高压氧治疗对糖尿病足患者胶原合成和氮氧化合物的影响

杨 振，乔师师

（郑州大学第一附属医院普外科 450052）

糖尿病患者由于并发不同程度末梢血管病变及神经病变，导致下肢感染、溃疡形成和（或）深部组织的破坏，形成糖尿病足（diabetic foot，DF）。DF是糖尿病的常见慢性并发症，常规方法难以使创面愈合。高压氧治疗DF已经在世界范围广泛应用，其治疗价值逐渐得到认可［1］。但是高压氧治疗DF的治疗机制研究并不多，本研究探讨高压氧治疗对DF患者胶原合成和氮氧化合物（NOx）的影响和高压氧的治疗机制。

1 资料与方法

1.1 一般资料 20例DF慢性溃疡患者被纳入本研究，其中男13名，女7名，平均年龄为（39.3±12.8）岁。所有的患者符合DF的诊断，Wagner分级为Ⅱ～Ⅳ级［2］。研究通过当地伦理委员会的认可。入选患者的糖尿病病程为3～12年，平均（7.8±4.8）年。入院时空腹血糖（12.5±3.8）mmol／L，糖化血红蛋白（HbA1c）为（9.1±1.3）%。

1.2 方法

1.2.1 治疗方法 所有患者接受常规治疗，胰岛素控制血糖，抗生素控制感染、创面清创换药，同时辅以高压氧治疗，采用医用加压舱治疗，每天1次，1周5次，连续治疗6周，共30次。每次的治疗给予100%纯氧，压力为2.43×105Pa，加压25 mim，稳压后面罩吸入纯氧3×25min，每个间隔休息5min。

1.2.2 指标检测

1.2.2.1 一般指标 治疗前后患者血糖、HbA1C、C反应蛋白（CRP）及创面面积的测量。

1.2.2.2 胶原合成及NOx检测 治疗前抽取患者静脉血10 mL，加入含乙二胺四乙酸（EDTA）的灭菌试管，600g离心15 min，吸取血浆保存于－80℃待测。Ⅰ型前胶原肽（PⅠNP）和Ⅲ型前胶原肽（PⅢNP）的测定采用放射免疫法测定，试剂盒由芬兰Orion公司提供。批内和批间CV分别为6.5%～9.8%和3.0%～9.8%，最低检出量为0.3μg／L。NOx的测定采用总氮化合物测定试剂盒，由美国R＆D公司提供。检测范围为0.09mmol／L～0.78mmol／L，批内和批间CV分别小于4.6%和2.5%。

2 结 果

20例患者治疗后血糖得到良好的控制，血糖和HbA1C水平降低（P＜0.001），感染也得到一定程度的控制，CRP水平在治疗后下降（P＜0.001），见表1。20例患者接受高压氧治疗后，PⅠNP和PⅢNP水平升高，差异有统计学意义（P＜0.01），见表2，提示患者胶原合成增加。随着胶原的合成增加，患者创面的面积有不同程度的缩小（P＜0.001），见表1。但是NOx治疗前后的水平比较差异无统计学意义（P＞0.05）。创面的愈合程度以愈合面积占治疗前创面面积的百分比表示，根据愈合程度将患者分成2组，比较2组治疗前后NOx的水平。结果显示2组间治疗前后水平的差异均有统计学意义（P＜0.05），创面愈合程度大于50%的患者治疗后NOx的水平明显升高（P＜0.05），创面愈合程度小于50%的患者治疗后NOx的水平明显降低（P＜0.05），见图1。

表1 治疗前后患者生化指标及创面面积的改变（）

表1 治疗前后患者生化指标及创面面积的改变（）

指标 治疗前 治疗后t P血糖（mmol／L） 12.5±3.8 4.8±3.5 －7.3 ＜0.001 HbA1C（%） 9.1±1.3 5.7±1.8 －4.3 ＜0.001 CRP（g／L） 4.4±1.5 1.2±0.5 －4.5 ＜0.001创面面积（cm2） 57.0±43.5 29.3±23.4 －5.6 ＜0.001

表2 治疗前后胶原及NOx水平的比较（）

表2 治疗前后胶原及NOx水平的比较（）

指标 治疗前 治疗后t P PⅠNP（μg／L） 32.5±28.744.8±37.4 4.8 ＜0.01 PⅢNP（μg／L） 6.08±3.25 7.92±2.6 5.3 ＜0.01 NOx（μmmol／L） 78.5±46.584.6±39.3 1.5 ＞0.05

