基于文獻研究探討2型糖尿病節(jié)律-自主神經功能紊亂與陰虛證關系

任威銘，戰(zhàn)麗彬

1.南京中醫(yī)藥大學中醫(yī)學院·中西醫(yī)結合學院，江蘇 南京 210023；2.遼寧中醫(yī)藥大學中醫(yī)藥創(chuàng)新工程技術中心，遼寧 沈陽110847

隨著社會經濟發(fā)展和人們生活方式的改變，全球2型糖尿病患病率呈增長趨勢，據《中國2型糖尿病防治指南（2020年版）》顯示，至2017年我國糖尿病患病率已達11.2%[1]。地球上所有生物體均有維持自身生命活動的內在節(jié)律性，人類的生物節(jié)律主要表現為以24 h周期循環(huán)的晝夜節(jié)律，以及周節(jié)律、月節(jié)律、年節(jié)律等，主要由位于下丘腦視交叉上核的生物節(jié)律主時鐘與周圍組織細胞的分子生物鐘同步共同調控，周期改變或睡眠-覺醒節(jié)律倒置可能會引起生物節(jié)律紊亂[2]。研究表明，晝夜節(jié)律紊亂是2型糖尿病的重要發(fā)病因素[3]，與此同時，2型糖尿病的發(fā)展也伴隨著血糖、血壓等生理指標的季節(jié)和晝夜節(jié)律紊亂，二者互為因果[4]。《2型糖尿病病證結合診療指南》[5]與相關臨床研究[6]表明，陰虛證是其重要證型。由于患者陰氣虧少，陽不入陰，出現五心煩熱、盜汗、午后潮熱、少寐等癥狀，在午后或夜晚較為明顯，表現出節(jié)律紊亂的特點。但其形成機理與2型糖尿病節(jié)律紊亂的聯系尚不明確。本研究采用文獻研究方式，通過提取2型糖尿病節(jié)律紊亂的相關實驗室指標，運用數據挖掘方法，分析不同指標的相關性，挖掘不同指標組合的隱含關系，探討2型糖尿病節(jié)律相關指標與陰虛證癥狀的可能內在聯系，為探索2型糖尿病陰虛證節(jié)律變化本質提供一定理論依據。

1 資料與方法

1.1 文獻來源與檢索策略

檢索PubMed、MEDLINE、中國知識資源總庫（CNKI）、中文科技期刊數據庫（維普網）、中國學術期刊數據庫（萬方數據）、中國生物醫(yī)學文獻數據庫（CBM），分別采用“All fields”和“主題”進行精確檢索，檢索時段為建庫至2021年3月31日。英文檢索詞為“type 2 diabetes”“diabetes”“biological rhythms”“rhythms”，檢索式為：((diabetes[MeSH Terms]) OR(type 2 diabetes mellitus[MeSH Terms]) OR (NIDDM[MeSH Terms])) AND ((biological rhythms[MeSH Terms]) OR (biorhythm[MeSH Terms]) OR (Circadian rhythm[MeSH Terms]))；中文檢索詞為“2型糖尿病”“糖尿病”“生物節(jié)律”，檢索式為：（主題：2型糖尿病）OR（主題：糖尿病）AND（主題：生物節(jié)律）。

1.2 納入標準

①與生物節(jié)律有關的2型糖尿病的臨床研究，主要為檢測2型糖尿病本身指標出現生物節(jié)律變化的研究；②包括在2型糖尿病疾病狀態(tài)下，時間因素與診斷、治療、預防、用藥及護理等關聯的相關內容。

1.3 排除標準

①有關2型糖尿病與生物節(jié)律的基礎研究、綜述；②疾病狀態(tài)為1型糖尿病或代謝綜合征或2型糖尿病相關并發(fā)癥；③單獨論述時間因素或醫(yī)學活動；④重復發(fā)表或與主題無關的文獻。

1.4 文獻知識庫的建立

①閱讀題目及摘要，按納入和排除標準初步篩選合格文獻；②確定納入文獻，進行資料提取，包括標題、作者、文獻來源、發(fā)表時間等，提取研究內容基本信息，如疾病名稱、檢測指標等。

1.5 數據轉換及數據集建立

對收集的資料進行標準化處理，根據具體情況對實驗室指標進行合并、分類或刪除，并對復雜描述進行刪繁和統(tǒng)一，減少或排除各類因素對分析結果影響。使用Excel15.19.1將文本數據轉換為數字變量以符合數據挖掘和統(tǒng)計分析的要求，賦值0和1。

