內(nèi)源性硫化氫在糖尿病并肺結(jié)核患者中的變化及意義＊

舒維 ，陳文龍 ，宗佩蘭 ，王大江

（1.江西省胸科醫(yī)院中西醫(yī)結(jié)合呼吸科，南昌 330006；2.江西省人民醫(yī)院急診科，南昌 330006）

肺結(jié)核是當今最嚴重的傳染性疾病之一，多因呼吸道感染結(jié)核分枝桿菌所誘發(fā)。大量流行病學(xué)研究證實，糖尿病患者合并活動性肺結(jié)核的概率是非糖尿病患者的2-3倍。第五次全國流行病學(xué)調(diào)查報告顯示，中國有450萬結(jié)核病患者，每年死亡25萬人[1]。目前，我國糖尿病發(fā)病率呈上升趨勢，結(jié)核病高峰正向老年人轉(zhuǎn)移，已接近糖尿病高峰年齡[2]。兩種疾病相互促進，互為因果，常常并存，病程進展快、療效差、耐藥率高、預(yù)后兇險，給兩病的治療和控制帶來了新挑戰(zhàn)。糖尿病并發(fā)肺結(jié)核的發(fā)病機制復(fù)雜，目前尚不是非常明確[3]。

研究發(fā)現(xiàn)，在大多數(shù)糖尿病動物模型及糖尿病患者臨床試驗中，內(nèi)源性硫化氫水平降低[4]，H2S與糖尿病及其并發(fā)癥的發(fā)病過程相關(guān)，且多項研究顯示H2S在社區(qū)獲得性肺炎、哮喘、急性肺損傷、COPD等各種急慢性肺部炎癥性疾病中都有抗炎、減少滲出、擴張支氣管的作用。本研究通過比較糖尿病合并肺結(jié)核組、單一肺結(jié)核組、單一糖尿病組、健康對照組中血漿H2S水平的差異以及觀察肺結(jié)核治療過程中H2S水平變化，為糖尿病合并肺結(jié)核患者的檢查及治療提供新思路。

1 資料與方法

1.1 一般資料 研究對象分成4組，⑴對照組：2017年4月至2019年10月期間在江西省胸科醫(yī)院體檢的健康志愿者 （20例）。⑵糖尿病組（DM組）：同期在江西省胸科醫(yī)院求診的已排除糖尿病急慢性并發(fā)癥的2型糖尿病患者（20例）。⑶肺結(jié)核組（TB組）：同期在江西省胸科醫(yī)院診斷的單一肺結(jié)核患者 （20例）。⑷糖尿病并肺結(jié)核組（DM&TB組）：同期在江西省胸科醫(yī)院診斷的2型糖尿病合并肺結(jié)核患者（20例）。為保證結(jié)果的準確，選擇研究對象年齡為30-50歲，無其他肺部、心、肝、腎等慢性疾病，入組時無糖尿病并發(fā)癥。肺結(jié)核符合中華醫(yī)學(xué)會結(jié)核病學(xué)會2000年制定的《肺結(jié)核診斷和治療指南》；2型糖尿病診斷標準符合中華醫(yī)學(xué)會糖尿病學(xué)分會制定的 《中國2型糖尿病防治指南（2017年版）》。患者及門診體檢的健康志愿者均知情同意，而且本研究獲得江西省胸科醫(yī)院倫理委員會的批準。

1.2 方法

1.2.1 治療方案 ⑴糖尿病組：控制血糖（采用生活方式干預(yù)為基礎(chǔ)，藥物首選二甲雙胍，效果不佳者可聯(lián)用或改用α-糖苷酶抑制劑或胰島素促泌劑、胰島素等）；⑵肺結(jié)核組：2HRZE／4HR方案抗癆治療；⑶肺結(jié)核并糖尿病組：控制血糖（方案同糖尿病組）+3HRZE／9HR方案抗癆治療。

1.2.2 監(jiān)測內(nèi)容 糖尿病組和對照組在入院次日或門診清晨取血測量各組病例的H2S值、血沉、C反應(yīng)蛋白，糖尿病并肺結(jié)核組和肺結(jié)核組于治療前和治療中 （2個月末、6個月末）定期復(fù)查H2S、痰菌、血沉、C反應(yīng)蛋白，每月復(fù)查肝腎功能、胸片，必要時復(fù)查胸部CT。