图1 不同创面愈合程度患者NOx水平治疗前后的比较

3 讨 论

全身或局部的缺血和缺氧性疾病均是高压氧治疗的适应证。大量研究表明，高压氧治疗可以显著促进DF慢性溃疡创面的愈合，降低患者的截肢率，提高患者的生活质量。一项高压氧治疗DF的前瞻性研究表明，高压氧治疗组溃疡治愈率为66%，而常规治疗组则无1例治愈，24%的患者接受了末端跖趾关节截肢术［1］。Kaya等［3］采用高压氧治疗DF患者，治愈率为65%。国内学者也发现高压氧治疗对DF的有效率明显高于常规治疗组［4］。研究发现高压氧治疗DF的远期效果良好，一项对38例接受高压氧治疗的DF患者的3年随访研究证实76%的患者在3年后溃疡完全愈合［5］。

创面的愈合是一个复杂的过程，包括了炎症、血管新生和胶原沉积等。研究证实，创面的胶原合成与成纤维细胞的数量、Ⅰ型胶原mRNA的存在、生长因子的生成增加及基质金属蛋白酶活性的降低有关［6］。反之，在慢性难愈合的创面，细胞外基质金属蛋白酶表达增加，成纤维细胞增生的速率降低，生长因子的表达也会降低［7］。血液的PⅠNP和PⅢNP的测定可以作为胶原合成的标记物。这些多肽的浓度反映了Ⅰ型和Ⅲ型胶原的合成速率。研究证实在慢性创面的愈合过程成纤维细胞产生Ⅰ型和Ⅲ型胶原［8］。糖尿病是慢性创面难以愈合的主要病理因素。高糖的环境会阻碍足部溃疡的细胞增生和减少胶原的沉积，创面难以愈合，严重者甚至可能导致截肢。创面愈合的改善与创面周围组织的氧分压有直接的关系，众多的研究证实高压氧治疗促进DF患者足部溃疡的愈合和改善糖代谢［9－10］。本组资料显示，在接受30次连续高压氧治疗后，DF患者血浆PⅠNP和PⅢNP明显升高，提示了高压氧治疗增加了胶原的合成和促进愈合的速度。众所周知，分子氧是胶原合成的必要因素之一，在胶原成熟过程中的脯氨酸、赖氨酸羟基化起着重要作用。本研究检测的PⅠNP和PⅢNP反映的是胶原合成的速率，不能直接反映胶原的成熟。研究证实高压氧治疗可以通过产生活性氧促进生长因子的分泌［11］。因此本研究结果提示了高压氧治疗促进患者的胶原合成而不是胶原成熟过程。

NOx是一种内源性血管舒张物质，参与调节胶原合成和基质重塑等过程。Kuboki等［12］报道，糖尿病患者由于缺乏胰岛素对NOx合成的刺激作用，循环NOx水平明显降低。临床和实验研究证实，NOx是组织修复的重要调节因子，创面分泌液NOx水平明显升高［13］，但是短期的高压氧治疗后血浆NOx水平没有改变［14］。本研究，创面愈合程度小于50%的患者NOx基线水平较高，接受高压氧治疗后，NOx水平降低。相反，创面愈合程度大于或等于50%的患者NOx基线水平较低，接受治疗后，NOx水平得到一定程度的升高。新近的一项研究证实高压氧治疗可以通过增加NOx的生成促进创面的愈合［15］。研究结果提示适宜的NOx浓度才可以促进创面的愈合过程。动物实验研究证实L－精氨酸作为一种常见的NOx合成前体，可以促进创面的愈合［16］。结合本研究结果，这提示了补充L－精氨酸可能可以改善DF患者创面的愈合。

综上所述，本研究证实了高压氧治疗可以增加DF患者血浆PⅠNP和PⅢNP的水平，此外一定浓度的NOx可以促进创面的愈合。本研究对高压氧的治疗机制进行了探讨，为DF的高压氧治疗提供了理论依据。L－精氨酸的补充治疗可能可以进一步改善DF的创面愈合，因此今后需要进一步研究在高压氧治疗的基础上补充L－精氨酸对DF慢性溃疡的疗效。

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