1.6 統(tǒng)計學方法

1.6.1 頻數分析

頻數分析可用于查看數據的基本分布形態(tài)情況，用以分析2型糖尿病與生物節(jié)律相關文獻中的高頻次實驗室指標。

1.6.2 相關性分析

對提取的2 型糖尿病生物節(jié)律紊亂指標進行Spearman相關性分析，將賦值文本導入SPSS25.0進行描述統(tǒng)計，使用R Studio 3.5.1的Hmisc安裝包計算相關系數（r），P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

1.6.3 因子分析

因子分析法可從研究指標相關矩陣內部的依賴關系出發(fā)，把一些信息重疊、具有錯綜復雜關系的變量歸結為少數幾個不相關的綜合因子，即公因子。根據原始指標與各公因子間的關系及因子得分對原始值進行分析。本研究采用SPSS25.0軟件因子分析模塊，對糖尿病節(jié)律紊亂的指標進行分析，將原始值標準化處理后進行降維分析，采用KMO和巴特利特球形度檢驗，提取特征值>2的數據，根據因子載荷的絕對值獲得潛在關聯的核心指標，以發(fā)掘2型糖尿病生物節(jié)律的內在病理變化。

2 結果

2.1 文獻檢索結果

共檢索到相關文獻4 063篇，篩選得到與2型糖尿病和生物節(jié)律相關的臨床研究文獻281篇。選取論述2型糖尿病本身生物節(jié)律表現的文獻146篇，其中英文文獻94篇，中文文獻52篇。

首次報道2 型糖尿病發(fā)生生物節(jié)律紊亂內容為1972 年，Diurnal variation in oral glucose tolerance:blood sugar and plasma insulin levels morning，afternoon，and evening[7]，該研究論述了口服葡萄糖耐量的晝夜變化：早晨、下午和晚上的血糖和血漿胰島素水平。之后相關研究逐年增多。

2.2 2型糖尿病生物節(jié)律指標分布

將提取的指標名稱進行規(guī)范化、統(tǒng)一化、歸類處理，在保證原意不變的情況下進行規(guī)范表述。經規(guī)范及剔除重復性指標后，共采用68個評價2型糖尿病生物節(jié)律紊亂指標，以功能屬性為依據，將收集的評價指標從生命體征、理化檢測及基因與蛋白表達分為3個域進行歸類，見圖1。

圖1 評價2型糖尿病生物節(jié)律紊亂指標的指標域

2.3 指標頻次分析

頻次≥5的評價指標依次為：24 h動態(tài)血壓、糖化血紅蛋白、空腹血糖、晝夜血壓、尿白蛋白、心率變異性、血清皮質醇、胰島素抵抗、夜間血壓、餐后血糖、唾液皮質醇、膽固醇、胰島素、腰圍、心率、褪黑素、生物鐘基因表達、臨床血壓、同型半胱氨酸、體質量、連續(xù)血糖監(jiān)測、家庭血壓、三酰甘油。指標頻次分布見表1。

表1 評價2型糖尿病生物節(jié)律紊亂指標頻次分布

2.4 2型糖尿病與季節(jié)節(jié)律

在季節(jié)節(jié)律文獻中討論空腹血糖、糖化血紅蛋白、血脂、25羥維生素D、血壓、門診量和發(fā)病率與季節(jié)的關系。研究發(fā)現，在冬季或極寒溫度下，空腹血糖水平升高[8-10]、糖化血紅蛋白升高[11-17]、血壓升高[18-19]，低血糖事件發(fā)生更為頻繁[20-21]，25 羥維生素D含量最低[22]，血脂含量升高[23]；而在夏季或炎熱溫度下，上述指標則呈相反趨勢，但出生時間在夏季表現出較高患病率[20，24]。

