2型糖尿病患者心臟自主神經病變相關危險因素

徐夢珠，吳堅，郝娟，沈曉喻

(1.上海中醫藥大學，上海 200082； 2.上海中醫藥大學附屬上海市中西醫結合醫院內分泌科，上海 200082)

糖尿病心臟自主神經病變(diabetic cardiovascular autonomic neuropathy，DCAN)是指支配心臟和血管的自主神經纖維受損，導致交感與副交感神經失衡，出現心率和血流動力學異常的一種自主神經病變，屬于糖尿病微血管病變[1]。DCAN的病因、發病機制復雜，與自身免疫因素、遺傳因素及高血糖介導的多種代謝紊亂相關。DCAN基本病理變化是慢性神經元缺血和神經細胞死亡，臨床上以靜息性心動過速、不耐受運動、直立性低血壓、心功能障礙與心肌病為特征[2]。當DCAN患者心臟供血不足時，由于傳入神經纖維受損，感知痛閾不明顯，常無胸悶、胸痛等不適，即使發生心肌梗死也可無明顯胸痛癥狀，同時伴有QT間期延長，這顯著增加了糖尿病患者惡性心律失常、無痛性心肌梗死和心源性猝死的發生風險。有研究表明，DCAN是糖尿病患者心血管死亡率增加的一個獨立危險因素，DCAN患者死亡風險為非DCAN患者的1.48～4.38倍[3]。DCAN的危險因素包括性別、年齡、糖尿病病程、心血管危險因素(高血糖、高血壓、血脂紊亂、吸煙、嗜酒、肥胖)以及糖尿病微血管并發癥等[1]，進一步明確上述危險因素與DCAN的相關性，并尋找靈敏度、特異度高的生物標志物來輔助診斷及評估DCAN程度對判斷患者預后具有重要意義。本研究主要探討2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)患者DCAN的相關危險因素，以期為DCAN的早期防治提供新思路。

1 資料與方法

1.1一般資料 采取隨機抽樣法選取2020年2—12月于上海中醫藥大學附屬上海市中西醫結合醫院內分泌科住院的154例T2DM患者為研究對象，患者均符合《中國2型糖尿病防治指南(2020年版)》[4]的T2DM診斷標準。排除標準：①糖尿病急性并發癥(酮癥酸中毒、高滲狀態)患者；②試驗開始前24 h內及試驗過程中食用咖啡因、酒精等含有興奮性成分食品的患者；③試驗過程中劇烈運動影響最終試驗結果的患者；④腦梗死、腦出血、心肌梗死、感染、手術等所致應激狀態；⑤經病史、體格檢查、心電圖、胸部X線片及實驗室檢查明確伴有嚴重心臟病(陳舊性心肌梗死、心力衰竭、心肌病變、心絞痛、先天性心臟病、缺血性心臟病變等及安裝人工心臟起搏裝置、人工除顫器)、貧血、肝、腎等嚴重疾病；⑥眼底檢查提示眼底增殖性病變或眼底出血；⑦近1個月內服用β受體阻滯劑、普羅帕酮、洋地黃類強心苷等影響心率變異性檢測的藥物；⑧既往有精神、神經系統疾病史(如癲癇、神經官能癥)，近期服用抗抑郁、抗焦慮等藥物者，依從性較差的患者；⑨妊娠及哺乳期婦女。本研究獲得上海中醫藥大學附屬上海市中西醫結合醫院倫理委員會審批(批準文號：2021-016-1)，患者均簽署了知情同意書。

