月,柳嵐
胰島β 細(xì)胞分泌和作用缺陷是2 型糖尿?。═2DM)的關(guān)鍵發(fā)病機(jī)制。在糖代謝障礙早期,β細(xì)胞的細(xì)胞膜對(duì)葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)發(fā)生下調(diào)反應(yīng),因此胰島素分泌缺陷的最初表現(xiàn),即對(duì)葡萄糖刺激的無(wú)反應(yīng)性。但精氨酸等非葡萄糖物質(zhì)作用于β 細(xì)胞的不同位點(diǎn),使其仍保留對(duì)非糖物質(zhì)的反應(yīng)性[1]。因此臨床上常用精氨酸刺激試驗(yàn)(AST)來(lái)評(píng)估患者胰島β 細(xì)胞的儲(chǔ)備功能。
糖尿病患者心血管疾病的發(fā)生率是非糖尿病人群的2~4 倍,心血管疾病累及心、腦、外周大血管,也是糖尿病患者致殘、致死的主要原因。而心血管疾病的主要病變?yōu)閯?dòng)脈粥樣硬化,頸動(dòng)脈粥樣硬化可作為冠狀動(dòng)脈粥樣硬化的替代依據(jù),也被認(rèn)為是全身動(dòng)脈粥樣硬化的窗口指標(biāo)[2-3]。
C肽(CP)作為比胰島素更可靠地反映β細(xì)胞分泌功能的指標(biāo),近年來(lái)有不少關(guān)于其與T2DM 患者動(dòng)脈粥樣硬化的相關(guān)性研究[4-5],但結(jié)論尚不明確[6]。且鮮少有報(bào)道通過(guò)AST 后CP 的變化反映新診斷T2DM 患者β 細(xì)胞第一時(shí)相分泌功能與頸部動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的相關(guān)性。本文就此進(jìn)行了以下研究。
橫斷面選取2018 年1 月至2021 年1 月在中山大學(xué)附屬第八醫(yī)院(深圳福田)內(nèi)分泌科住院的新診斷T2DM 患者328 例(在本研究中第一次診斷或在1 年之內(nèi)診斷T2DM 且未使用任何降糖藥物治療的患者),其中男性237 例,女性91 例,平均年齡(49.1±13.4)歲。入選標(biāo)準(zhǔn):符合《2017 年中國(guó)糖尿病防治指南》T2DM 診斷標(biāo)準(zhǔn)[7];既往未服用調(diào)脂藥物。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)1 型糖尿病,繼發(fā)性糖尿病以及特殊類型糖尿病;(2)病情不穩(wěn)定,處于應(yīng)激狀態(tài),如合并糖尿病急性并發(fā)癥、合并嚴(yán)重感染性疾病等;(3)合并免疫系統(tǒng)疾病及腫瘤;(4)合并影響糖代謝的內(nèi)分泌系統(tǒng)其他疾病,包括但不限于甲狀腺功能亢進(jìn)癥、Cushing 綜合征、肢端肥大癥、嗜鉻細(xì)胞瘤等。本研究通過(guò)中山大學(xué)附屬第八醫(yī)院(深圳福田)倫理委員會(huì)審批通過(guò)。
詢問(wèn)患者病史、進(jìn)行體格檢查,記錄年齡、性別、吸煙史、飲酒史及血壓等一般情況。體重指數(shù)=體重(kg)/身高(m2)(kg/m2);吸煙定義為一生中連續(xù)或累積吸煙6 個(gè)月及以上[8]。
胰島β 細(xì)胞第一時(shí)相分泌功能檢查:AST 前1日晚22:00 后禁食禁飲,次日早晨在臥床狀態(tài)下抽血。一側(cè)上肢肘正中靜脈抽血測(cè)空腹CP 記為0 min,然后30 s 內(nèi)快速靜脈注射25%精氨酸注射液20 ml后,立即計(jì)時(shí)并于另一上肢在注射后2 min、3 min、4 min、5 min 抽血送檢測(cè)CP。精氨酸刺激后急性CP變化[CP 增值(?CP)]來(lái)反映胰島β 細(xì)胞第一時(shí)相分泌功能。?CP=[(CP 2 min+CP 3 min+CP 4 min+CP 5 min)/4]-(CP 0 min)。為避免高糖毒性對(duì)胰島β 細(xì)胞功能的影響,研究對(duì)象均在空腹血糖<11.1 mmol/L 時(shí)進(jìn)行AST。