2.5 2型糖尿病與晝夜節(jié)律

在晝夜節(jié)律文獻中對空腹血糖、糖化血紅蛋白、血糖變異性、晝夜血壓、血壓變異性、血脂等指標進行相關性分析和因子分析。

2.5.1 2型糖尿病節(jié)律紊亂指標相關性分析

r<0.3為弱相關，0.3≤r<0.7為中等相關，r≥0.7為強相關，2型糖尿病節(jié)律紊亂中等及強相關指標見表2。

表2 2型糖尿病節(jié)律紊亂中等相關及強相關指標

結果顯示，2型糖尿病節(jié)律紊亂指標之間密切相關。糖代謝相關指標中，空腹血糖與餐后血糖、糖化血紅蛋白呈正相關，但與24 h動態(tài)血壓呈負相關，空腹血糖越高，24 h動態(tài)血壓波動的節(jié)律性越不明顯[25]。血糖節(jié)律波動異常時，胰高血糖素的升高和抵抗素的升高也更加明顯。糖代謝與脂代謝的紊亂加重可相互影響，促進疾病進展[26]。血糖節(jié)律波動異常可導致褪黑素、血清皮質醇、抵抗素、促腎上腺皮質激素分泌節(jié)律紊亂。脂代謝相關指標中，體質量的異常與脂質合成和代謝異常及胰島素抵抗呈正相關，且與全身慢性炎癥的發(fā)生、內分泌激素分泌紊亂關聯度高。肥胖使體質量增加可降低2型糖尿病患者體內節(jié)律波動幅度[27]。體溫波動與心率異常高相關，2型糖尿病自主神經功能紊亂可導致夜間體溫升高幅度降低[28]。血壓變化有關指標中，血壓節(jié)律紊亂與內皮功能、心功能等密不可分。研究表明，2型糖尿病患者可能在血管并發(fā)癥之前出現夜間血壓升高[29]，還可出現自主神經功能紊亂表現，其特點為心率變異性增加，夜間血壓下降幅度降低，呈現“非杓型血壓”[30]。睡眠-覺醒節(jié)律紊亂與血清皮質醇、褪黑素等血漿激素及胰島β細胞功能、葡萄糖耐量、氧化應激相關指標呈正相關。表明2型糖尿病患者存在嚴重的睡眠-覺醒節(jié)律紊亂，且這種睡眠模式改變影響血糖及氧化應激等多方面生理過程。本研究納入涉及生物節(jié)律基因層面的臨床研究較少，推測原因為進行生物節(jié)律的研究所需臨床樣本制備較為復雜，需多時間點測量，組織樣本提取難度較大，患者依從性較差。

2.5.2 2型糖尿病節(jié)律紊亂指標因子分析

將文獻中出現2型糖尿病節(jié)律紊亂指標共68個成分采用因子分析法，通過最大方差法旋轉，并經過迭代25次后，根據方差結果以載荷平方和>2為標準選取公因子，共11個公因子，累計貢獻率為47.07%，分別設為Factor1～Factor11（詳見本文OSID碼）。分析上述公因子中指標的因子載荷值，選取每個公因子中因子載荷值>0.3的指標（見表3），并將因子載荷值≥0.5的指標作為對2型糖尿病生物節(jié)律高貢獻度指標，擬定為可用于判定2型糖尿病生物節(jié)律紊亂的關鍵指標。各因子對2型糖尿病生物節(jié)律紊亂的貢獻度碎石圖見本文OSID碼。

表3 2型糖尿病生物節(jié)律相關指標因子分析及因子載荷值

Factor1以脂質代謝和胰島素抵抗指標為主。胰島β細胞功能降低，胰島素分泌功能減弱，晝夜葡萄糖耐量降低，胰島素抵抗可導致肥胖，體質量指數、腰圍增加。此外，25羥維生素D反映機體維生素D基本儲備狀態(tài)，其血清濃度隨晝夜光照變化發(fā)生節(jié)律性改變[31]。當其濃度晝夜節(jié)律紊亂或維生素D缺乏，反映自主神經活動異常，可作為糖尿病周圍神經病變的獨立危險因素[32]。

Factor2以內分泌激素及骨代謝紊亂為主。胰高血糖素樣肽1、2可通過下丘腦-垂體-腎上腺（HPA）軸、交感和副交感神經系統(tǒng)調控神經內分泌功能，促進皮質醇、兒茶酚胺、乙酰膽堿等激素分泌增加[33]，也可激活交感神經，升高血壓，增加心率。下丘腦視交叉上核（SCN）區(qū)域可通過調控精氨酸加壓素（AVP）和血管活性腸肽（VIP）等神經遞質協同調節(jié)周圍神經組織節(jié)律性[34]。而2型糖尿病患者SCN表達AVP和VIP的神經元減少，對AVP 免疫反應性相對強度降低，SCN對周圍神經節(jié)律活動的調控減弱[35]。

Factor3 表明，血糖升高與自主神經功能紊亂和HPA軸調控失常有關。血糖控制不佳可造成海馬、下丘腦結構與功能損害，引起HPA軸功能亢進、高皮質醇血癥、促腎上腺皮質激素升高等；此外，HPA軸分泌功能紊亂可能由自主神經功能失調導致[36]。Chiodini等[37]研究表明，副交感神經病變患者早晨8時血清皮質醇、促腎上腺皮質激素濃度及24 h尿游離皮質醇濃度偏高，表明交感神經不受其抑制后，使HPA軸活性增強。

