新診斷2 型糖尿病患者β 細胞第一時相分泌功能與頸部動脈粥樣硬化斑塊的相關性研究

桑丹，臧嘉斌，莊雄杰，曾玲，段新月，柳嵐

胰島β 細胞分泌和作用缺陷是2 型糖尿?。═2DM）的關鍵發(fā)病機制。在糖代謝障礙早期，β細胞的細胞膜對葡萄糖的轉運發(fā)生下調反應，因此胰島素分泌缺陷的最初表現(xiàn)，即對葡萄糖刺激的無反應性。但精氨酸等非葡萄糖物質作用于β 細胞的不同位點，使其仍保留對非糖物質的反應性[1]。因此臨床上常用精氨酸刺激試驗（AST）來評估患者胰島β 細胞的儲備功能。

糖尿病患者心血管疾病的發(fā)生率是非糖尿病人群的2～4 倍，心血管疾病累及心、腦、外周大血管，也是糖尿病患者致殘、致死的主要原因。而心血管疾病的主要病變?yōu)閯用}粥樣硬化，頸動脈粥樣硬化可作為冠狀動脈粥樣硬化的替代依據(jù)，也被認為是全身動脈粥樣硬化的窗口指標[2-3]。

C肽（CP）作為比胰島素更可靠地反映β細胞分泌功能的指標，近年來有不少關于其與T2DM 患者動脈粥樣硬化的相關性研究[4-5]，但結論尚不明確[6]。且鮮少有報道通過AST 后CP 的變化反映新診斷T2DM 患者β 細胞第一時相分泌功能與頸部動脈粥樣硬化斑塊的相關性。本文就此進行了以下研究。

1 資料與方法

1.1 研究對象

橫斷面選取2018 年1 月至2021 年1 月在中山大學附屬第八醫(yī)院（深圳福田）內分泌科住院的新診斷T2DM 患者328 例（在本研究中第一次診斷或在1 年之內診斷T2DM 且未使用任何降糖藥物治療的患者），其中男性237 例，女性91 例，平均年齡（49.1±13.4）歲。入選標準：符合《2017 年中國糖尿病防治指南》T2DM 診斷標準[7]；既往未服用調脂藥物。排除標準：（1）1 型糖尿病，繼發(fā)性糖尿病以及特殊類型糖尿病；（2）病情不穩(wěn)定，處于應激狀態(tài)，如合并糖尿病急性并發(fā)癥、合并嚴重感染性疾病等；（3）合并免疫系統(tǒng)疾病及腫瘤；（4）合并影響糖代謝的內分泌系統(tǒng)其他疾病，包括但不限于甲狀腺功能亢進癥、Cushing 綜合征、肢端肥大癥、嗜鉻細胞瘤等。本研究通過中山大學附屬第八醫(yī)院（深圳福田）倫理委員會審批通過。

1.2 研究方法

詢問患者病史、進行體格檢查，記錄年齡、性別、吸煙史、飲酒史及血壓等一般情況。體重指數(shù)=體重（kg）/身高（m2）（kg/m2）；吸煙定義為一生中連續(xù)或累積吸煙6 個月及以上[8]。

胰島β 細胞第一時相分泌功能檢查：AST 前1日晚22:00 后禁食禁飲，次日早晨在臥床狀態(tài)下抽血。一側上肢肘正中靜脈抽血測空腹CP 記為0 min，然后30 s 內快速靜脈注射25%精氨酸注射液20 ml后，立即計時并于另一上肢在注射后2 min、3 min、4 min、5 min 抽血送檢測CP。精氨酸刺激后急性CP變化[CP 增值（?CP）]來反映胰島β 細胞第一時相分泌功能。?CP=[（CP 2 min+CP 3 min+CP 4 min+CP 5 min）/4]-（CP 0 min）。為避免高糖毒性對胰島β 細胞功能的影響，研究對象均在空腹血糖<11.1 mmol/L 時進行AST。

分組：根據(jù)?CP 三分位間距將入選患者分為低?CP組（n=110）、中?CP組（n=109）、高?CP組（n=109）。

1.3 頸動脈超聲檢查

被檢者均由同一名超聲科醫(yī)師進行頸部動脈超聲檢查?；颊哐雠P位，充分暴露頸部，頭稍偏向對側。使用飛利浦EPIQ 7C 超聲儀（荷蘭），L12-3 超聲探頭，從雙側鎖骨上窩頸總動脈起始處由下至上沿血管走行進行橫、縱切面掃查，依次對雙側鎖骨下動脈、椎動脈、頸總動脈、球部、分叉處、頸內動脈、頸外動脈進行檢查。局限性內中膜厚度≥1.5 mm 被認為存在動脈粥樣硬化斑塊。