分組:根據(jù)?CP 三分位間距將入選患者分為低?CP組(n=110)、中?CP組(n=109)、高?CP組(n=109)。
被檢者均由同一名超聲科醫(yī)師進(jìn)行頸部動(dòng)脈超聲檢查?;颊哐雠P位,充分暴露頸部,頭稍偏向?qū)?cè)。使用飛利浦EPIQ 7C 超聲儀(荷蘭),L12-3 超聲探頭,從雙側(cè)鎖骨上窩頸總動(dòng)脈起始處由下至上沿血管走行進(jìn)行橫、縱切面掃查,依次對(duì)雙側(cè)鎖骨下動(dòng)脈、椎動(dòng)脈、頸總動(dòng)脈、球部、分叉處、頸內(nèi)動(dòng)脈、頸外動(dòng)脈進(jìn)行檢查。局限性內(nèi)中膜厚度≥1.5 mm 被認(rèn)為存在動(dòng)脈粥樣硬化斑塊。
所有患者于入院后24 h 內(nèi),禁食12 h,禁飲8 h,于次日清晨抽取肘靜脈血,測(cè)定糖化血紅蛋白(HbA1c)、總膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、血肌酐、血尿酸、空腹CP、尿微量白蛋白/肌酐值(UACR)。
所有數(shù)據(jù)均使用SPSS 20.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料正態(tài)分布以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,非正態(tài)分布數(shù)據(jù)以中位數(shù) (P25,P75) 表示,組間計(jì)量資料采用單因素方差分析,非正態(tài)分布計(jì)量資料采用非參數(shù)秩和檢驗(yàn)進(jìn)行比較。計(jì)數(shù)資料以百分率表示,采用卡方檢驗(yàn)進(jìn)行比較。Logistic 回歸分析頸部動(dòng)脈粥樣斑塊影響因素以及?CP 與頸部動(dòng)脈粥樣硬化患病率的相關(guān)性。P<0.05 為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
研究對(duì)象中檢測(cè)出有頸部動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的患者平均年齡為(56.3±11.5)歲,占總研究對(duì)象的56.1%。
低?CP組、中?CP組、高?CP組三組患者間性別、吸煙史、高血壓、入院前服用降壓藥情況、收縮壓、舒張壓、總膽固醇、LDL-C、血肌酐、UACR 比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。低?CP組年齡、HbA1c、HDL-C 高于高?CP組,且隨著?CP 水平的下降,頸部動(dòng)脈粥樣硬化斑塊發(fā)生率依次升高,高?CP組、中?CP組和低?CP組分別為43.1%、56.9%、68.2%(P均<0.05);而體重指數(shù)、甘油三酯、血尿酸、空腹CP 低于高?CP組(表1,P均<0.05)。
表1 三組患者臨床資料比較 [,中位數(shù) ( P25,P75) ]
表1 三組患者臨床資料比較 [,中位數(shù) ( P25,P75) ]
注:?CP:C 肽增值;LDL-C:低密度脂蛋白膽固醇;HDL-C:高密度脂蛋白膽固醇;UACR:尿微量白蛋白/肌酐值。1 mmHg=0.133 kPa
表2 新診斷T2DM 患者頸部動(dòng)脈粥樣硬化斑塊與?CP 的Logistic 二元回歸分析
新診斷T2DM 患者頸部動(dòng)脈粥樣硬化斑塊發(fā)生的影響因素:以是否發(fā)生頸部動(dòng)脈粥樣硬化斑塊為因變量,在單因素Logistic 分析中,?CP下降與頸部動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的發(fā)生獨(dú)立相關(guān)(P<0.05)。校正性別、血壓、血脂、HbA1c、血肌酐、血尿酸以及高血壓用藥情況等因素后,?CP下降仍與頸部動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的發(fā)生獨(dú)立相關(guān)(P<0.05)。
