2型糖尿病腎病患者血糖波動與氧化應激的相關性研究

張 潔，董閃閃，康 巖，賈新菊，郭玉卿，周慧敏

糖尿病腎病(diabetic nephropathy,DN)是一種嚴重的慢性糖尿病并發癥，其中糖代謝紊亂是DN發病的始動因素。DN的發生和發展不僅與整體血糖水平的升高密切相關，還與血糖波動的關系更為密切[1-2]。其作用機制可能與炎癥反應、氧化應激等多種途徑導致血管內皮細胞功能異常和細胞凋亡有關。本研究利用動態血糖監測系統(continuous glucose monitoring system，CGMS)記錄血糖控制良好的2型糖尿病患者血糖變化規律，同時測定患者的氧化應激水平，探討DN患者血糖波動與氧化應激的關系，進一步分析DN的發病機制，為DN的防治提供理論依據。

1　資料與方法

1.1一般資料選取2011年12月—2013年3月在我院內分泌科住院的血糖控制良好〔糖化血紅蛋白(HbA1c)<7%〕的2型糖尿病患者120例，均符合1999年世界衛生組織(WHO)提出的糖尿病診斷標準；病程為(10.2±2.5)年。根據患者尿微量清蛋白排泄率(UAER)將患者分為3組：(1)正常清蛋白尿組，即單純糖尿病組(DM組)，UAER<20 μg/min，40例；微量清蛋白尿組(NA組)，20 μg/min≤UAER<200 μg/min，40例；大量清蛋白尿組(MA組)，UAER≥200 μg/min，40例。另選取同期在我院體檢中心進行體檢的健康者30例為正常對照組(NC組)。所有受檢者無糖尿病急性代謝并發癥、心力衰竭、尿路感染、發熱、腫瘤以及原發性腎病、肝腎功能不全等疾病。4組受檢者的性別構成、年齡間有可比性，DM組、NA組、MA組患者糖尿病病程間有可比性(P>0.05，見表1)。

1.2方法測量所有受檢者的身高、體質量、血壓，計算體質指數(BMI)。受檢者均禁食水8 h以上，空腹抽取靜脈血，取適量測定HbA1c；剩余靜脈血在常溫條件下以3 000 r/min離心5 min，分離血清，及時測定空腹血糖(FPG)、血脂〔總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)〕。剩余血清標本保存在-80 ℃冰箱，待測超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)，從而判斷氧化應激水平。然后受檢者均正常進食，抽血測定餐后2 h血糖(2 hPG)。DM、NA及MA組患者佩戴CGMS進行72 h 動態血糖監測，具體方法：將CGMS葡萄糖感應探頭由專用注射器置于患者的腹部皮下組織，每5 min記錄1次監測數據，每24 h記錄288個血糖值。同時在動態血糖監測期間，每24 h以美國強生公司的穩步型血糖儀檢測指端毛細血管血糖4次，并輸入至CGMS以校正監測結果；并同時輸入飲食、運動、藥物治療、低血糖等事件。連續監測72 h后取出探頭，經信息提取器將數據下載到計算機中，分時、分段進行數據分析。以日內平均血糖波動幅度(MAGE)和日間血糖平均絕對值(MODD)作為血糖波動的評估指標。計算方法：(1)MAGE：統計第2天24 h波動幅度大于1個標準差的血糖波動，以波動峰值到谷值的方向計算其波動幅度，MAGE為所有血糖波動幅度的平均值；(2)MODD：計算2個連續24 h血糖譜相匹配的血糖間的絕對差的平均值。

FPG、2 hPG及血脂指標采用美國ELX800 型全自動酶標儀檢測；HbA1c水平采用Vantage(德國，拜耳)測定；采用酶聯法，以BioRad680酶標儀測定24 h尿清蛋白排泄量(UAE),計算UAER；SOD、MDA水平采用比色法測定，試劑盒購自南京建成生物工程研究所，按試劑盒說明進行操作；采用美國MiniMed公司生產的MMT27102WCGMS進行動態血糖監測。

2　結果

2.1臨床資料比較4組受檢者的BMI、收縮壓、舒張壓、血脂水平比較，差異均無統計學意義(P>0.05)；而FPG、2 hPG、HbA1c水平比較，差異有統計學意義(P<0.05)，其中NC組FPG、2 hPG、HbA1c水平均低于其余3組，差異有統計學意義(P<0.05，見表1)。

表1　4組受檢者臨床資料比較

注：-表示無數據；BMI=體質指數，FPG=空腹血糖，2 hPG=餐后2 h血糖，HbA1c=糖化血紅蛋白，TC=總膽固醇，TG=三酰甘油，LDL-C=低密度脂蛋白膽固醇，HDL-C=高密度脂蛋白膽固醇；與NC組比較，*P<0.05；△為χ2值

2.2血糖波動及氧化應激指標比較4組受檢者MAGE、MODD及SOD、MDA水平比較，差異均有統計學意義(P<0.01)；其中DM組、NA組、MA組MAGE、MODD逐漸升高，組間兩兩比較差異均有統計學意義(P<0.05)；NC組、DM組、NA組、MA組SOD水平逐漸下降，而MDA水平則逐漸升高，組間兩兩比較差異均有統計學意義(P<0.05，見表2)。