1.4 血液生化指標測定

所有患者于入院后24 h 內，禁食12 h，禁飲8 h，于次日清晨抽取肘靜脈血，測定糖化血紅蛋白（HbA1c）、總膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、血肌酐、血尿酸、空腹CP、尿微量白蛋白/肌酐值（UACR）。

1.5 統(tǒng)計學方法

所有數(shù)據(jù)均使用SPSS 20.0 統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學分析。計量資料正態(tài)分布以均數(shù)±標準差表示，非正態(tài)分布數(shù)據(jù)以中位數(shù) (P25，P75) 表示，組間計量資料采用單因素方差分析，非正態(tài)分布計量資料采用非參數(shù)秩和檢驗進行比較。計數(shù)資料以百分率表示，采用卡方檢驗進行比較。Logistic 回歸分析頸部動脈粥樣斑塊影響因素以及?CP 與頸部動脈粥樣硬化患病率的相關性。P<0.05 為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 三組患者臨床資料比較（表1）

研究對象中檢測出有頸部動脈粥樣硬化斑塊的患者平均年齡為（56.3±11.5）歲，占總研究對象的56.1%。

低?CP組、中?CP組、高?CP組三組患者間性別、吸煙史、高血壓、入院前服用降壓藥情況、收縮壓、舒張壓、總膽固醇、LDL-C、血肌酐、UACR 比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P均>0.05）。低?CP組年齡、HbA1c、HDL-C 高于高?CP組，且隨著?CP 水平的下降，頸部動脈粥樣硬化斑塊發(fā)生率依次升高，高?CP組、中?CP組和低?CP組分別為43.1%、56.9%、68.2%（P均<0.05）；而體重指數(shù)、甘油三酯、血尿酸、空腹CP 低于高?CP組（表1，P均<0.05）。

表1 三組患者臨床資料比較 [，中位數(shù) ( P25,P75) ]

表1 三組患者臨床資料比較 [，中位數(shù) ( P25,P75) ]

注：?CP：C 肽增值；LDL-C：低密度脂蛋白膽固醇；HDL-C：高密度脂蛋白膽固醇；UACR：尿微量白蛋白/肌酐值。1 mmHg=0.133 kPa

2.2 新診斷T2DM 患者頸部動脈粥樣硬化斑塊與?CP 的Logistic 二元回歸分析（表2）

表2 新診斷T2DM 患者頸部動脈粥樣硬化斑塊與?CP 的Logistic 二元回歸分析

新診斷T2DM 患者頸部動脈粥樣硬化斑塊發(fā)生的影響因素：以是否發(fā)生頸部動脈粥樣硬化斑塊為因變量，在單因素Logistic 分析中，?CP下降與頸部動脈粥樣硬化斑塊的發(fā)生獨立相關（P<0.05）。校正性別、血壓、血脂、HbA1c、血肌酐、血尿酸以及高血壓用藥情況等因素后，?CP下降仍與頸部動脈粥樣硬化斑塊的發(fā)生獨立相關（P<0.05）。

2.3 頸部動脈粥樣硬化斑塊患病風險評估（表3）

表3 ?CP 與頸部動脈粥樣硬化斑塊的患病風險評估

以高?CP 為參照組（OR=1.0），頸部動脈粥樣硬化斑塊是否發(fā)生為因變量，在單因素及多因素Logistic 模型中，低?CP組患者頸部動脈粥樣硬化斑塊的患病風險較高?CP組明顯升高（P均<0.05）。

3 討論

在T2DM 的自然病程中，β 細胞功能最先發(fā)生變化的是第一時相胰島素分泌的減少或消失，反映了β 細胞儲備能力降低。該時相為一個胰島素分泌高峰，盡管只持續(xù)數(shù)分鐘，卻具有重要的臨床意義，能降低肝糖輸出、抑制脂肪分解、減少糖異生、控制餐后血糖高峰[9]。AST 是一種非葡萄糖刺激β 細胞功能測定試驗，快速靜脈注射精氨酸可誘發(fā)胰島素快速分泌相（AIR），反映第一時相胰島素分泌情況。對葡萄糖刺激無反應或反應差的患者，對精氨酸刺激可仍有反應。因此若AIR 刺激有反應，提示仍有一定數(shù)量功能尚存的β 細胞，反之表明β 細胞功能喪失殆盡[10]。CP 是比胰島素更為可靠評價胰島β 細胞功能的指標，因二者均是由胰島素原經蛋白酶及羧肽酶分解的等克分子濃度的肽類物質，在門靜脈中具有相等的當量濃度；但CP 的半衰期較胰島素更長，且被胰島素靶器官利用極少；能反映使用外源性胰島素治療患者的β 細胞的胰島素合成及分泌功能[11]。因此本研究采用已被證實的能更好反映β 細胞儲備功能的AST 2～5 min CP 均值與空腹CP 的差值?CP 來評估β 細胞儲備功能。