表3 ?CP 與頸部動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的患病風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
以高?CP 為參照組(OR=1.0),頸部動(dòng)脈粥樣硬化斑塊是否發(fā)生為因變量,在單因素及多因素Logistic 模型中,低?CP組患者頸部動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的患病風(fēng)險(xiǎn)較高?CP組明顯升高(P均<0.05)。
在T2DM 的自然病程中,β 細(xì)胞功能最先發(fā)生變化的是第一時(shí)相胰島素分泌的減少或消失,反映了β 細(xì)胞儲(chǔ)備能力降低。該時(shí)相為一個(gè)胰島素分泌高峰,盡管只持續(xù)數(shù)分鐘,卻具有重要的臨床意義,能降低肝糖輸出、抑制脂肪分解、減少糖異生、控制餐后血糖高峰[9]。AST 是一種非葡萄糖刺激β 細(xì)胞功能測(cè)定試驗(yàn),快速靜脈注射精氨酸可誘發(fā)胰島素快速分泌相(AIR),反映第一時(shí)相胰島素分泌情況。對(duì)葡萄糖刺激無(wú)反應(yīng)或反應(yīng)差的患者,對(duì)精氨酸刺激可仍有反應(yīng)。因此若AIR 刺激有反應(yīng),提示仍有一定數(shù)量功能尚存的β 細(xì)胞,反之表明β 細(xì)胞功能喪失殆盡[10]。CP 是比胰島素更為可靠評(píng)價(jià)胰島β 細(xì)胞功能的指標(biāo),因二者均是由胰島素原經(jīng)蛋白酶及羧肽酶分解的等克分子濃度的肽類物質(zhì),在門靜脈中具有相等的當(dāng)量濃度;但CP 的半衰期較胰島素更長(zhǎng),且被胰島素靶器官利用極少;能反映使用外源性胰島素治療患者的β 細(xì)胞的胰島素合成及分泌功能[11]。因此本研究采用已被證實(shí)的能更好反映β 細(xì)胞儲(chǔ)備功能的AST 2~5 min CP 均值與空腹CP 的差值?CP 來(lái)評(píng)估β 細(xì)胞儲(chǔ)備功能。
美國(guó)心臟協(xié)會(huì)(AHA)稱“糖尿病是一種心血管疾病”。心腦血管病變的基礎(chǔ)是動(dòng)脈粥樣硬化,頸動(dòng)脈粥樣硬化可反映全身動(dòng)脈粥樣硬化。糖尿病患者發(fā)生動(dòng)脈粥樣硬化的危險(xiǎn)因素包括傳統(tǒng)因素(年齡、性別、脂代謝紊亂、血壓、吸煙、血糖控制等)[12]或非傳統(tǒng)因素(凝血纖溶系統(tǒng)、炎癥因子等)[13-15],但關(guān)于β 細(xì)胞第一時(shí)相分泌功能與頸部動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)性的研究并不多見。
本研究結(jié)果顯示:(1)按入選患者?CP 三分位進(jìn)行分組發(fā)現(xiàn),年齡、體重指數(shù)、HbA1c、甘油三酯、HDL-C 和血尿酸在三組間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,提示高齡、平均血糖水平高的患者β 細(xì)胞第一時(shí)相分泌功能差,而超重或者肥胖、脂代謝紊亂以及尿酸升高患者β 細(xì)胞的早相分泌功能稍優(yōu)于低、中?CP組患者,但從?CP 幅度來(lái)看,這些患者?CP不能較基礎(chǔ)值升高4~6 倍,提示盡管超重或肥胖、脂代謝紊亂患者有胰島素抵抗的存在,但β 細(xì)胞功能的減退仍是T2DM 發(fā)生的決定因素[16]。(2)研究對(duì)象中檢測(cè)出有頸部動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的患者平均年齡為(56.3±11.5)歲,表明動(dòng)脈粥樣硬化在T2DM患者中發(fā)病年齡輕,與國(guó)內(nèi)外研究一致[17-18]。(3)隨著?CP 水平的下降,頸部動(dòng)脈粥樣硬化斑塊發(fā)生率依次升高,分別為43.1%、56.9%、68.2%。同樣空腹CP 低的患者也有較高的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊發(fā)生率。