1.2研究方法 采用血管反射試驗[5-6]作為診斷DCAN的金標準。由經過培訓的兩位專職人員共同進行測試。本研究所記錄的心電圖均為Ⅱ導聯(走紙速度為25 mm/s)。共采用4項檢測方法，握力試驗因特異性差，故此次不行該項檢測。受試者在測試前1天和當天均不做劇烈運動，24 h內未曾大量飲酒、濃茶和咖啡。受試者檢查前休息15 min，然后由專職人員用心電圖儀進行測試，具體操作如下。①深呼吸心率差(E/I比值)：受試者取平臥位，先訓練患者學會深呼吸動作約每分鐘6次，即吸氣時間5 s，呼氣時間5 s，用Ⅱ導聯心電圖記錄單次盡可能深吸氣、深呼氣時最短和最長R-R間期的改變，計算出深吸氣與深呼氣時每分鐘心率之差。差值≥15次/min為正常，11～<15次/min為臨界值，≤10次/min為異常。②臥立位心率變化(30/15比值)：受試者在5 s內由安靜平臥位迅速起立，并同時記錄Ⅱ導聯心電圖上30次心臟搏動，計算站立后第30次心臟搏動附近最長R-R間期與第15次心臟搏動附近最短R-R間期比值。比值≥1.04為正常，1.01～1.03為臨界值，≤1.00為異常。③Valsalva動作指數(乏氏動作)：囑受試者深吸氣后掩鼻閉口用力做呼氣動作15 s，然后放松自然呼氣10 s，同記錄心電圖，測定在Valsalva動作后最長R-R間期與Valsalva動作最短R-R間期的比值。比值≥1.21為正常，1.11～1.20為臨界值，≤1.10為異常。④臥立位血壓差：受試者平臥位時應用血壓計測量血壓，當受試者從臥位到站立2 min內時再次測量血壓，計算站立后與臥位血壓的收縮壓差值。其中收縮壓和舒張壓的差值≤10 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)為正常，11～29 mmHg為臨界值，≥30 mmHg為異常。

對每項檢查逐一評分，正常記為0分，臨界值記為1分，異常記為2分，≥4分即可診斷為DCAN。

1.3觀察指標

1.3.1一般資料收集 包括性別、年齡、糖尿病病程、高血壓、糖尿病周圍神經病變(diabetic peripheral neuropathy,DPN)、體質指數(body mass index，BMI)。

1.3.2生化指標檢測 所有患者經隔夜空腹(禁食、禁水)至少8 h，于次日清晨抽取靜脈血5 ml進行檢測。所有實驗室檢查由上海中醫藥大學附屬上海市中西醫結合醫院檢驗科負責檢測。使用日本愛科萊HA-8180全自動糖化血紅蛋白分析儀測定糖化血紅蛋白(glycated hemoglobin，HbA1c)、空腹血糖(fasting plasma glucose，FPG)、餐后2 h血糖(2-hour postprandial blood glucose，2 h PG)、總膽固醇(total cholesterol，TC)、三酰甘油(triglyceride，TG)、高密度脂蛋白膽固醇(high-density lipoprotein-cholesterol，HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(low-density lipoprotein-cholesterol，LDL-C)、血肌酐(serum creatinine，Scr)、尿酸(uric acid，UA)、胱抑素C(cystatin C，CysC)、同型半胱氨酸(homocysteine，Hcy)。采用德國羅氏E601型全自動電化學發光分析儀測定空腹C肽(fasting C-peptide，FCP)、神經元特異性烯醇化酶(neuron-specific enolase，NSE)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)。

2 結 果

154例T2DM患者中，DCAN患者101例，無DCAN患者53例，DCAN發生率為65.6%(101/154)。

2.1兩組一般資料和生化指標比較 兩組年齡、糖尿病病程分布比較差異有統計學意義(P<0.01)，DCAN組DPN比例、CysC水平高于無DCAN組(P<0.05或P<0.01)，FCP低于無DCAN組(P<0.01)；兩組性別、高血壓比例、BMI、TC、TG、LDL-C、HDL-C、TNF-α、NSE、Hcy、HbA1c、Scr、UA、FPG、2 h PG比較差異均無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 兩組T2DM患者一般資料和生化指標比較

2.2DCAN的相關危險因素分析 將單因素分析P<0.25的變量[年齡(<50歲=1,50～<60歲=2,60～<70歲=3，≥70歲=4)、糖尿病病程(<5年=1,5～<11年=2,11～<15年=3，≥15年=4)、高血壓(無=0，有=1)、DPN(無=0，有=1)、TNF-α、NSE、CysC、Hcy、2 h PG、FCP]作為自變量，是否確診DCAN作為因變量進行多因素Logistic回歸分析。結果顯示，Hcy、2 h PG、FCP均為DCAN的獨立影響因素(P<0.05或P<0.01)。Hcy每增加1個單位，DCAN風險增加27.2%；2 h PG每增加1個單位，DCAN風險增加9.8%；FCP每增加1個單位，DCAN風險下降52.8%。見表2。

