左心室心肌功能參數評估2型糖尿病患者血清補體C3水平

張夢嬌，沙 蕾，曹萌萌，童攬月，沈崔琴，杜聯芳，李朝軍,,*

(1.濰坊醫學院醫學影像學院，山東 濰坊 261053；2.上海市第一人民醫院嘉定分院超聲科，上海 201803；3.上海交通大學醫學院附屬第一人民醫院超聲科，上海 200080)

2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus, T2DM)患者機體處于慢性炎癥狀態，心血管事件風險增加[1]。補體C3水平可反映機體炎癥狀態，且與心血管疾病預后相關[2]。既往研究[3]發現，T2DM患者補體水平越低，則病情惡化程度越高；而全身炎癥反應綜合征患者補體C3水平越低，其炎癥反應越輕，預后越好[4]。目前尚不清楚C3水平對左心室結構和功能的影響。本研究采用二維斑點追蹤成像(two-dimensional speckle tracking imaging, 2D-STI)觀察左心室心肌功能參數評估T2DM患者血清補體C3水平的價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選取2020年12月—2022年5月上海市第一人民醫院嘉定分院38例確診T2DM患者，男21例、女17例，年齡18～81歲，平均(61.9±10.2)歲；根據C3水平中位數(81.9 mg/dl)將其分為C3低水平組(C3-組，C3≤81.9 mg/dl)和高水平組(C3+組，C3>81.9 mg/dl)。C3-組(n=19)男11例、女8例，年齡18～76歲、平均(59.0±11.2)歲；C3+組(n=19)男10例、女9例，年齡27～81歲、平均(62.7±7.9)歲。排除標準：①補體合成能力下降性疾病，如慢性活動性肝炎、肝硬化等；②補體消耗或丟失過多性疾病，如活動性紅斑狼瘡、急性腎小球腎炎等；③腦梗死、心肌梗死、心力衰竭等心腦血管事件；④資料不完整。另外選取61例無糖尿病及心腦血管病史的甲狀腺結節或乳腺結節患者為對照組，男37例，女24例，年齡18～80歲，平均(55.2±10.4)歲。本研究經醫院倫理委員會批準(2019KY009-4)；患者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 由1名具有5年以上心臟超聲心動圖診斷經驗的主治醫師進行操作。采用Philips EPIQ7型彩色多普勒超聲診斷儀，S5-1探頭，頻率1～5 MHz，保持幀頻≥60幀/秒。囑患者左側臥，同步記錄心電圖；待其靜息5 min后，獲取室間隔舒張末期厚度(interventricular septal thickness at diastole, IVSD)、左心室后壁舒張末期厚度(left ventricular posterior wall diameter at diastole, LVPWD)、左心室舒張末期內徑(left ventricular end-diastolic diameter, LVEDD)及左心室收縮末期內徑(left ventricular end-systolic diameter, LVESD)；以脈沖多普勒獲取二尖瓣口舒張期血流速度峰值E峰，以組織多普勒測量舒張早、晚期二尖瓣環側壁組織運動速度e峰、a峰，并計算E/e和e/a；采用雙平面Simpson法獲取左心室射血分數(left ventricular ejection fraction, LVEF)。存儲左心室短軸心底水平、乳頭肌水平及心尖水平連續3個心動周期的動態圖像，并將其導入QLab13.0軟件系統進行分層應變分析，得到收縮期左心室心內膜下心肌整體圓周應變(endocardial myocardial global circumferential strain, GCSendo)、中層心肌整體圓周應變(mid-myocardial global circumferential strain, GCSmid)和心外膜下心肌整體圓周應變(epicardial myocardial global circumferential strain, GCSepi)。之后于1周內隨機選取20組數據進行第2次分析，將所獲數據用于重復性檢驗。

1.3 實驗室檢查 于檢查當日清晨采集空腹靜脈血，采用Siemens ATELLICA CH930全自動生化分析儀，以己糖激酶法(試劑購自德國Siemens)檢測空腹血糖；采用HA-8180全自動生化分析儀，以液相反相陽離子交換層析法(試劑購自日本愛克萊)檢測糖化血紅蛋白；采用貝克曼IMMAGE800全自動生化分析儀，以免疫速率散射比濁法(試劑購自美國貝克曼)檢測血清C反應蛋白和補體C3。

1.4 統計學分析 采用SPSS 23.0統計分析軟件。以±s表示正態分布計量資料，行單因素方差分析、LSD-q檢驗；以中位數(上下四分位數)表示偏態分布計量資料，行Mann-WhitneyU檢驗。采用χ2檢驗比較計數資料。行Pearson相關性分析。采用Bland-Altman圖和線性回歸分析評價GCSmid測值的重復性，以r>0.7為重復性佳。繪制受試者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲線，采用DeLong檢驗比較曲線下面積(area under the curve, AUC)。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般資料 C3+組、C3-組及對照組年齡、體質量指數及收縮壓差異均有統計學意義(P均<0.05)。見表1。

