螺内酯对胰岛素及糖代谢的影响*
2020-08-04黄诗媛向春华盛玉玲黄彩鸿王朝晖
宋 忆, 黄诗媛, 范 澄, 向春华, 盛玉玲, 李 萍, 黄彩鸿, 刘 坤, 王朝晖△
华中科技大学同济医学院附属协和医院 1综合科 2心内科,武汉 430022
盐皮质激素受体拮抗剂(mineralocorticoid receptor blocker,MRA)在抑制肾素-血管紧张素-醛固酮系统(renin-angiotension-aldosterone system,RAAS)病理性激活方面起着重要作用。第1代非选择性盐皮质激素受体拮抗剂包括螺内酯(spironolactone)、坎地酸盐(carenone);第2代盐皮质激素受体拮抗剂依普利酮(eplerenone)有着更强的受体选择性,可以减轻盐皮质激素受体拮抗剂的抗雄激素作用[1-2],副作用更小;还有其它一些盐皮质激素受体拮抗剂类似物正处于临床前实验研究阶段[3]。由于螺内酯对肾脏集合管上皮细胞盐皮质激素受体具有拮抗作用,其最初是作为保钾利尿剂,从20世纪50年代开始用于临床[3]。螺内酯的副作用包括高钾血症、肾功能损害、上消化道出血以及男性乳房发育[2]。近年来,螺内酯在高血压[4]、糖尿病[5]、慢性心力衰竭[6-7]、慢性肾病[7]、多囊卵巢综合征[8]、代谢综合征[9]、糖尿病视神经病变[10],甚至是伴有内脏脂肪沉积的艾滋病患者的治疗[11]方面均取得了新进展。探究顽固性高血压最优降压方案的试验结果表明,螺内酯降压效果明显优于α受体阻断剂以及β受体阻断剂,是顽固性高血压治疗中最有效的补充用药[4]。螺内酯还可通过阻断RAAS发挥抗心力衰竭作用,并且可以提高射血分数保留型心力衰竭患者的健康相关生存质量[6]。
多项动物实验及临床试验提示了血浆醛固酮升高与代谢紊乱的密切关系[5,12]。醛固酮作为盐皮质激素受体最主要的内源性配体,已被证实可通过多条途径参与影响胰岛素信号转导[12]。高醛固酮水平可以影响脂肪、血管等组织细胞的葡萄糖转运,引起血管胰岛素抵抗,导致血管损伤,还会诱导炎症,损伤胰岛β细胞的功能。胰岛素抵抗条件下,胰岛素的抗氧化、抗炎、抗动脉粥样硬化能力减弱。伴胰岛素抵抗患者的醛固酮水平升高,会导致炎症、氧化应激等病理过程的进展,引起心血管功能异常[5,12]。因为多种疾病常合并有肥胖或者胰岛素抵抗,螺内酯在胰岛素及糖代谢方面的作用受到广泛关注。2015年6月,在第75届美国糖尿病协会科学会议上,Garg等[13]展示了一项关于螺内酯对2型糖尿病患者糖代谢影响的随机双盲对照试验结果,表明螺内酯对2型糖尿病患者血糖水平没有显著影响。而Wada等[14]研究发现,在糖尿病鼠模型中,用螺内酯阻断盐皮质激素受体可以降低血糖水平并减轻胰岛素抵抗。然而,也有研究提示了相反的结论,比如有研究在代谢综合征动物模型中观察到螺内酯可能降低模型动物的糖耐受,同时升高醛固酮水平[15]。
与其他利尿剂明显不同的是,螺内酯对糖代谢的影响并不显著。最早的一篇关于螺内酯对糖代谢影响的综述发表在1992年,文章仅定性描述螺内酯不会明显影响糖代谢,并没有提供更高级别证据[16]。随着近年人们生活习惯以及代谢状态的改变,糖尿病的高发病率引起了广泛关注。Zhao等[17]发表了关于螺内酯对糖代谢影响的Meta分析,提示螺内酯可能会引起糖化血红蛋白的升高,而对空腹血糖、空腹胰岛素以及胰岛素抵抗指数并无明显影响。该文章有一些不足之处,例如,文章将不同设计类型的试验数据进行了合并,这可能造成较大的异质性;查找既往相关文献时并不全面,而新近又有一些研究提示了关于螺内酯对糖代谢影响的新证据。
鉴于一直以来关于螺内酯对糖代谢的影响还没有定论,本文利用电子数据库搜集截止2016年3月的关于螺内酯对糖代谢影响的全部随机对照研究,采用Meta分析的方法,对螺内酯对胰岛素及糖代谢的影响进行分析。
1 资料与方法
1.1 数据库检索