1.2.3 H2S測定方法 采用亞甲基藍分光光度計測定血漿中的H2S。其主要原理是在血漿中加入醋酸鋅，在酸性條件下，硫化物釋放硫離子，與對氨基二甲基苯胺和氯化鐵反應(yīng)生成亞甲基藍。然后用分光光度計測量波長為670nm處的光吸收，根據(jù)H2S標準曲線計算H2S濃度。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 實驗數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析。所有定量指標數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差（)表示。計量資料若方差齊同，兩樣本均數(shù)比較采用t檢驗，計數(shù)資料用χ2檢驗，P＜0.05時有顯著差異。采用pearson相關(guān)性分析比較各組患者H2S與CRP、ESR、空腹血糖的相關(guān)性。

2 結(jié)果

2.1 對照組、DM組、TB組、DM&TB組患者治療干預(yù)前資料及檢驗結(jié)果比較 四組研究對象相比較，年齡無顯著差別，性別構(gòu)成無顯著差別 （P均＞0.05）；與對照組比較DM組、TB組、DM&TB組患者H2S均明顯降低，DM&TB組尤為明顯，TB組、DM&TB組患者CRP、ESR顯著增高，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P均＜0.05）；與DM組比較，TB組H2S無明顯差異 （P＞0.05），CRP、ESR 明顯增高 （P 均＜0.05）；與TB組比較，DM&TB組H2S降低 （P均＜0.05），CRP、ESR 無顯著差異（P 均＞0.05），見表 1。

2.2 干預(yù)治療前TB組、DM&TB組、DM組硫化氫與相關(guān)指標的相關(guān)性分析 TB組、DM&TB組H2S與 CRP、ESR 呈顯著負相關(guān) （P 均＜0.01）；DM 組H2S與空腹血糖呈顯著負相關(guān)（P＜0.01），見表2。

2.3 TB組、DM&TB組患者治療前、治療2個月、治療6個月H2S、ESR、CRP變化比較，見表3。

與治療前比較，兩組治療2個月、治療6個月H2S 均明顯增高 （P 均＜0.05），ESR、CRP 均明顯降低（P均＜0.05）；與治療 2個月比較，治療 6個月H2S 均明顯增高 （P 均＜0.05），ESR、CRP 無顯著差別（P均＞0.05）；與TB組比較，DM&TB組患者治療前、治療2個月、治療6個月H2S均較低（P均＜0.05）。

表1 四組資料比較（）

表1 四組資料比較（）

注：與對照組比較，#P＜0.05；與 DM 組比較，＊P＜0.05;與 TB 組比較△P＜0.05

11.75±3.16 10.95±3.22 75.90±12.85#＊72.95±14.33#＊組別 例數(shù) 年齡（歲） 性別（男/女） H2S（μmol/L） CRP（mg/L） ESR(mm/h)對照DM TB DM&TB 20 20 20 20 39.85±5.48 39.1±5.51 39.8±5.83△40.1±5.62 10/10 11/9 9/11 10/10 10.43±2.03 8.05±1.66#8.07±1.46#6.76±1.29#＊△5.48±1.47 11.55±6.06 63.74±11.74#＊63.42±11.23#＊

表2 結(jié)核組、糖尿病合并結(jié)核組、糖尿病組硫化氫與相關(guān)指標的相關(guān)性分析

表3 TB組、DM&TB組治療過程中H2S、ESR、CRP變化比較（）

表3 TB組、DM&TB組治療過程中H2S、ESR、CRP變化比較（）

注：與治療前比較，#P＜0.05；與治療 2 個月比較，＊P＜0.05

測定時期 組別 H2S（μmol/L） CRP（mg/L） ESR(mm/h)治療前治療2個月治療6個月TB DM&TB TB DM&TB TB DM&TB 8.07±1.46#6.76±1.29 8.68±1.28#7.42±1.12#9.15±1.45#＊8.09±1.19#＊63.74±11.74 63.42±11.23 6.95±2.59#6.28±2.02#6.04±1.69#5.77±1.74#75.90±12.85 72.95±14.33 11.95±2.93#10.95±4.90#10.30±1.56#10.70±3.42#