Table2Comparison of blood glucose fluctuation and oxidative stress indexes in the four groups

組別例數MAGE(mmol/L)MODD(mmol/L)SOD(kU/L)MDA(nmol/L)NC組30--93±14　　　2 5±1 0　　　DM組404 1±1 3　　2 3±0 3　　80±12?　　4 0±0 8?　　NA組405 9±2 4△　4 0±0 5△　77±11?△　6 0±1 2?△　MA組406 9±1 6△▲5 0±0 4△▲72±12?△▲7 4±1 0?△▲F值15 32623 75883 24521 683P值<0 01<0 01<0 01<0 01

注：-表示無數據；MAGE=日內平均血糖波動幅度，MODD=日間血糖平均絕對值，SOD=超氧化物歧化酶，MDA=丙二醛；與NC組比較，*P<0.05；與DM組比較，△P<0.05；與NA組比較，▲P<0.05

2.3相關性分析2型DN患者MAGE、MODD均與SOD呈負相關(r=-0.431、-0.527，P均<0.05)，而與MDA水平呈正相關(r=0.532、0.625，P均<0.05)。

3　討論

DN是成人慢性腎衰竭病因中最重要的一個因素。在美國，每年進行血液透析的患者中約50%為DN。我國報道的不同人群中糖尿病伴慢性腎臟病變的患病率為25%～60%，亦有20%的糖尿病前期患者可伴有腎臟損害。DN的發生、發展涉及多因素、多環節，糖脂代謝異常、腎臟血流動力學改變以及多種炎性物質和細胞因子的產生是導致DN的基本機制。DN患者由于血糖調節機制及腎功能受損，加上飲食控制不佳、降糖藥物(包括胰島素)使用不當、患者治療依從性差等因素，血糖波動較大。國內學者發現DN患者平均血糖水平高于單純糖尿病患者，具有較明顯的餐后高血糖且持續時間長，日內、日間血糖波動幅度明顯增大[3]。長期血糖波動對糖代謝紊亂機體組織器官的危害作用遠遠超過了持續高血糖的危害作用。

血糖波動是獨立于FPG、餐后血糖、HbA1c之外的影響糖尿病慢性并發癥發生、發展的重要因素。一般從日內、日間、進餐相關性血糖波動以及嚴重低血糖現象4個方面來評估血糖波動。MAGE、MODD分別是反映日內血糖、日間血糖波動的金指標。MAGE是以波動峰值到谷值的方向計算其波動幅度，MAGE為所有血糖波動幅度的平均值，其可以不依賴于血糖的整體水平真正反映血糖波動的程度而不是離散特征；MODD指連續2 d血糖譜相匹配血糖絕對差的平均值，不依賴日內血糖的波動程度，可精確評估日間血糖波動。在HbA1c相同的糖尿病患者中，血糖波動明顯者血管相關并發癥的發生率明顯升高[4]。本研究選取血糖控制良好(HbA1c<7%)的2型糖尿病患者，發現隨著UAER的增加，即隨著DN病情的加重，MAGE、MODD逐漸升高，表明日內、日間血糖波動逐漸增大。由此可見，在HbA1c控制良好的情況下，血糖波動幅度大的患者更易發生蛋白尿。

Brownlee[5]提出了糖尿病并發癥的統一機制學說，認為經典的糖尿病并發癥的多元醇途徑、糖基化終末產物途徑、蛋白激酶C途徑和氨基己糖途徑均是高糖環境下線粒體呼吸鏈中氧自由基生成過多的結果，即高糖損傷的共同基礎——氧化應激。而且，已明確高血糖是引起氧化應激反應增強、活性氧簇(reactive oxygen species，ROS)產生增加的重要原因，ROS又通過損傷腎細胞、改變腎小球血流動力學、調節細胞外基質代謝參與了DN的發生、發展。而血糖波動是否通過氧化應激對DN產生作用報道較少。本研究結果顯示，NA組及MA組患者的氧化應激水平均高于DM組，且MA組氧化應激水平較NA組更高，即大量清蛋白尿患者的氧化應激水平最高。在NA、MA組患者血糖、血壓、血脂控制水平相同的情況下進行相關分析，結果顯示MAGE、MODD與MDA均呈正相關，與SOD均呈負相關，說明血糖波動通過氧化應激這一途徑影響了DN的發生、發展。可能機制為：(1)血糖水平急性升高可以通過抑制線粒體超氧離子產生或超氧離子氧化生成α氧化乙醛的過程得到控制。這說明急性血糖波動對血管內皮細胞產生持續的損傷作用，而氧化應激活化則是起作用的核心環節[6]。(2)血糖急性波動可增加羧甲賴氨酸(CML)形成，從而激活晚期糖基化終產物特異性受體(RAGE)，激活Ras、p42/44促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)磷酸化和核因子κB(NF-κB)通路，啟動慢性并發癥的關信號通路[7]。(3)血糖明顯波動可加速腎小管上皮細胞凋亡[8]。

總之，血糖波動可能通過氧化應激參與了DN的發生、發展。故在臨床工作中，不僅要良好地控制血糖，還要關注血糖的波動性，以便通過平穩降糖、減少血糖波動來降低DN的發生。

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