表2 影響DCAN的多因素Logistic回歸分析結果

2.3Hcy、2 h PG、FCP、Hcy+2 h PG+FCP診斷DCAN的ROC曲線 采用ROC曲線分析DCAN相關獨立危險因素對DCAN的預測價值。ROC曲線分析顯示，Hcy的AUC為0.574(95%CI0.491～0.653)，最佳截斷值為12.05 μmol/L，靈敏度為30.7%，特異度為90.6%；2 h PG的AUC為0.564(95%CI0.481～0.643)，最佳截斷值為20.95 mmol/L，靈敏度為14.9%，特異度為100.0%；FCP的AUC為0.627(95%CI0.546～0.704)，最佳截斷值為0.125 μg/L，靈敏度為99.0%，特異度較低，為1.9%。Hcy+2 h PG+FCP的AUC為0.678(95%CI0.598～0.751)，兩兩AUC比較差異均無統計學意義(均P>0.05)。見圖1。

注：Hcy為同型半胱氨酸，2 h PG為餐后2 h血糖，FCP為空腹C肽，DCAN為糖尿病心臟自主神經病變，ROC為受試者工作特征曲線圖1 Hcy、2 h PG、FCP、Hcy+2 h PG+FCP診斷DCAN的ROC曲線

3 討 論

DCAN是糖尿病常見的慢性并發癥之一，是心腦血管疾病死亡率增加的一個獨立危險因素。美國糖尿病協會、《中國2型糖尿病防治指南(2017年版)》等均明確建議在所有初發2型糖尿病及病程>5年的1型糖尿病患者中進行DCAN篩查，從而進一步提高診治率[7-8]。由于DCAN的診斷標準、研究對象和人群性別、年齡、病程等存在差異，發生率不同。1型糖尿病的DCAN發生率為1%～90%，T2DM為20%～73%[2]。為了解我國DCAN患病情況，Pan等[9]對北京市2 048例糖尿病患者進行回顧性研究，結果發現DCAN發生率為63%。本研究中，T2DM患者DCAN發生率為65.6%(101/154)，與上述研究結果大致相符。

研究表明，年齡與糖尿病病程均是DCAN公認的獨立危險因素[1]。隨著年齡增長，糖尿病病程增加，患者長期處于高血糖代謝環境，進一步激活各種通路致使心臟自主神經損害逐漸進展，表現為神經元活性、胞膜通透性、細胞內皮功能及線粒體發生改變[10]。糖尿病微血管病變包括DPN、糖尿病自主神經病變、糖尿病視網膜病變(diabetic retinopathy,DR)、糖尿病腎病(diabetic nephropathy,DN)。有研究顯示，DCAN與DPN、DR、DN顯著相關，DPN、DN、DR可作為DCAN的預測因素，因神經病變損傷機制相似，DPN患者常伴有自主神經病變[10]。本研究中，DCAN組較無DCAN組年齡更大，病程更長，DPN比例更高，這與既往研究[1]相一致。

肥胖、高血壓、高血脂等是DCAN進展的危險因素[3]。有研究表明反映腎功能的UA、Scr、CysC也是DCAN的重要生物標志物[11]。本研究除CysC外，兩組BMI、LDL-C、HDL-C、TC、TG、UA、Scr比較差異無統計學意義(P>0.05)，這可能與患者既往用藥史有關。CysC是一種能夠內源性反映腎小球濾過率變化的半胱氨酸蛋白酶抑制劑[12]。韓國一項橫斷面研究發現，DCAN患者血清CysC水平明顯高于無DCAN患者，CysC是DCAN發生的獨立影響因素，且Cyc水平與DCAN病變程度呈正相關[13]。有研究認為，CysC是一種較心率變異性更簡便、可靠的檢測DCAN的生物標志物，血清CysC水平升高與心血管自主神經功能受損密切相關[14-15]。在本研究中，DCAN組CysC水平高于無DCAN組，與上述研究結果一致。

本研究結果顯示，Hcy、2 h PG、FCP均是DCAN發生的獨立影響因素(P<0.05或P<0.01)。Hcy是一種含硫氨基酸，Hcy過高會損傷細胞、組織、器官，對身體造成影響。Hcy與低密度脂蛋白間的反應及微生物的聚集在動脈斑塊形成過程中起促進作用，可加速血管阻塞，進而增加心血管事件的發生率，是心血管疾病的獨立危險因素[16]。目前有研究表明，高Hcy的糖尿病患者大血管損傷與微血管病變的發生率更高[17]，糖尿病引起醛糖還原酶的激活，多元醇途徑和高級糖基化終末產物的形成，共同影響內皮型一氧化氮合酶的磷酸化狀態和表達，并引起血管內皮功能障礙[18]。有關Hcy水平與DN、DR的研究提示，隨著病程進展，Hcy呈升高趨勢[19]。Hcy水平與神經病變的研究相對較少，Hcy在DCAN中的病理生理機制尚不清楚，可能與Hcy的代謝過程有關。Hcy水平過高可能影響髓鞘蛋白合成和神經對維生素B12、葉酸的吸收，造成神經病變。有研究表明，Hcy水平與DPN發生及嚴重程度相關，Hcy每增加1個單位，DPN的患病風險增加23%[20]。Hcy導致DPN的機制可能與神經缺血性損傷、氧化應激、角質細胞損傷導致的神經營養因子缺乏以及Hcy對神經細胞的直接毒性作用有關[21]。目前Hcy與DCAN相關性的研究較少，本研究中Hcy每增加1個單位，DCAN風險增加27.2%；ROC曲線提示，Hcy預測DCAN的最佳截斷值為12.05 μmol/L，靈敏度為30.7%，特異度為90.6%。故T2DM患者Hcy水平升高時應引起重視。

