支气管哮喘急性期胰岛素抵抗对肺功能和心肌酶的影响*

2021-03-11卢红艳

黑龙江医药 2021年3期

蒋峰，常明，忻悦，唐燕，卢红艳

江苏大学附属医院儿科，江苏镇江 212000

支气管哮喘是儿童最常见的慢性呼吸道疾病，其患病率逐年上升。第三次中国城市儿童哮喘流行病学调查显示，我国城区0～14 岁儿童哮喘总患病率为3.02%［1］。支气管哮喘易反复发作，可造成肺功能进行性恶化，严重可造成气道结构改变，导致肺功能的不可逆损害。胰岛素抵抗（Insulin resistance IR）是细胞胰岛素受体（IRS）或受体后信号转导障碍所致的病理状态，发病机制尚不明确。研究证实哮喘患者存在不同程度的IR，且急性发作期IR 明显增加，与哮喘发作程度呈正相关［2］。胰岛素通过IRS 底物传递信号，影响多种激酶参与哮喘的发病［3］。目前国内关于支气管哮喘急性期胰岛素抵抗对肺功能、心肌酶影响的报道较少。本研究通过对比支气管哮喘急性期与正常儿童的IR 水平，并进一步判断急性期IR 对肺功能和心肌酶的影响，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2019 年1 月—2019 年12 月期间江苏大学附属医院儿科哮喘门诊就诊的支气管哮喘急性期患儿60作为病例组，男30 例，女30 例，年龄6～13 岁，平均年龄（6.8±2.5）岁，平均体重（23.5±2.2）kg。60 例健康儿童作为对照组，男30 例，女30 例，年龄6～12 岁，平均年龄（6.5±3.8）岁，平均体重（22.7±1.6）kg。两组小儿的性别、年龄分布、体重差异无统计学意义（P＞0.05）。病例组根据HOMA-IR 正常值进一步分为胰岛素抵抗组和非胰岛素抵抗组。胰岛素抵抗组32 例，男18 例，女14 例，年龄6～13 岁，平均年龄（6.6±1.9）岁，平均体重（21.8±3.1）kg。非胰岛素抵抗组28 例，男12 例，女16 例，年龄6～13 岁，平均年龄（6.4±3.5）岁，平均体重（20.9±2.3）kg，两组小儿的性别、年龄分布、体重差异无统计学意义（P＞0.05）。纳入标准: （1）符合我国儿童支气管哮喘诊断标准［4］。（2）排除肝肾、神经、心血管、内分泌、自身免疫等疾病。（3）检查者24小时前未使用支气管扩张剂、激素或抗过敏药物。（4）1 个月内未使用抗哮喘药物治疗。（5）依从性好，能够配合检查并签署家长知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 胰岛素抵抗指数的测定：所有待检者清晨7～8点空腹抽取静脉血6 ml，室温下静置30 min 后离心15 min，离心后留上层血清于-18℃冰箱中保存。葡萄糖氧化酶法测定血糖（FBG），化学荧光法测定血清胰岛素（FINS）。胰岛素抵抗指数按稳态模型HOMA-IR 计算，HOMA-IR=（FINS×FBG）/22.5，以上数值为非正态分布，取其自然对数后可使偏态分布转化为正态分布数据［5］，其正常值是1。1.2.2 肺功能检查：采用德国耶格肺功能仪检测肺功能，包括用力肺活量（FVC）、第一秒用力呼气容积（FEV1）、呼气峰流速（PEF）。

1.2.3 心肌酶测定：采用强生全自动生化仪检测心肌酶，包括乳酸脱氢酶（LDH）、肌酸激酶（CK）、肌酸激酶同工酶（CK-MB）。

1.3 统计学方法

采用SPSS 19.0 软件进行统计分析，计量资料以均数±标准差（±s）表示，组间比较采用t 检验；采用Pearson 法进行相关性分析，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 病例组与对照组HOMA-IR、FBG、FINS水平比较

病例组的HOMA-IR、FBG、FINS 水平均高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。

2.2 胰岛素抵抗组和非胰岛素抵抗组FVC、FEV1、PEF比较

胰岛素抵抗组FVC、FEV1、PEF均低于非胰岛素抵抗组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表1 病例组和对照组HOMA-IR、FBG、FINS水平比较（±s）

组别病例组（n=60）对照组（n=60）tP HOMA-IR 1.93±1.22 0.57±0.46 6.37＜0.05 FBG（mmol/L）6.51±1.07 4.36±0.82 9.48＜0.05 FINS（uIU/ml）13.16±4.43 8.03±3.39 7.55＜0.05

表2 胰岛素抵抗组和非胰岛素抵抗组FVC、FEV1、PEF比较（±s）

组别胰岛素抵抗组（n=32）非胰岛素抵抗组（n=28）tP FVC（L）1.51±0.22 1.79±0.25 7.03＜0.05 FEV1（L）1.59±0.34 1.83±0.16 11.82＜0.05 PEF（L/s）2.61±0.36 2.77±0.49 6.75＜0.05