表1 不同C3水平T2DM患者及對照組患者一般資料比較

2.2 實驗室指標 3組間空腹血糖、糖化血紅蛋白、單核細胞、中性粒細胞百分比、淋巴細胞百分比、嗜酸性粒細胞百分比、嗜堿性粒細胞百分比及補體C3差異均有統計學意義(P均<0.05)。見表2。

表2 不同C3水平T2DM患者及對照組患者實驗室指標比較

2.3 左心室參數 3組間LVESD、IVSD、E/e、e/a、GCSendo、GCSmid及GCSepi差異均有統計學意義(P均<0.05)。見表3及圖1～3。

表3 不同C3水平T2DM患者及對照組患者左心室超聲參數比較

圖1 C3+組患者，女，69歲，T2DM，左心室心肌功能圖 A.2D-STI； B.環向應變彩色編碼圖； C.環向應變牛眼圖； D.環向應變曲線圖

圖2 C3-組患者，男，64歲，T2DM，左心室心肌功能圖 A.2D-STI； B.環向應變彩色編碼圖； C.環向應變牛眼圖； D.環向應變曲線圖

圖3 對照組患者，男，48歲，左葉結節性甲狀腺腫，左心室心肌功能圖 A.2D-STI； B.環向應變彩色編碼圖； C.環向應變牛眼圖； D.環向應變曲線圖

2.4 相關性分析 GCSendo、GCSmid及GCSepi均與空腹血糖(r=0.198、0.185、0.214，P均<0.05)和糖化血紅蛋白(r=0.236、0.202、0.249，P均<0.05)呈正相關，與中性粒細胞百分比呈負相關(r=-0.162、-0.162、-0.165，P均<0.05)。控制空腹血糖的偏相關分析顯示，GCSendo、GCSmid及GCSepi均與糖化血紅蛋白和中性粒細胞百分比無明顯相關(P均>0.05)。

2.5 ROC曲線分析 以GCSendo、GCSmid和GCSepi評估T2DM患者血清補體C3水平的AUC分別為0.754、0.710和0.707；其中，GCSendo的AUC高于GCSmid和GCSepi(P均<0.05)。見圖4。

圖4 GCSendo、GCSmid和GCSepi評估T2DM患者補體C3水平的ROC曲線 圖5 GCSmid測值的重復性分析圖 A.Bland-Altman圖； B.線性回歸曲線

2.6 重復性檢驗 前后2次GCSmid測值的重復性較佳(r=0.755,P<0.01)，見圖5。

3 討論

補體是人血清中具有酶促反應活性的糖蛋白，通過多種途徑激活后可介導非特異性免疫應答和炎癥反應。C3主要由肝臟和巨噬細胞分泌，可反映肝功能和巨噬細胞活性[5]。本研究C3+組淋巴細胞百分比和嗜堿性粒細胞百分比均高于對照組、中性粒細胞百分比低于對照組。機體高血糖狀態可導致氧化應激增強、活性氧簇增加，促進炎癥因子及炎性標志物增加。本研究發現高C3 T2DM患者左心室參數異常，可能與補體C3介導非特異性炎癥反應有關[6]。既往研究[7]顯示，血清補體C3高水平可使舒張性心力衰竭和收縮性心力衰竭發生風險增加2倍；而本研究C3-組與C3+組患者LVPWD差異無統計學意義，有待進一步觀察。

心肌缺血依次累及心內膜下心肌、中層心肌及心外膜下心肌。T2DM患者慢性炎癥反應引起冠狀動脈微血管內皮細胞炎癥，使心肌肥厚，心肌靜息張力增加，導致心肌僵硬和舒張性心力衰竭[8]。本研究中，3組間多項炎癥指標差異具有統計學意義，支持上述觀點。心肌分層圓周應變主要反映心肌在環向方向上的功能，并與心室重構和心臟前負荷有關，是早期評估心肌收縮和舒張功能的敏感指標[9-10]。一項納入92例急性心肌梗死患者的前瞻性研究[11]指出，GCSendo用于預測心臟事件的價值較高。糖尿病患者血糖控制不理想時，微環境內氧化應激、炎癥和非特異性免疫反應均可導致心肌纖維化及功能受損[12]。本研究納入的T2DM患者均無心腦血管事件發生，其心肌全層損害主要為糖代謝所致，且C3-組和C3+組患者GCSendo、GCSmid及GCSepi均小于對照組，其中GCSendo評估T2DM患者補體C3水平的AUC最高。本研究發現GCSendo、GCSmid和GCSepi均與中性粒細胞百分比呈負相關，但控制空腹血糖的偏相關分析結果未見上述相關性，可能提示慢性炎癥狀態并非T2DM患者心肌結構和功能受損的主要原因[13]。此外，本研究結果顯示GCSendo、GCSmid和GCSepi均與空腹血糖和糖化血紅蛋白呈正相關，而校正血糖影響后，其與糖化血紅蛋白的相關性亦消失，提示高血糖為心肌收縮功能受損的主要原因，而炎癥狀態則為影響相對較小的協同效應。

綜上所述，GCSendo可用于評估T2DM患者血清C3水平。但本研究為小樣本、橫斷面回顧性研究，難以評價補體C3與心肌力學受損是否存在因果關系，有待進一步觀察。