糖尿病并發心力衰竭患者血清炎性因子與糖代謝指標、心功能分級的相關性分析

吳統軍，王盼盼

（1.會寧縣第二人民醫院檢驗科；2.會寧縣第二人民醫院內分泌科，甘肅 白銀 730722）

糖尿病是臨床中常見的慢性、進展性疾病，胰島素抵抗、胰島β細胞功能缺陷是誘發糖尿病的主要病理機制。隨著糖尿病病情進展，胰島β細胞逐漸衰竭，可進一步誘發微血管病變、神經病變等嚴重并發癥，而心力衰竭是其中發病率較高的合并癥。糖尿病患者并發心力衰竭，不僅造成臨床治療難度升高，還會加速患者死亡，嚴重威脅患者生命安全。因此，早期發現并予以患者有效的干預措施對于改善患者生存質量，延長生存時間具有重要意義。隨著病情的進展，糖尿病并發心力衰竭患者的血糖水平上升、心功能逐漸減弱，因此評估糖代謝指標、心功能是臨床選擇治療方案的關鍵環節。有研究表明，糖尿病患者因糖代謝紊亂、糖基化終末產物的生成和積聚等因素的影響，會促使大量炎性因子的釋放，導致氧化應激與炎癥反應等損傷心功能，從而導致心力衰竭的發生，且炎癥反應也可促使糖尿病發生、發展。血清白細胞介素 -6（IL-6）、C- 反應蛋白（CRP）、腫瘤壞死因子 -α（TNF-α）是介導炎癥反應的重要因子，可用于評估患者病情嚴重程度；C肽是具有重要生理功能的活性肽，是胰島β細胞的分泌產物，不僅能夠反映胰島β細胞功能，還能夠誘導系統性炎癥反應[1-2]。本研究旨在探討血清 IL-6、CRP、TNF-α、C 肽及糖代謝指標在糖尿病并發心力衰竭患者中的水平變化，并分析血清炎性因子與糖代謝指標、心功能分級的相關性，為臨床診治糖尿病并發心力衰竭提供依據，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2018年10月至2021年10月會寧縣第二人民醫院收治176例糖尿病患者的臨床資料，根據患者是否并發心力衰竭將其分為A組（67例，未并發心力衰竭）和B組（109例，糖尿病并發心力衰竭），再根據美國紐約心臟病學會（NYHA）心功能分級[3]標準將B組患者分為Ⅰ級（29例）、Ⅱ級（35例）、Ⅲ級（24例）、Ⅳ級（21例）。A組患者中男性39例，女性28例；年齡52～82歲，平均（61.15±2.83）歲。B組患者中男性65例，女性44例；年齡50～82歲，平均（61.75±3.14）歲。兩組患者一般資料相比，差異無統計學意義（P＞0.05），組間具有可比性。納入標準：所有患者均符合《中國2型糖尿病防治指南（2017年版）》[4]中關于糖尿病的相關診斷標準；B組患者符合《中國心力衰竭診斷和治療指南2014》[5]中的相關診斷標準；近期未接受過糖皮質激素、免疫治療、心胸手術等相關治療者等。排除標準：伴有多器官功能衰竭者；有陳舊性心肌梗死病史者；臨床資料不完整者等。本研究已經院內醫學倫理委員會審核批準。

1.2 檢驗方法 于入院次日清晨取患者空腹外周靜脈血4 mL，其中2 mL靜脈血以3 000 r/min的轉速離心15 min，取血清，采用全自動生化分析儀檢測血清C肽水平，采用酶聯免疫吸附實驗法檢測血清IL-6、CRP、TNF-α水平；另2 mL靜脈血經抗凝后，采用氧化酶法檢測空腹血糖（FPG）水平，采用電化學發光法檢測空腹胰島素（FINS）水平，采用柱層析法檢測糖化血紅蛋白（HbA1c）水平。

1.3 觀察指標 ①比較A組和B組患者血清IL-6、CRP、TNF-α、C肽水平與糖代謝指標水平。②比較不同心功能分級糖尿病并發心力衰竭患者血清IL-6、CRP、TNF-α、C肽與糖代謝指標水平。③采用Pearson相關系數法分析糖尿病并發心力衰竭患者血清IL-6、CRP、TNF-α、C肽水平與糖代謝指標、心功能分級的相關性。

1.4 統計學方法 采用SPSS 22.0統計軟件分析數據，計量資料以(±s)表示，兩組間比較采用t檢驗，多組間比較采用重復測量方差分析；采用Pearson相關系數法分析糖尿病并發心力衰竭患者血清IL-6、CRP、TNF-α、C肽與糖代謝指標、心功能分級的相關性。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 A組和B組患者血清IL-6、CRP、TNF-α、C肽水平與糖代謝指標 B組患者血清IL-6、CRP、TNF-α、C肽、FPG、FINS、HbA1c水平均高于A組，差異均有統計學意義（P＜0.05），見表 1。

表1 A組和B組患者血清IL-6、CRP、TNF-α、C肽與糖代謝指標水平比較(±s)