國(guó)內(nèi)陳宇詩(shī)等[19]以口服葡萄糖耐量試驗(yàn)中30 min CP 和空腹CP 差值與30 min 血糖和空腹血糖差的比值來(lái)反映早相胰島素分泌指數(shù)(IGI),發(fā)現(xiàn)頸動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生率在低、中、高IGI 30 min組依次為56.76%、43.24%、31.53%,均略低于本研究發(fā)現(xiàn)的動(dòng)脈粥樣斑塊發(fā)生率,考慮與本研究除了測(cè)量雙側(cè)頸動(dòng)脈之外,還檢測(cè)了鎖骨下動(dòng)脈有關(guān)。國(guó)內(nèi)指南指出頸部動(dòng)脈包括頸動(dòng)脈、椎動(dòng)脈和鎖骨下動(dòng)脈[20]。且近年研究發(fā)現(xiàn),右側(cè)鎖骨下動(dòng)脈內(nèi)膜病變?cè)缬陬i動(dòng)脈,較頸動(dòng)脈能更早期發(fā)現(xiàn)動(dòng)脈粥樣硬化[21-23];其次本研究采用精氨酸作為刺激因素,能誘發(fā)一部分對(duì)葡萄糖無(wú)反應(yīng)患者的β 細(xì)胞功能;另外納入的對(duì)象均未服用調(diào)脂藥物,高血糖與血脂紊亂的共同作用加劇了動(dòng)脈病變。(4)本研究以是否出現(xiàn)頸部動(dòng)脈粥樣硬化斑塊為因變量,發(fā)現(xiàn)?CP 下降與動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的發(fā)生獨(dú)立相關(guān)。在單因素分析基礎(chǔ)上,進(jìn)一步校正性別、血壓、血脂、HbA1c和降壓藥物服用等混雜因素后,Logistic 回歸分析顯示?CP 減少仍與新診斷T2DM 患者頸部動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生獨(dú)立相關(guān)。本研究還發(fā)現(xiàn),同樣作為動(dòng)脈硬化風(fēng)險(xiǎn)因素除了年齡為不可逆外,吸煙對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生也有促進(jìn)作用。另外白蛋白尿是腎臟內(nèi)皮細(xì)胞受損的表現(xiàn),也是全身動(dòng)脈內(nèi)皮損傷和血管病變的標(biāo)志之一,上述結(jié)果也與既往報(bào)道一致[24]。(5)以高?CP 為參照組,隨著?CP 水平的下降,頸部動(dòng)脈粥樣硬化的患病風(fēng)險(xiǎn)明顯升高,低?CP組患者的頸部動(dòng)脈粥樣硬化患病風(fēng)險(xiǎn)是高?CP 的2.681倍。研究表明,β 細(xì)胞儲(chǔ)備功能下降是心血管事件和死亡率的顯著預(yù)測(cè)因子[25]。Roussel 等[26]在健康人群中使用葡萄糖鉗夾技術(shù)評(píng)估β 細(xì)胞功能,發(fā)現(xiàn)β 細(xì)胞的儲(chǔ)備功能與頸動(dòng)脈內(nèi)中膜厚度顯著相關(guān)而與胰島素抵抗無(wú)關(guān)。AST 后?CP 減少與動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生獨(dú)立相關(guān),可能的機(jī)制是:迅速增加的CP可以通過(guò)紅細(xì)胞介導(dǎo)的機(jī)制激活內(nèi)皮型一氧化氮合酶,從而導(dǎo)致動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生一氧化氮促進(jìn)血管擴(kuò)張、增加血流[27];減少黏附分子,如P 選擇蛋白、細(xì)胞間黏附分子,顯著減少炎癥刺激的白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞間的相互作用[28];還通過(guò)核因子κB 通路拮抗高糖誘導(dǎo)的內(nèi)皮功能障礙顯著降低內(nèi)皮細(xì)胞活性氧的產(chǎn)生,減少血管損傷;減少細(xì)胞因子的釋放從而降低血管內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子的表達(dá)[29]。這些機(jī)制都提示高?CP 在對(duì)抗動(dòng)脈粥樣硬化方面的積極作用。