3 討論

糖尿病和結(jié)核病是嚴重危害人類健康的兩種全球性疾病。結(jié)核病是世界范圍內(nèi)高度流行和致命的疾病。盡管近年來結(jié)核病控制有所改善，但2011年全世界仍有870萬新病例和140萬人死于結(jié)核病[5]，糖尿病合并肺結(jié)核的發(fā)病率逐年上升。2 010年，在結(jié)核病高負擔國家，糖尿病合并結(jié)核占結(jié)核病病例的11.4%，預(yù)計到2030年將達到14.1%[6]。

硫化氫被認為是繼一氧化氮和一氧化碳之后另一種新型氣體信號分子，內(nèi)源性H2S是以L-半胱氨酸為底物，在胱硫醚-β-合酶（cystathionine-βsynthase，CBS）和胱硫醚-γ-裂解酶（cystathionineγ-lyase，CSE）的作用下產(chǎn)生。研究顯示，內(nèi)源性H2S具有抑制氧化應(yīng)激，抗炎癥反應(yīng)，激活KATP通道，舒張血管平滑肌和降低血壓等病理生理作用，參與多器官組織的功能和代謝調(diào)節(jié)，在心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等多種系統(tǒng)中具有廣泛的生物學(xué)作用[7，8]。顧月等[9]研究發(fā)現(xiàn)H2S在調(diào)節(jié)胰島β細胞功能、胰島素抵抗和糖尿病并發(fā)癥中發(fā)揮著重要作用。柯娩英等[10]研究發(fā)現(xiàn)H2S能通過調(diào)節(jié)炎癥因子、氧化應(yīng)激、細胞凋亡而抑制糖尿病血管內(nèi)皮損傷。易登良等[11]研究發(fā)現(xiàn)H2S通過氧化應(yīng)激、細胞自噬、炎癥反應(yīng)、Janus激酶／信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活子（JAK／STAT）通、基質(zhì)金屬蛋白酶家族通路等發(fā)揮對糖尿病心肌病的保護作用。由結(jié)核菌的許多功能蛋白為二硫鍵及氧化還原調(diào)節(jié)機制推測，穿透力強的H2S能到達結(jié)核菌抗氧化蛋白的結(jié)構(gòu)內(nèi)部，干擾二硫鍵形成，抑制結(jié)核菌抗氧化活性，幫助免疫細胞殺滅清除結(jié)核菌。

本研究發(fā)現(xiàn)內(nèi)源性硫化氫在肺結(jié)核、糖尿病合并肺結(jié)核患者中均明顯下降，且和血沉、C反應(yīng)蛋白負相關(guān)。研究推測內(nèi)源性H2S不足會影響胰島β細胞功能、胰島素抵抗，影響結(jié)核菌的清除，通過干預(yù)CBS、CSE等硫化氫合成酶調(diào)節(jié)硫化氫的生成或許能改善糖尿病并肺結(jié)核的療效。為糖尿病合并肺結(jié)核提供新的治療思路，為改善糖尿病合并肺結(jié)核的治療效果提供了一定的臨床依據(jù)，同時對肺結(jié)核的免疫和預(yù)防提供了新的干預(yù)路徑。Poyraz，O等[12]動物實驗發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)內(nèi)源性硫化氫能有效的抗肺結(jié)核。但是Rahman，M A等[13]研究發(fā)現(xiàn)CSE通過改變小鼠的免疫代謝來加重結(jié)核病的發(fā)病，抑制CSE或調(diào)節(jié)糖酵解是宿主導(dǎo)向結(jié)核病控制的潛在靶點。Saini，V等[14]對小鼠研究證實結(jié)核分枝桿菌利用宿主來源的H2S來促進生長和疾病，并表明針對H2S產(chǎn)生的宿主定向治療可能對結(jié)核感染有潛在的幫助。綜上所述實驗結(jié)果存在差異，考慮較低濃度的硫化氫對肺結(jié)核存在保護作用，而較高濃度的硫化氫能促進肺結(jié)核的進展。尚需要更多的臨床實驗研究，更多的亞組分析來研究確定不同濃度硫化氫在糖尿病合并肺結(jié)核患者病理生理過程中發(fā)揮的作用。