表1 A組和B組患者血清IL-6、CRP、TNF-α、C肽與糖代謝指標水平比較(±s)

注：IL-6：白細胞介素 -6；CRP：C- 反應蛋白；TNF-α：腫瘤壞死因子 -α；FPG：空腹血糖；FINS：空腹胰島素；HbA1c：糖化血紅蛋白。

組別 例數 IL-6(pg/mL) CRP(mg/L) TNF-α(pg/mL) C肽(nmol/L) FPG(mmol/L) FINS(mIU/L) HbA1c(%)A 組 67 22.36±0.28 10.86±1.27 19.56±6.07 0.55±0.21 8.05±1.19 9.77±3.25 7.45±0.36 B 組 109 28.42±6.84 13.71±2.56 25.71±5.11 0.86±0.28 10.45±2.44 16.61±5.14 9.14±0.35 t值 7.240 8.487 7.211 7.809 7.515 9.754 30.767 P值 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05

2.2 不同心功能分級糖尿病并發心力衰竭患者血清IL-6、CRP、TNF-α、C肽與糖代謝指標水平 隨著心功能分級的提高，糖尿病并發心力衰竭患者血清IL-6、CRP、TNF-α、C肽、FINS、FPG、HbA1c水平均逐漸升高，差異均有統計學意義（均P＜0.05），見表2。

表2 不同心功能分級糖尿病并發心力衰竭患者血清IL-6、CRP、TNF-α、C肽水平與糖代謝指標水平比較(±s)

表2 不同心功能分級糖尿病并發心力衰竭患者血清IL-6、CRP、TNF-α、C肽水平與糖代謝指標水平比較(±s)

注：與心功能Ⅰ級比，*P＜0.05；與心功能Ⅱ級比，#P＜0.05；與心功能Ⅲ級比，△P＜0.05。

組別 例數 IL-6(pg/mL) CRP(mg/L) TNF-α(pg/mL) C肽(nmol/L) FPG(mmol/L) FINS(mIU/L) HbA1c(%)Ⅰ級 29 24.15±3.06 12.06±0.64 21.71±3.05 0.63±0.12 9.04±1.25 12.36±3.16 8.16±0.56Ⅱ級 35 27.88±3.64* 13.19±0.85* 24.84±4.16* 0.75±0.17* 10.11±1.69* 14.67±3.76* 8.95±0.77*Ⅲ級 24 31.84±6.78*# 15.93±1.74*# 28.96±5.21*# 0.86±0.11*# 11.58±2.94*# 16.86±4.24*# 9.46±0.85*#Ⅳ級 21 34.76±7.83*# 18.21±2.53*#△ 32.27±5.34*#△ 0.92±0.24*# 13.66±3.52*#△ 18.71±5.56*# 10.43±1.08*#△F值 18.873 85.470 27.466 15.492 17.441 11.076 33.797 P值 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05

2.3 相關性分析 Pearson相關系數法分析結果顯示，血清IL-6水平與FPG、FINS、HbA1c水平、心功能分級均呈正相關，差異均有統計學意義（r= 0.523、0.256、0.607、0.412，均P＜0.05）；血清 CRP水平與 FPG、FINS、HbA1c水平、心功能分級均呈正相關，差異均有統計學意義（r= 0.351、0.753、0.684、0.508，均P＜0.05）；血清 TNF-α水平與FPG、FINS、HbA1c水平、心功能分級均呈正相關，差異均有統計學意義（r= 0.459、0.692、0.512、0.297，均P＜0.05），血清C肽水平與FPG、FINS、HbA1c水平均呈正相關，差異均有統計學意義（r= 0.243、0.304、0.724、0.326，均P＜0.05），見表 3。

表3 糖尿病并發心力衰竭患者血清IL-6、CRP、TNF-α、C肽水平與糖代謝指標、心功能分級的相關性

3 討論

糖尿病患者由于糖、脂質、蛋白質代謝出現紊亂，因此會出現心、腦及周圍血管系統、神經系統、消化系統、內分泌代謝系統紊亂等，心力衰竭是糖尿病患者的常見并發癥之一。糖尿病患者發生心力衰竭的原因包括糖尿病心肌病、糖尿病性微血管病變等，其發生、發展是一個進行性過程，有大量炎性因子參與其中，炎癥反應可促進心室重構，加重患者心功能損傷，加快心力衰竭進展，因此炎性因子水平可預測患者的病情和預后。有報道指出，糖尿病并發心力衰竭患者死亡的危險因素中包括糖代謝水平升高與心功能惡化，因此監測患者糖代謝與心功能，在臨床診斷、治療中意義重大[6]。

