中性粒细胞弹性蛋白酶对2型糖尿病合并动脉粥样硬化斑块的诊断价值

杨燕丽 张秋玲 王婧

2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus,T2DM）可引发各类急慢性并发症，如心血管疾病等，早期症状不典型，不易引起重视，患者致残率和病死率较高，预后较差[1-2]。因此对T2DM并发心血管疾病的危险因素开展前期预防和干预至关重要[3]。研究表明，糖尿病患者血浆中中性粒细胞弹性蛋白酶（neutrophil elastase,NE）水平明显高于健康人群[4]。而NE是目前研究动脉粥样硬化发病机制的重要指标，而动脉粥样硬化是缺血性心脑血管疾病的主要病理基础[5]。因此，本研究就NE对T2DM合并动脉粥样硬化斑块的诊断价值作一探讨，现将结果报道如下。

1 对象和方法

1.1 对象 选取2018年4月—2020年4月杭州师范大学附属医院收治的201例T2DM患者为研究对象，T2DM的诊断符合中华医学会糖尿病学分会发布的《中国2型糖尿病防治指南（2013年版）》相关诊断标准[6]。根据血管B超检查结果诊断有无动脉粥样硬化斑块[7]，其中无动脉粥样硬化斑块102例，为T2DM组；有动脉粥样硬化斑块99例，为T2DM+斑块组。另选取同期在本院健康体检的99名志愿者为对照组。对照组男52人，女47人；年龄46～71（58.53±10.13）岁；BMI（24.11±1.64）kg/m2。T2DM 组男 51例，女 51例；年龄49～73（58.36±7.91）岁；BMI（24.20±1.57）kg/m2；糖尿病病程（4.82±0.53）年；使用降血脂药物15例，他汀类药物22例，贝特类药物16例。T2DM+斑块组男52例，女 47例；年龄 47～70（58.24±10.95）岁；BMI（24.80±1.99）kg/m2；糖尿病病程（4.95±0.70）年；使用降血脂药物14例，他汀类药物18例，贝特类药物14例。3组对象性别、年龄、BMI比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）；T2DM组与T2DM+斑块组患者糖尿病病程、药物使用情况比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）。纳入标准：（1）对照组受试者身体各项指标无异常，且与T2DM组、T2DM+斑块组患者无亲属血缘关系；（2）年龄为 18～85周岁；（3）T2DM患者病程≥2年；（4）T2DM组患者未合并其他心血管疾病。排除标准：（1）合并其他类型糖尿病；（2）患有感染性疾病或严重创伤；（3）合并其他影响糖代谢的疾病；（4）合并严重肝肾功能异常、恶性肿瘤或全身性严重疾病；（5）最近服用过肝素、利尿剂、抗生素等药物；（6）同期参与其他研究项目。本研究经本院医学伦理委员会审查通过（批准文号：2016-18号），所有入组对象知情同意。

1.2 资料收集 收集各组对象性别、年龄、BMI、糖尿病病程、药物使用情况、血清NE水平及心血管相关指标等临床资料，其中心血管相关指标包括α1-抗胰蛋白酶（A1AT）、糖化血红蛋白（HbA1C）、FPG、TC、TG、超敏（hs）-CRP、LDL-C、HDL-C等。

1.3 统计学处理 采用SPSS 17.0统计软件。计量资料以±s表示，多组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用LSD-t检验；血清NE水平与心血管相关指标的相关性分析采用Pearson相关；血清NE水平及心血管相关指标对T2DM合并动脉粥样硬化斑块的诊断效能采用ROC曲线分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3组对象血清NE水平及心血管相关指标比较 3组对象血清NE水平及心血管相关指标比较，差异均有统计学意义（均P＜0.05），其中对照组 NE、HbA1C、FPG、TC、TG、hs-CRP、LDL-C水平均明显低于T2DM组、T2DM+斑块组（均P＜0.05），T2DM组 NE、HbA1C、FPG、TC、TG、hs-CRP、LDL-C水平均明显低于T2DM+斑块组（均P＜0.05），对照组A1AT、HDL-C水平均明显高于T2DM组、T2DM+斑块组（均P＜0.05），T2DM组A1AT、HDL-C水平均明显高于T2DM+斑块组（均P＜0.05），见表1。

表1 3组对象血清NE水平及心血管相关指标比较

2.2 血清NE水平与心血管相关指标的相关性分析血清NE水平与A1AT、HDL-C均呈负相关（r=-0.205、-0.140，均P＜0.05），与HbA1C、FPG、TC、TG、hs-CRP、LDL-C均呈正相关（r=0.791、0.825、0.687、0.772、0.670、0.590，均P＜0.05）。

2.3 血清NE水平及心血管相关指标对T2DM合并动脉粥样硬化斑块的诊断效能 NE、A1AT、FPG、TC、hs-CRP、LDL-C、HDL-C诊断T2DM合并动脉粥样硬化斑块的AUC分别为0.928、0.841、0.986、0.754、0.778、0.664、0.657，其中NE、A1AT、FPG的诊断效能相对较高；进一步分析这些指标联合诊断效能显示，NE+A1AT、NE+FPG、A1AT+FPG诊断T2DM合并动脉粥样硬化斑块的AUC分别为0.997、0.986、0.979，见表2和图1。