在PubMed、Web of Science、Embase、ClinicalTrials数据库中查找文献,检索所有已发表的、在有代谢紊乱风险的人群中开展的关于螺内酯对糖代谢影响的研究。搜索关键词包括“diabetes mellitus,glucose,hyperglycemia,glycated hemoglobin,HbA1c,metabolic disorder,insulin,mineralocorticoid receptor antagonists,aldosterone antagonist,spironolactone”,并在引文文献以及被引文献中再次查找相关文献。该过程由3名研究组成员分别独立地重复进行,以尽可能查全目标文献。
1.2 文献纳入
2名研究组成员分别独立地阅览每篇初筛文献,纳入标准如下:①随机平行对照试验或随机交叉对照试验;②试验对象为存在螺内酯使用适应证的人群;③试验分组为螺内酯组与安慰剂组,或螺内酯+其他药物组与除螺内酯外同样的其他药物处理组;④结局变量为空腹血糖水平、空腹胰岛素水平、糖化血红蛋白或稳态模型评估的胰岛素抵抗指数;⑤结果分别表示为干预前后值或直接表示为改变值,或者在各组行干预措施前结局变量值无统计学差异的情况下,只有干预后结果值;⑥结果值表示为均数±标准差或置信区间;⑦原始研究以英文发表。对于是否要纳入存在争议的文献,由多名研究组成员共同决断。如果关于同一项研究有多篇文献发表,则取数据最完整的一篇或发表日期最近的一篇纳入。
1.3 数据提取及质量评价
从纳入的每项研究中提取以下数据信息:第一作者、文献发表时间、研究人群种族或国家、干预周期、试验设计类型、干预措施、药物剂量、样本大小,研究对象的年龄、BMI、血压基线值。有的研究结果表示为干预前后改变值的均数及标准差,另一些没有直接显示干预前后差值的需要同时利用干预前及干预后的值来作出合理估计。当各组干预前的值无统计学差异时,可用干预后的值用于最终的分析。当各组干预前的值存在统计学差异时,差异不可忽略,则利用既往相同研究人群的相同结局测量的干预前后相关系数来作出合理估计[18]。对于一些设计了多个观察时间点的研究,提取终点时间数据用以进行最后的数据合并。虽然在终点时间点可能会有更多的失访率,但是更长的观察时间会使可能的干预效果表现得更加突出[19]。
用Cochrane标准对每项研究进行方法学评价[20]。用于随机平行对照试验的条目包括随机序列的生成、分配隐藏、盲法、结局测量、失访的处理、选择性结果报道以及其他潜在的偏倚。随机交叉对照试验的风险偏倚评价用以下4个问题来衡量:研究采用交叉设计是合理的吗?接受不同干预的顺序是随机的吗?能够假设第一阶段的残留效应没有导致第二阶段的结果偏倚吗?可以获得无偏倚数据吗?对于每一项判断标准,分别用低风险、高风险或者风险不清楚来作出偏倚评判。
1.4 数据合并
从每个研究中提取出均数以及标准差,最后用森林图展示空腹血糖(fasting plasma glucose,FPG),空腹胰岛素(fasting plasma insulin,FPI),胰岛素抵抗指数(homeostasis model assessment for insulin resistance index,HOMA-IR)以及糖化血红蛋白(glycosylated hemoglobin A1c,HbA1c)的合并结果。用Cohen’s d系数来估计合并的标准化均数差(standard mean deviation,SMD)。不同研究间数据的合并采用固定效应模型,但如果有证据表明不同研究间的异质性差异大,则可采用随机效应模型计算合并值。如果最终合并值的95%置信区间不包括0,则被认为有显著性意义。
用χ2检验来评价不同研究间的异质性I2(异质性变异度百分比)值的大小[20]。使用干预前以及干预后最早的观察时间点结果值重复数据分析进行敏感性分析。如果不同研究间异质性很大,通过移除低质量研究以及逐次移除1项研究来进行敏感性分析。对于某些变量,如设计类型、年龄、BMI、血压等,不同亚类组可能对应不同的合并值,可进行亚类分析。当研究数超过10,用Egger回归检验检测文献的发表偏倚[21]。使用Stata 12.0软件进行数据分析。
2 结果
经搜索数据库,获取1281条文献,最终纳入符合标准的研究20项,共计975名代谢风险高于健康人群的试验对象。有2项研究虽然有血糖值结果,但因为血样采集于透析前,并不一定是空腹血糖值,因此最终被排除。除2项研究外,纳入的其他研究都发表于2000年之后。纳入文献的流程见图1。