2.3 胰岛素抵抗组和非胰岛素抵抗组LDH、CK、CK-MB比较

胰岛素抵抗组LDH、CK、CK-MB 均高于非胰岛素抵抗组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表3。

表3 胰岛素抵抗组和非胰岛素抵抗组LDH、CK、CK-MB比较（±s）

组别胰岛素抵抗组（n=32）非胰岛素抵抗组（n=28）tP LDH（U/L）750.35±61.22 630.24±56.57 16.31＜0.05 CK（U/L）262.25±27.34 153.26±30.71 10.53＜0.05 CK-MB（U/L）42.86±8.05 26.77±5.64 8.28＜0.05

2.4 胰岛素抵抗组HOMA-IR 与FVC、FEV1、PEF 的关系分析

Pearson 相关分析表明，HOMA-IR 与FVC、FEV1、PEF呈负相关（分别r=-0.536，-0.542，-0.605，P＜0.05）。

2.5 胰岛素抵抗组HOMA-IR 与LDH、CK、CK-MB 的关系分析

Pearson 相关分析表明，HOMA-IR 与LDH、CK、CKMB呈正相关（分别r=0.474，0.588，0.693，P＜0.05）。

3 讨论

支气管哮喘主要临床表现为反复发作的咳嗽、喘息、气促及胸闷,常在夜间和（或）清晨发作或加剧，目前发生机制尚不清楚。近年来越来越多研究表明IR 与哮喘关系密切。本研究通过比较发现支气管哮喘急性期的HOMA-IR、FPG、FINS 均高于正常组，差异有统计学意义，证实支气管哮喘急性期存在明显胰岛素抵抗，与文献报道一致［6］。因相关研究国内外起步较晚，目前胰岛素对哮喘发病过程的影响的确切机制尚未完全明了［7］。临床上常用FVC、FEV1、PEF来反映机体的肺功能，对于哮喘患儿，三者水平可有效反映患儿的肺功能损害情况。本研究检测支气管哮喘急性期胰岛素抵抗对肺功能的影响，结果显示胰岛素抵抗组FVC、FEV1、PEF均低于非胰岛素抵抗组，Pearson相关分析表明HOMA-IR 与FVC、FEV1、PEF 呈负相关，提示胰岛素抵抗参与了呼吸功能的恶化，与文献报道一致［8］。但胰岛素抵抗通过何种途径导致了呼吸功能的恶化尚不清楚，可能的机制：（1）肺组织支气管上皮杯状细胞、巨噬细胞、嗜酸粒细胞膜上分布大量的IRS。气道变应性炎症反应时，肺组织内浸润的炎症细胞表面IRS 增多，支气管壁分泌细胞IRS 增多［9］。在炎症状态下机体胰岛素分泌增多导致高胰岛素血症，高胰岛素血症可能通过抑制肺泡巨噬细胞的吞噬能力来改变其超微结构，导致免疫功能降低，从而影响肺功能。（2）研究发现在肥胖的糖尿病人群中，慢性炎症参与了肺损伤［10］。而支气管哮喘最重要的病理生理改变为气道慢性炎症，这被认为是哮喘的本质。现已证实多种炎症细胞、炎性介质和细胞因子参与了支气管哮喘的慢性炎症，其中白细胞介素（IL）、肿瘤坏死因子a（TNF-a）、C-反应蛋白（CRP）等均参与胰岛素抵抗的形成过程［11-13］。国内陈小建等［6］研究发现TNF-α、IL-6、CRP 与HOMA-IR 正相关，是支气管哮喘儿童胰岛素抵抗的主要因素。哮喘急性期胰岛素抵抗明显，炎症因子的表达必然增强，有研究表明［14］CRP 可以对患者血管内皮造成损伤，引起微血管并发症发生，在微血管病变中起着重要作用。这必然导致全身包括肺脏微小血管病变，从而损伤肺功能。

心脏是支气管哮喘除肺脏外最易累及的器官，临床上常用心肌酶评估心肌受损的程度。LDH、CK、CK-MB 是最常用的心肌酶指标，其中CK-MB 几乎仅存在于心肌细胞中，是评价心肌损伤的特异性指标。本研究表明胰岛素抵抗组LDH、CK、CK-MB 均高于非胰岛素抵抗组，表明胰岛素抵抗可以导致心肌酶的升高。Pearson相关分析表明HOMA-IR 与LDH、CK、CK-MB呈正相关，提示随着胰岛素抵抗程度的加重，心肌受损的程度随之加重。胰岛素抵抗导致心肌受损的原因可能有：（1）支气管哮喘急性期时机体本身处于缺氧状态，而胰岛素抵抗导致的肺损伤进一步加重了机体的缺氧状态，心肌细胞内无氧酵解增强，导致发生酸中毒，继而能量代谢出现障碍，心肌出现受损。（2）正常情况下胰岛素有抑制体内炎症细胞、炎性介质释放的作用。胰岛素抵抗时抑制作用减弱，炎性介质、炎性细胞大量释放。研究发现炎症因子（IL-6、IL-8、TNFα）等可直接损伤心肌细胞［15］，导致细胞水肿、变性、坏死，甚至凋亡，从而导致心肌受损发生。