Factor4反映糖脂代謝、胰島β功能損傷。2型糖尿病血糖節(jié)律出現餐后血糖異常升高，伴有C肽和胰高血糖素升高。而胰島β細胞分泌C肽以提示胰島素抵抗，餐后2 h C肽與空腹C肽比值降低是心率變異性相關指標降低的危險因素，表明胰島素抵抗可能是自主神經病變原因[38]。

Factor5反映內源性葡萄糖生成與氧化應激、睡眠相關。2型糖尿病存在嚴重睡眠時型改變和睡眠障礙，夜間血清褪黑素水平下降加劇氧化應激[39]。

Factor6、7和9反映血壓等心血管功能與腎功能指標。糖尿病患者存在心率及血壓變異，以晝夜血壓差值降低、夜間血壓下降幅度減低的“非杓型血壓”為主[40]，交感神經活性增加可能是晝夜節(jié)律紊亂致血壓升高的機制。這也可能是導致肌酐和腎小球濾過率升高等腎功能損傷有關的原因[41]。

Factor8反映血糖節(jié)律和氧化應激水平。餐后血糖波動幅度越大，氧化應激反應越嚴重[42]。

Factor10和11表明2型糖尿病的炎癥反應導致血管硬化病變。晝夜節(jié)律紊亂可使促炎標志物增加、交感神經激活和內皮功能障礙[43]。不同因子的指標組合具有不同側重性，說明不同文獻中指標檢測不同，也提示2型糖尿病的生物節(jié)律紊亂涉及多個系統(tǒng)紊亂。

3 討論

2型糖尿病的生物節(jié)律紊亂主要表現在血糖、血壓、激素分泌等方面，主要指標變化情況詳見本文OSID碼。血糖是反映2型糖尿病節(jié)律紊亂的重要指標，包括空腹血糖、糖化血紅蛋白、餐后血糖、夜間血糖等。2型糖尿病患者可出現以餐后血糖劇烈升高、夜間嚴重低血糖為主的血糖變異性特征[44]，而血糖變異性大的患者自主神經損害更為嚴重，表現為交感神經和迷走神經張力均降低，迷走神經受損，交感神經興奮增加[45]。其次，血壓也反映2型糖尿病節(jié)律紊亂。以24 h動態(tài)血壓、晝夜血壓為重要監(jiān)測指標，主要表現為血壓的“非杓型改變”，即夜間血壓下降程度降低[46]。有學者將血糖與24 h動態(tài)血壓的波動情況進行相關性分析，發(fā)現血糖波動較大的2型糖尿病患者非杓型血壓占比較高[47]，可能與自主神經功能受損相關[48]。此外，大量文獻涉及激素分泌節(jié)律紊亂，以褪黑素、兒茶酚胺、皮質醇、胰島素、胰高血糖素樣肽1等為主。動態(tài)監(jiān)測褪黑素是診斷節(jié)律紊亂的金標準[49]，而2型糖尿病患者血漿褪黑素水平降低，以肥胖患者更為明顯[50]，其夜間分泌降低會促使糖化血紅蛋白水平升高[51]，且褪黑素受體風險等位基因突變也可導致空腹血糖升高[52]。2型糖尿病患者尿兒茶酚胺水平顯著降低[53]，兒茶酚胺可由自主神經系統(tǒng)調控，包含去甲腎上腺素、腎上腺素和多巴胺激素[54]，這些激素水平的節(jié)律紊亂均反映自主神經調控內分泌功能失常。既往研究表明，2型糖尿病的主要病理變化是胰島素抵抗，與自主神經功能紊亂密切關聯。交感神經系統(tǒng)調節(jié)肝葡萄糖的產生和外周組織中的葡萄糖攝取，胰島素抵抗可能導致自主神經功能障礙，隨著葡萄糖代謝障礙的惡化而增加，交感神經過度活躍與胰島素抵抗指數等級相關，兩者的夜間關聯更為明顯[55]。提示2型糖尿病在晝夜節(jié)律紊亂上的可能機制。這種紊亂可通過神經-內分泌系統(tǒng)影響血糖、血壓、激素分泌等節(jié)律，還可因運動、焦慮及情緒等因素導致交感神經興奮性增強而表現出心動過速、血管舒張、汗液分泌增多、失眠及體溫升高等癥狀[56]。