图1 纳入文献的流程图Fig.1 Flow chart of identification of the studies
2.1 纳入研究的特点
纳入研究的基本特点见表1。此20项研究[22-41]中,有14项研究采用平行设计类型[23-26,28-33,35-36,40-41],另6项为交叉设计类型[22,27,34,37-39]。研究对象人群合并有肥胖、糖尿病、糖尿病肾病、高血压、多囊卵巢、脂肪肝或者代谢综合征。研究观察时间周期为1~12个月。研究中干预臂设置为螺内酯组和安慰剂组,或者治疗组和对照组同时还添加其他等剂量降压药或降糖药(如氢氯噻嗪、二甲双胍等)。螺内酯口服剂量为25~100 mg/d。Kebapcilar[29-30]、Garg[24-25]和Schjoedt[37-38]分别有2篇文献被纳入,但因研究的对象人群并不相同,这些研究可被认为是独立的研究。Kebapcilar的2项研究[29-30]有非常相似的研究对象特点以及研究设计方法,因此可利用其中一项研究干预前后结果值的相关系数估计另一项研究的相关系数[20]。
表1 纳入的20项研究的基本特点Table 1 Characteristics of 20 included studies
2.2 质量评价
表2分别展示了不同试验设计类型文献的偏倚风险评价结果。14项随机平行对照试验均在文中宣称其分组过程是随机化的,然而从其研究方法的文字描述可以判断,有1项研究未能保证随机化[25],有5项研究的随机化过程未详细描述,只有2项研究提及具体的分配隐藏方法[31,35]。所有14项随机对照研究均描述了失访率,且检测偏倚提示为低风险。6项随机交叉对照研究均报道了HbA1c结果,药物干预时间均为1个月或2个月,然而文章提到的药物洗脱期均不超过2周。
表2 不同试验设计类型文献的偏倚风险评价Table 2 Assessment of risk of bias in the included studies using Cochrane criteria
2.3 森林图
纳入的研究中,有11项研究的结局变量包含FPG,8项研究的结局变量包含FPI,8项研究有HOMA-IR的结果,9项研究有HbA1c的结果。与对照组比较,螺内酯组的各结局变量SMD合并值为:FPG -0.03(95%CI:-0.18~0.12)(异质性检验P=0.686,I2=0%)(图2A),FPI SMD为-0.04(95%CI:-0.24~0.16)(异质性检验P=0.661,I2=0%)(图2B),HOMA-IR SMD为-0.09(95%CI:-0.24~0.06)(异质性检验P=0.322,I2=13.8%)(图2C),HbA1c SMD为0.33(95%CI:0.19~0.46)(异质性检验P=0.250,I2=21.7%)。对有HbA1c结局的研究进行异质性检验,发现有轻度异质性,按试验设计类型行亚组分析后,各亚组异质性检验I2=0%,随机交叉对照试验的HbA1c效应值SMD为0.44(0.28~0.59),随机平行对照试验HbA1c效应值SMD为0.03(-0.23~0.28)(图2D)。
图2 森林图显示螺内酯对FPG(A)、FPI(B)、HOMA-IR(C)、HbA1c(D)的影响Fig.2 Forest plots of meta-analysis of the effect of spironolactone on FPG(A),FPI(B),HOMA-IR(C)and HbA1c(D)
2.4 敏感性分析
有2项研究(Ganie2013[23]和Vieira2012[40])报道了不同观察时间点的结果值。采用最早的观察时间点的结果值再次进行Meta分析,最终结果不变:对于FPG和FPI,不同研究的SMD均无明显异质性(P>0.05,I2=0%),FPG的合并SMD值为0.03(95%CI:-0.12,0.18),FPI的合并SMD值为0.01(95%CI:-0.19~0.21)。HOMA-IR的效应值SMD为-0.06(95%CI:-0.25~0.14),异质性检验结果提示有中度异质性(P=0.118,I2=39.1%)。HbA1c结果完全不变,因为这2项研究中没有HbA1c结局变量。