美國心臟協(xié)會（AHA）稱“糖尿病是一種心血管疾病”。心腦血管病變的基礎是動脈粥樣硬化，頸動脈粥樣硬化可反映全身動脈粥樣硬化。糖尿病患者發(fā)生動脈粥樣硬化的危險因素包括傳統(tǒng)因素（年齡、性別、脂代謝紊亂、血壓、吸煙、血糖控制等）[12]或非傳統(tǒng)因素（凝血纖溶系統(tǒng)、炎癥因子等）[13-15]，但關于β 細胞第一時相分泌功能與頸部動脈粥樣硬化相關性的研究并不多見。

本研究結果顯示：（1）按入選患者?CP 三分位進行分組發(fā)現(xiàn)，年齡、體重指數(shù)、HbA1c、甘油三酯、HDL-C 和血尿酸在三組間差異具有統(tǒng)計學意義，提示高齡、平均血糖水平高的患者β 細胞第一時相分泌功能差，而超重或者肥胖、脂代謝紊亂以及尿酸升高患者β 細胞的早相分泌功能稍優(yōu)于低、中?CP組患者，但從?CP 幅度來看，這些患者?CP不能較基礎值升高4～6 倍，提示盡管超重或肥胖、脂代謝紊亂患者有胰島素抵抗的存在，但β 細胞功能的減退仍是T2DM 發(fā)生的決定因素[16]。（2）研究對象中檢測出有頸部動脈粥樣硬化斑塊的患者平均年齡為（56.3±11.5）歲，表明動脈粥樣硬化在T2DM患者中發(fā)病年齡輕，與國內外研究一致[17-18]。（3）隨著?CP 水平的下降，頸部動脈粥樣硬化斑塊發(fā)生率依次升高，分別為43.1%、56.9%、68.2%。同樣空腹CP 低的患者也有較高的動脈粥樣硬化斑塊發(fā)生率。國內陳宇詩等[19]以口服葡萄糖耐量試驗中30 min CP 和空腹CP 差值與30 min 血糖和空腹血糖差的比值來反映早相胰島素分泌指數(shù)（IGI），發(fā)現(xiàn)頸動脈粥樣硬化發(fā)生率在低、中、高IGI 30 min組依次為56.76%、43.24%、31.53%，均略低于本研究發(fā)現(xiàn)的動脈粥樣斑塊發(fā)生率，考慮與本研究除了測量雙側頸動脈之外，還檢測了鎖骨下動脈有關。國內指南指出頸部動脈包括頸動脈、椎動脈和鎖骨下動脈[20]。且近年研究發(fā)現(xiàn)，右側鎖骨下動脈內膜病變早于頸動脈，較頸動脈能更早期發(fā)現(xiàn)動脈粥樣硬化[21-23]；其次本研究采用精氨酸作為刺激因素，能誘發(fā)一部分對葡萄糖無反應患者的β 細胞功能；另外納入的對象均未服用調脂藥物，高血糖與血脂紊亂的共同作用加劇了動脈病變。（4）本研究以是否出現(xiàn)頸部動脈粥樣硬化斑塊為因變量，發(fā)現(xiàn)?CP 下降與動脈粥樣硬化斑塊的發(fā)生獨立相關。在單因素分析基礎上，進一步校正性別、血壓、血脂、HbA1c和降壓藥物服用等混雜因素后，Logistic 回歸分析顯示?CP 減少仍與新診斷T2DM 患者頸部動脈粥樣硬化的發(fā)生獨立相關。本研究還發(fā)現(xiàn)，同樣作為動脈硬化風險因素除了年齡為不可逆外，吸煙對動脈粥樣硬化的發(fā)生也有促進作用。另外白蛋白尿是腎臟內皮細胞受損的表現(xiàn)，也是全身動脈內皮損傷和血管病變的標志之一，上述結果也與既往報道一致[24]。（5）以高?CP 為參照組，隨著?CP 水平的下降，頸部動脈粥樣硬化的患病風險明顯升高，低?CP組患者的頸部動脈粥樣硬化患病風險是高?CP 的2.681倍。研究表明，β 細胞儲備功能下降是心血管事件和死亡率的顯著預測因子[25]。Roussel 等[26]在健康人群中使用葡萄糖鉗夾技術評估β 細胞功能，發(fā)現(xiàn)β 細胞的儲備功能與頸動脈內中膜厚度顯著相關而與胰島素抵抗無關。AST 后?CP 減少與動脈粥樣硬化的發(fā)生獨立相關，可能的機制是：迅速增加的CP可以通過紅細胞介導的機制激活內皮型一氧化氮合酶，從而導致動脈內皮細胞產生一氧化氮促進血管擴張、增加血流[27]；減少黏附分子，如P 選擇蛋白、細胞間黏附分子，顯著減少炎癥刺激的白細胞與內皮細胞間的相互作用[28]；還通過核因子κB 通路拮抗高糖誘導的內皮功能障礙顯著降低內皮細胞活性氧的產生，減少血管損傷；減少細胞因子的釋放從而降低血管內皮細胞黏附分子的表達[29]。這些機制都提示高?CP 在對抗動脈粥樣硬化方面的積極作用。