图1 血清NE水平及心血管相关指标诊断T2DM合并动脉粥样硬化斑块的ROC曲线（a：单项指标诊断；b：两项指标联合诊断）

表2 血清NE水平及心血管相关指标对T2DM合并动脉粥样硬化斑块的诊断效能

3 讨论

研究表明，心血管疾病会影响T2DM患者的长期预后，且T2DM合并心血管疾病的致死率很高，因此及早诊断T2DM合并心血管疾病具有重要临床意义[8]。糖尿病是一种慢性炎症，由于胰岛素、瘦素、糖基化终末产物等均可诱发多形核中性粒细胞增加、NE过量释放以及氧化应激产物释放。有文献报道多形核中性粒细胞出现在人及小鼠动脉粥样硬化斑块的相应区域[9]。本研究就NE对T2DM合并动脉粥样硬化斑块的诊断价值作进一步探讨。

本研究结果显示，T2DM组、T2DM+斑块组患者血清NE、HbA1C、FPG、TC、TG、hs-CRP、LDL-C水平均明显高于对照组，T2DM组NE、HbA1C、FPG、TC、TG、hs-CRP、LDL-C水平均明显低于T2DM+斑块组，T2DM组、T2DM+斑块组A1AT、HDL-C水平均明显低于对照组，T2DM组A1AT、HDL-C水平均明显高于T2DM+斑块组，这提示T2DM合并动脉粥样硬化斑块患者血清NE、HbA1C、FPG、TC、TG、hs-CRP、LDL-C水平均明显升高，而A1AT、HDL-C水平则明显下降。笔者分析原因如下：（1）多形核中性粒细胞受到T2DM多种疾病因子刺激后，各种蛋白酶被释放而产生其生物学效应，其中NE是众多蛋白酶中最重要的一种[10]。NE高表达会对机体组织基质产生危害，表现为影响血管壁成分，更加趋化多形核中性粒细胞及TNF-α、IL-8等炎症因子的释放，进而造成机体内源抑制剂A1AT相应降低[11]。同时研究表明，机体血清NE水平较高与冠心病的形成存在一定的关联[12]；（2）高血糖会引起脂质过量氧化，导致LDL-C水平升高、血压增高，增强凝血酶活性及纤维蛋白的合成，而这些因素与心血管疾病的发生息息相关[13]；（3）相关研究提出假设，认为T2DM与动脉粥样硬化均为慢性炎症状态，由细胞因子介导炎症反应[14]。T2DM+斑块组患者体内具有T2DM和动脉粥样硬化这两种慢性炎症状态，而长期慢性炎症刺激会导致血管平滑肌细胞增生并向内膜下迁移，损害内皮细胞，又进一步推动动脉粥样硬化的进程[15]。

本研究对血清NE水平与心血管相关指标的相关性进行分析，结果显示NE与A1AT、HDL-C均呈负相关，与HbA1C、FPG、TC、TG、hs-CRP、LDL-C均呈正相关，提示血清NE水平与T2DM患者合并动脉粥样硬化斑块的疾病进展密切相关。NE具备降解细胞外基质蛋白及损坏血管内皮屏障功效的作用，诱发斑块稳定性减弱，易引起破裂或表面溃疡，导致血栓形成。A1AT是丝氨酸蛋白酶抑制剂，能调节NE、组织蛋白酶G、凝血酶等蛋白酶的活性，进而抑制组织降解[16]。若由于炎症反应增强，体内NE水平升高，A1AT水平也相应升高，以提高NE灭活功能，但A1AT抑制蛋白酶的过程是一个自毁式反应，在NE失活过程中，A1AT被其捕获的蛋白酶缓慢裂解，同时A1AT复合物还会被吞噬细胞辨识、吞噬并从血浆中消除[17]。当机体失代偿时，A1AT降低，并与NE呈负相关[18]。相关研究发现，T2DM患者多形核中性粒细胞水平明显高于健康对照组，且多形核中性粒细胞与淋巴细胞比例和HbA1C呈正相关[19]。本研究结果显示，NE与HbA1C、FPG均呈正相关，与上述研究结果相似。本研究结果显示，NE与hs-CRP呈正相关，表明NE亦可反映体内炎症状态。TC、HDL-C分别是促进和抑制动脉粥样硬化斑块形成的标志性血脂指标，修饰后的LDL-C利用毁坏舒张血管物质和收缩血管物质的平衡来推动血栓形成，而HDL-C能抑制LDL的氧化修饰，延缓动脉粥样硬化的发展；TG存在于血中乳糜微粒、极低密度脂蛋白及残粒的核心，这些物质均可促进动脉粥样硬化斑块形成。近年来研究表明，NE分泌可能是介导系统性慢性炎症和胰岛素抵抗的关键机制[20]。本研究进一步采用ROC曲线分析，发现NE分别联合A1AT、FPG相较于单项指标，能显著提高对T2DM合并动脉粥样硬化斑块的诊断价值。

综上所述，NE联合A1AT、FPG等心血管相关指标能有效提高对T2DM合并动脉粥样硬化斑块的诊断效能，值得临床推广应用。