另一方面T2DM 早期,低?CP 表明患者β 細(xì)胞第一時(shí)相分泌缺陷,導(dǎo)致餐后即時(shí)胰島素分泌障礙,使得餐后血糖不能迅速下降,餐后血糖高峰導(dǎo)致的血糖波動(dòng)與動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生關(guān)系更加密切[30]。基礎(chǔ)研究表明,第一時(shí)相缺陷所致的餐后血糖急劇升高導(dǎo)致的高糖毒性加速蛋白非酶促糖基化,如糖基化的紅細(xì)胞膜變形能力下降、低密度脂蛋白被糖基化后難被其受體識(shí)別,吞噬細(xì)胞則增加對(duì)低密度脂蛋白的攝取,形成泡沫細(xì)胞促進(jìn)動(dòng)脈斑塊形成;糖基化終末產(chǎn)物通過(guò)細(xì)胞因子的促增殖作用,促進(jìn)血管基質(zhì)增生;增加氧化應(yīng)激及細(xì)胞凋亡加劇血管病變[31];餐后高血糖又可使纖溶增加和反復(fù)的凝血機(jī)制激活,促進(jìn)凝血;激活內(nèi)皮細(xì)胞的蛋白激酶C,刺激黏附因子的產(chǎn)生[32]。因此在低?CP 以及餐后血糖過(guò)高的雙重打擊下,患者更易出現(xiàn)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊。
血壓、血脂、HbA1c等傳統(tǒng)心血管疾病危險(xiǎn)因素未在二分類Logistic 回歸方程,與Yang 等[18]的研究結(jié)果一致??赡芘c部分患者在入院前已經(jīng)服用降壓藥物、糖尿病程短、平均發(fā)病年齡不大有關(guān),同時(shí)也需要我們更深入研究以充分認(rèn)識(shí)這些傳統(tǒng)危險(xiǎn)因素。
另外,基于以下原因,本研究沒有將空腹血糖以及餐后2 h 血糖納入分析:(1)血糖受影響因素多,入選為新診斷的T2DM 患者,入院時(shí)血糖均明顯升高并立即使用胰島素進(jìn)行強(qiáng)化治療,空腹或餐后血糖均為治療中的狀態(tài)。另外胰島素治療期間患者的餐后血糖波動(dòng)幅度不大,納入餐后血糖或血糖波動(dòng)幅度的話,不能準(zhǔn)確反映餐后血糖波動(dòng)情況;(2)空腹CP 以及△CP 不受外源性胰島素、血糖波動(dòng)情況影響,準(zhǔn)確度更高。因此應(yīng)用AST 來(lái)反映β 細(xì)胞第一時(shí)相功能,受影響因素少,對(duì)于患者在胰島素強(qiáng)化治療結(jié)束后,降糖藥物的選擇來(lái)減少餐后血糖波動(dòng),從而降低動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生更具有參考價(jià)值。
本研究尚可擴(kuò)大樣本量并進(jìn)行多中心、前瞻性研究進(jìn)一步驗(yàn)證本結(jié)果的準(zhǔn)確性。但觀察對(duì)象為新診斷或病程小于1 年且未治療的T2DM 患者,較大程度地控制了病程等其他混雜因素的影響。采用糖負(fù)荷后胰島素增值與血糖增值比值來(lái)反映β 細(xì)胞功能,也得到廣泛應(yīng)用,但該方法的缺點(diǎn)是,不能比較胰島素分泌曲線平坦人群的β 細(xì)胞功能。使用非糖物質(zhì)刺激β 細(xì)胞并觀察刺激后急性CP 變化反映β 細(xì)胞第一時(shí)相功能為本研究的創(chuàng)新之處。
綜上,新診斷T2DM 患者β 細(xì)胞第一時(shí)相分泌功能下降與頸部動(dòng)脈粥樣硬化關(guān)系密切,提示早期通過(guò)綜合管理、合理用藥,監(jiān)測(cè)CP 水平、改善β 細(xì)胞功能對(duì)糖尿病大血管并發(fā)癥的發(fā)生、發(fā)展具有一定的保護(hù)作用。
利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突