另一方面T2DM 早期，低?CP 表明患者β 細胞第一時相分泌缺陷，導致餐后即時胰島素分泌障礙，使得餐后血糖不能迅速下降，餐后血糖高峰導致的血糖波動與動脈粥樣硬化發(fā)生關系更加密切[30]?；A研究表明，第一時相缺陷所致的餐后血糖急劇升高導致的高糖毒性加速蛋白非酶促糖基化，如糖基化的紅細胞膜變形能力下降、低密度脂蛋白被糖基化后難被其受體識別，吞噬細胞則增加對低密度脂蛋白的攝取，形成泡沫細胞促進動脈斑塊形成；糖基化終末產物通過細胞因子的促增殖作用，促進血管基質增生；增加氧化應激及細胞凋亡加劇血管病變[31]；餐后高血糖又可使纖溶增加和反復的凝血機制激活，促進凝血；激活內皮細胞的蛋白激酶C，刺激黏附因子的產生[32]。因此在低?CP 以及餐后血糖過高的雙重打擊下，患者更易出現(xiàn)動脈粥樣硬化斑塊。

血壓、血脂、HbA1c等傳統(tǒng)心血管疾病危險因素未在二分類Logistic 回歸方程，與Yang 等[18]的研究結果一致?？赡芘c部分患者在入院前已經服用降壓藥物、糖尿病程短、平均發(fā)病年齡不大有關，同時也需要我們更深入研究以充分認識這些傳統(tǒng)危險因素。

另外，基于以下原因，本研究沒有將空腹血糖以及餐后2 h 血糖納入分析：（1）血糖受影響因素多，入選為新診斷的T2DM 患者，入院時血糖均明顯升高并立即使用胰島素進行強化治療，空腹或餐后血糖均為治療中的狀態(tài)。另外胰島素治療期間患者的餐后血糖波動幅度不大，納入餐后血糖或血糖波動幅度的話，不能準確反映餐后血糖波動情況；（2）空腹CP 以及△CP 不受外源性胰島素、血糖波動情況影響，準確度更高。因此應用AST 來反映β 細胞第一時相功能，受影響因素少，對于患者在胰島素強化治療結束后，降糖藥物的選擇來減少餐后血糖波動，從而降低動脈粥樣硬化的發(fā)生更具有參考價值。

本研究尚可擴大樣本量并進行多中心、前瞻性研究進一步驗證本結果的準確性。但觀察對象為新診斷或病程小于1 年且未治療的T2DM 患者，較大程度地控制了病程等其他混雜因素的影響。采用糖負荷后胰島素增值與血糖增值比值來反映β 細胞功能，也得到廣泛應用，但該方法的缺點是，不能比較胰島素分泌曲線平坦人群的β 細胞功能。使用非糖物質刺激β 細胞并觀察刺激后急性CP 變化反映β 細胞第一時相功能為本研究的創(chuàng)新之處。

綜上，新診斷T2DM 患者β 細胞第一時相分泌功能下降與頸部動脈粥樣硬化關系密切，提示早期通過綜合管理、合理用藥，監(jiān)測CP 水平、改善β 細胞功能對糖尿病大血管并發(fā)癥的發(fā)生、發(fā)展具有一定的保護作用。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突