2.5 发表偏倚
用Egger检验漏斗图对含有FPG结局变量的研究进行发表偏倚评价(图3),结果没有提示明显的发表偏倚,偏倚的95%置信区间为(-1.87,2.56),P=0.733。Begg检验的P值为0.876。
图3 含FPG结局变量研究的Egger检验漏斗图Fig.3 Funnel plot of egger’s test for FPG
3 讨论
螺内酯对糖代谢产生影响的机制还未被完全阐明。螺内酯可拮抗盐皮质激素受体、雄激素受体、糖皮质激素受体、孕激素受体,从不同靶器官的不同层面影响胰岛素敏感性以及对血糖水平的控制。其发挥作用的途径不仅可以是醛固酮依赖性的[5],也可以是醛固酮非依赖性的[42]。由于随机对照试验结果可以提供较高级别的证据[18,20],本文通过检索期刊数据库中的随机对照试验,进行分析汇总并得到螺内酯不影响FPG、FPI、HOMA-IR以及HbA1c的效应值的结果。一项在2323名射血分数保留的心力衰竭患者中进行的大规模随机对照试验(TOPCAT)(NCT00094302)(https://clinicaltrials.gov),经过长达6年时间的观察随访发现:与对照组比较,螺内酯组的糖尿病新发率无统计学差异,从另外一个角度印证了本文的结论。
我们注意到,如果将所有含HbA1c结局变量的研究合并,螺内酯组的HbA1c较对照组升高(I2=21.7%)。而如果将这些研究按试验设计类型分亚组,在随机平行对照试验亚组中,螺内酯不影响HbA1c的效应值(各亚组的异质性明显降低,I2均为0%)。考虑到HbA1c是反映长期(>3个月)血糖水平的标志物,因此较短干预时间(如1个月或2个月)的随机交叉对照试验设计中残留效应可能会对实验结果产生显著的影响[43]。相比于将所有含HbA1c结局变量的研究合并,仅仅合并随机平行对照试验亚组的HbA1c会得到更可靠的结论。Oxlund等[44]进行的一项多中心双盲随机对照试验也证实了我们的结论,因该研究中HbA1c的结果值呈偏态分布,研究最终并未纳入Meta定量分析中。
螺内酯的适应证包括高血压、糖尿病、慢性心力衰竭、慢性肾病、多囊卵巢综合征等疾病,因此它被广泛应用于内分泌科、心内科、皮肤科、妇科、老年病科等多个临床科室。除螺内酯外,还有2种盐皮质激素受体拮抗剂,分别是坎利酮与依普利酮,也被应用于临床,但它们仅在国外的部分国家被使用。它们对糖代谢的影响与螺内酯并不完全相同。Yamaji等[45]比较研究了依普利酮与螺内酯对慢性心力衰竭患者HbA1c水平的影响,发现螺内酯组患者的HbA1c水平显著升高,而依普利酮组无明显改变。有研究认为,坎利酮或许可以延缓2型糖尿病以及其他疾病的胰岛素抵抗和微量蛋白尿的进展[46]。这些与螺内酯不一样的特点可能因为坎利酮及依普利酮对雄激素受体的亲和力低,而对盐皮质激素受体具有更强的选择性。Finerenon是第3代盐皮质激素受体拮抗剂,对盐皮质激素受体具有更高的选择性及亲和力[2],与螺内酯和依普利酮比较,它可能具有类似的临床意义,同时副作用(如肾功能衰竭、高钾血症等)风险更小。
本篇Meta分析仍然存在一定的局限性。首先,所纳入不同研究的人群所患疾病的糖代谢紊乱风险不一致、干预前不同的血糖水平及胰岛素抵抗状态可能构成重要的混杂因素。其次,膜片钳技术是评估胰岛素抵抗指数的金标准,但价格昂贵且耗费时间成本,所纳入的研究均没有采用此方法评估胰岛素抵抗指数。HOMA-IR是一种可类比膜片钳结果且使用更广泛的指标,它根据血糖值和胰岛素水平计算得来,具体计算方法为基础血糖值乘以胰岛素水平值,再除以22.5[47]。来自美国的一项在绝经后妇女人群中开展的大样本、多民族队列研究显示,HOMA-IR与糖尿病发病风险独立相关[48]。另外,有3项相关研究以会议摘要形式发表[13,49-50],遗憾的是通过各种途经也最终没有获得其具体试验数据。
本文利用多项高质量的随机对照试验进行Meta分析,结果表明:螺内酯不影响FPG、FPI、HOMA-IR或HbA1c,后期需要更多的观察随访时间更长的大样本、多中心的随机对照研究来进一步确证该结论的可靠性。