HbA1c是血液中的葡萄糖游離醛基與血紅蛋白游離氨基間的非酶縮合產物；FPG是診斷糖代謝紊亂最常用和最重要的指標，兩者都用于評估血糖控制情況，其水平降低，提示患者血糖水平得到有效控制；FINS代表胰島素的分泌功能，其水平升高，提示機體胰島β細胞分泌胰島素存在缺陷，進而導致胰島素分泌不足，胰島素無法有效發揮作用致使血糖升高。高血糖狀態下游離脂肪酸氧化增強、鈣平衡調節異常等引起心肌細胞的壞死、纖維化或小血管疾病，及胰島素抵抗產生的高胰島素血癥導致心肌、心臟血管、心臟自主神經病變等，使心內膜下心肌灌注不良、缺血，造成心肌功能異常，且機體長期處于高血糖狀態可導致血液黏稠度增加，進一步加重心臟負擔，從而并發心力衰竭[7]。此外，由胰島素抵抗或胰島素分泌不足所致高血糖狀態可促進胰島細胞分泌大量炎性因子，如IL-6、TNF-α，其與效應細胞產生毒性作用，加速胰島β細胞凋亡，進一步加重胰島素抵抗；同時，慢性高血糖也可導致內皮細胞功能障礙，刺激中膜平滑肌分泌血清IL-6、TNF-α，而血清IL-6、TNF-α作用于肝臟，使血清CRP水平升高[8]。而C肽是由胰島素原裂解產生的含31個氨基酸的多肽，能夠反映胰島β細胞生成與分泌胰島素的能力，若胰島β細胞損傷，血清C肽水平會降低，且C肽本身能夠激活多條細胞內信號通路，誘導炎癥反應，進而參與心力衰竭的病理進程[9]。本研究結果顯示，B組患者血清IL-6、CRP、TNF-α、C肽、FPG、FINS、HbA1c水平均高于A組，表明 FPG、FINS、HbA1c、IL-6、CRP、TNF-α、C 肽均可用于糖尿病并發心力衰竭的診斷中。

糖尿病并發心力衰竭患者血糖水平長期得不到有效控制，機體在高糖基化產物的作用下出現內皮細胞功能紊亂，誘發高胰島素血癥、胰島素抵抗，造成血細胞異常活化，加劇內皮損傷及微血管、大血管病變，機體產生微循環障礙，血管阻力增大，心臟負荷增加，心肌僵硬，心功能進一步惡化。FINS水平升高可抑制胰島素信號傳導和葡萄糖轉運，降低外周組織包括心肌對葡萄糖的利用，進而影響心肌的能量代謝，降低心功能水平；HbA1c沉積于心肌，可導致心肌收縮和順應能力降低，加劇心室結構重塑，引起心臟病理性改變，其水平升高后，紅細胞對氧的親和力下降，誘發細胞組織缺氧，引起血管內皮細胞損傷，增加心衰、心律失常發生的風險；FPG長期處于較高水平，會導致結構蛋白的改變和間質纖維化，造成心肌僵硬和心肌收縮力降低，引起鈣代謝受損、細胞凋亡及心肌進行性重塑，直接損害心臟功能；IL-6是由單核巨噬細胞合成并釋放的炎性因子，可破壞心肌細胞膜的完整性，使其出現氧化應激損傷，誘發機體收縮功能障礙，促進糖尿病并發心力衰竭患者病情進展；CRP在心肌細胞中可通過補體系統增強炎癥反應，通過加速心肌細胞壞死、凋亡，使機體膠原纖維大量堆積，對心臟膠原結構產生破壞，造成機體血管內皮功能損傷，最終導致機體收縮和舒張功能障礙，加重心肌損傷，促進糖尿病并發心力衰竭患者病情惡化；TNF-α是一種具有多種生物學效應的細胞因子和免疫調節因子，在抑制心肌收縮性，促進心肌重構，增加內皮、心肌細胞凋亡中起重要作用，且其水平升高提示機體處于炎癥狀態，而處于炎性應激狀態下的心肌細胞更易激活神經激素，釋放氮末端 -?前體腦鈉肽，氮末端 -?前體腦鈉肽的表達升高可增加心力衰竭的嚴重程度[10-11]。當血糖升高時，C肽水平也會升高，從而通過趨化作用促進單核細胞聚集和平滑肌細胞增殖，誘導平滑肌細胞遷移，促使細胞因子、金屬蛋白酶類、氧化分子的釋放，增加血管通透性，誘導血管病變，加重心力衰竭嚴重程度[12]。本研究中，隨著心功能分級的提高，糖尿病并發心力衰竭患者血清IL-6、CRP、TNF-α、C肽、FINS、FPG、HbA1c水平也均逐漸升高，且Pearson相關系數分析顯示，血清IL-6、CRP、TNF-α、C肽水平與FPG、FINS、HbA1c水平、心功能分級均呈正相關，提示隨著糖尿病并發心力衰竭患者機體血糖水平和心功能損害的加重，炎癥反應也加劇，不利于患者預后。

綜上，血清炎性因子、糖代謝指標水平在糖尿病并發心力衰竭患者中均處于較高表達水平，且隨著心功能等級升高，其水平也逐漸升高，血清炎性因子與患者血糖水平、心功能分級均呈正相關，臨床上通過檢測糖尿病并發心力衰竭患者血清炎性因子水平的變化，可輔助制定有效的防治措施，值得臨床進一步深入研究。