C肽是胰島素原連接鏈上的一種生物活性肽，又稱連接肽，是胰島β細胞的分泌產物。一分子的胰島素原在胰腺蛋白酶和羧肽酶的作用下裂解成一分子的胰島素和一分子的C肽，共同存在于高爾基體的顆粒囊，最終等分子量分泌并釋放入血。從門靜脈進入肝臟后，胰島素因被肝臟攝取導致數量不定；C肽被肝臟攝取較少，主要經腎臟直接通過尿液排泄，清除速率較慢且半衰期長，因此檢測C肽水平能較穩定而全面地反映胰島β細胞分泌功能，并且C肽與胰島素無交叉免疫性反應，能克服胰島素受體的干擾，對于已經應用外源性胰島素或已產生胰島素抗體的糖尿病患者，測定外周血中的C肽水平能更準確、及時地反映內源性胰島素水平，更能代表胰島β細胞的功能，對糖尿病分型和治療具有重要指導意義[22-23]。韓國一項橫斷面研究表明，C肽水平升高可以降低糖尿病微血管病變的發生風險，而在大血管并發癥方面無明顯差異[24]。為探討中國T2DM患者血清C肽水平與血管并發癥間的關系，上海的一項橫斷面研究結果顯示血清C肽水平與腦血管疾病的患病率呈正相關，與DR呈負相關，DR患病率隨C肽水平升高而降低[25]。李沖沖[26]研究發現FCP與DR呈負相關，FCP水平較高是DR的保護因素，FCP水平與DN、DPN無明顯相關性。研究發現，血清C肽水平與糖尿病自主神經病變率呈負相關，C肽水平較低是DCAN的獨立危險因素[27-28]。在新診斷的T2DM患者中，DCAN的患病率較高，提示胰島β細胞功能下降與DCAN密切相關，FCP<0.67 nmol/L患DCAN的風險大于FCP≥0.67 nmol/L(OR=6.00，95%CI1.815～19.830，P=0.003)[29]。本研究結果顯示，FCP為DCAN的獨立影響因素，與之前研究[27-28]相一致，其診斷DCAN的最佳截斷值為0.125 μg/L，靈敏度為99%，但特異度較低。隨著FCP增加，DCAN患病風險下降，提示C肽可能是糖尿病神經病變的保護因素，涉及的分子機制尚不清晰。

流行病學研究顯示，與FPG相比，餐后血糖能更好地預測糖尿病心血管疾病及微血管并發癥[30]。研究發現，采用2 h PG預測HbA1c的準確度高于FPG，監測餐后血糖可替代FPG，兩者在血糖控制方面未見明顯差異[31]。此外，2 h PG預測DR的能力優于FPG、HbA1c，2 h PG預測DR的最佳截斷值為11.5 mmol/L，AUC為0.947，診斷價值較高[32]。有研究表明在糖耐量異常早期，自主神經和感覺神經功能障礙的患病率較高，餐后血糖是DCAN的預測指標之一[33]。在本研究中，2 h PG是DCAN的危險因素，對診斷DCAN有一定預測價值，但靈敏度較低，需要更大樣本進一步明確DCAN與餐后血糖的關系。

綜上所述，Hcy、2 h PG、FCP均為DCAN的獨立影響因素，三者可作為生物標志物輔助診斷評估DCAN，以及早防治DCAN，降低糖尿病患者死亡風險，提高生活質量。但本研究納入樣本量較小，存在一定的局限性。本研究得出的DCAN獨立影響因素較少，與以往研究有一定差別，可能受患者服藥及其他因素影響，故在以后的研究中，可設置正常組、初發T2DM組進行對比，擴大樣本量，聯合多中心行流行病學調查以明確其與DCAN的關系。