中醫(yī)學對生物節(jié)律的認識早在《黃帝內經》中就有提及。《素問·金匱真言論篇》認為：“平旦至日中，天之陽，陽中之陽也；日中至黃昏，天之陽，陽中之陰也；合夜至雞鳴，天之陰，陰中之陰也；雞鳴至平旦，天之陰，陰中之陽也。”陰陽各有其運行時間，從日中至夜晚，陽氣漸弱，陰氣漸盛。2型糖尿病屬中醫(yī)學“消渴”范疇，具有“五臟脆”的病理特點，臟腑嬌嫩，易受邪氣侵襲。從中醫(yī)病機而言，各種因素導致胃腸熱結，熱盛灼傷陰液，出現燥熱傷陰，并隨著病情發(fā)展，陰損及陽，陽氣衰微，陰陽兩虛，嚴重影響人體陰陽運行。有中醫(yī)學者從時間醫(yī)學角度研究糖尿病發(fā)病機制[57]。曾妙玲等[58]認為，糖尿病腎病患者腎陰虧虛，甚則陰陽兩虛，可出現生物節(jié)律紊亂。衡先培認為，老年糖尿病患者臟腑更為脆弱，在燥熱陰傷基礎上，五臟受累，更易表現出夜間咳嗽的特點[59]。吳優(yōu)[48]發(fā)現，糖尿病陰虛火旺證患者有自主神經功能紊亂表現。從臨床癥狀方面，2型糖尿病陰虛證常表現出午后潮熱、煩躁不安、盜汗、失眠等癥狀，多與體溫、情緒、汗腺分泌、睡眠-覺醒等生理現象的節(jié)律失常有關。研究表明，陰虛證患者普遍存在自主神經功能受損[60]，HPA 軸或交感-腎上腺髓質系統(tǒng)活動增加[61]，環(huán)磷酸腺苷/環(huán)磷酸鳥苷比值升高，物質能量代謝增加等病理變化，為以上現象的發(fā)生做出解釋。自主神經的晝夜興奮與抑制影響著人體血糖、血壓、激素分泌、各種體征等節(jié)律變化，也可能是2型糖尿病與陰虛證的共同機制之一。同時，生物鐘分子機制也影響著自主神經系統(tǒng)和內分泌系統(tǒng)等晝夜活動，因此，筆者將2型糖尿病-晝夜節(jié)律-自主神經功能與陰虛證相聯系，以期探討2型糖尿病陰虛證的內在病機。

綜上所述，本研究使用頻數統(tǒng)計、相關性分析和因子分析對2型糖尿病節(jié)律紊亂文獻進行分析，提取節(jié)律紊亂的指標，發(fā)現中等相關和強相關指標，并發(fā)掘文獻中關聯性較強的指標組合。結果顯示，2型糖尿病存在血糖、糖化血紅蛋白、胰島素、胰高血糖素等特征指標變化，以及血壓、體溫等生命體征節(jié)律異常，在心功能、腎功能、內分泌激素、睡眠-覺醒等方面存在節(jié)律紊亂現象，血糖節(jié)律紊亂與脂代謝、氧化應激、睡眠-覺醒、HPA軸節(jié)律紊亂密切相關，血壓節(jié)律紊亂與心功能、腎功能相關，2型糖尿病的生物節(jié)律紊亂表現在各個系統(tǒng)中。陰虛證的癥狀與自主神經功能紊亂密切相關，故推測自主神經功能紊亂可能是造成2型糖尿病陰虛證節(jié)律紊亂癥狀表現的內在原因。這為2型糖尿病陰虛證節(jié)律變化表現的本質提供初步思路，自主神經功能紊亂與2型糖尿病陰虛證節(jié)律變化的因果關系仍有待臨床及基礎研究進一步發(fā)掘和驗證。

本研究尚存在局限性。首先，關于糖尿病節(jié)律紊亂的文獻存在一定散在性，文獻側重點不同，提取指標較為分散，給研究帶來一定困難。其次，2型糖尿病節(jié)律性指標的監(jiān)測存在一定難度，需對患者進行長時間隨訪并在一天中多次檢測理化指標，患者依從性較差，大量研究針對操作簡單且無創(chuàng)的血壓節(jié)律指標監(jiān)測，對本研究結果產生一定偏倚。此外，在數據處理及可視化方面仍需進一步提高，可將人工智能技術與傳統(tǒng)文獻研究相融合，縮短文獻篩選時間，提高信息提取精度，深度挖掘信息內涵，從而提高文獻資料在臨床科研中的支持作用。本文僅對現有文獻進行統(tǒng)計分析綜合，還需進一步進行臨床與動物實驗驗證。