2型糖尿病患者心脏自主神经病变相关危险因素

徐梦珠，吴坚，郝娟，沈晓喻

(1.上海中医药大学，上海 200082； 2.上海中医药大学附属上海市中西医结合医院内分泌科，上海 200082)

糖尿病心脏自主神经病变(diabetic cardiovascular autonomic neuropathy，DCAN)是指支配心脏和血管的自主神经纤维受损，导致交感与副交感神经失衡，出现心率和血流动力学异常的一种自主神经病变，属于糖尿病微血管病变[1]。DCAN的病因、发病机制复杂，与自身免疫因素、遗传因素及高血糖介导的多种代谢紊乱相关。DCAN基本病理变化是慢性神经元缺血和神经细胞死亡，临床上以静息性心动过速、不耐受运动、直立性低血压、心功能障碍与心肌病为特征[2]。当DCAN患者心脏供血不足时，由于传入神经纤维受损，感知痛阈不明显，常无胸闷、胸痛等不适，即使发生心肌梗死也可无明显胸痛症状，同时伴有QT间期延长，这显著增加了糖尿病患者恶性心律失常、无痛性心肌梗死和心源性猝死的发生风险。有研究表明，DCAN是糖尿病患者心血管死亡率增加的一个独立危险因素，DCAN患者死亡风险为非DCAN患者的1.48～4.38倍[3]。DCAN的危险因素包括性别、年龄、糖尿病病程、心血管危险因素(高血糖、高血压、血脂紊乱、吸烟、嗜酒、肥胖)以及糖尿病微血管并发症等[1]，进一步明确上述危险因素与DCAN的相关性，并寻找灵敏度、特异度高的生物标志物来辅助诊断及评估DCAN程度对判断患者预后具有重要意义。本研究主要探讨2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)患者DCAN的相关危险因素，以期为DCAN的早期防治提供新思路。

1 资料与方法

1.1一般资料 采取随机抽样法选取2020年2—12月于上海中医药大学附属上海市中西医结合医院内分泌科住院的154例T2DM患者为研究对象，患者均符合《中国2型糖尿病防治指南(2020年版)》[4]的T2DM诊断标准。排除标准：①糖尿病急性并发症(酮症酸中毒、高渗状态)患者；②试验开始前24 h内及试验过程中食用咖啡因、酒精等含有兴奋性成分食品的患者；③试验过程中剧烈运动影响最终试验结果的患者；④脑梗死、脑出血、心肌梗死、感染、手术等所致应激状态；⑤经病史、体格检查、心电图、胸部X线片及实验室检查明确伴有严重心脏病(陈旧性心肌梗死、心力衰竭、心肌病变、心绞痛、先天性心脏病、缺血性心脏病变等及安装人工心脏起搏装置、人工除颤器)、贫血、肝、肾等严重疾病；⑥眼底检查提示眼底增殖性病变或眼底出血；⑦近1个月内服用β受体阻滞剂、普罗帕酮、洋地黄类强心苷等影响心率变异性检测的药物；⑧既往有精神、神经系统疾病史(如癫痫、神经官能症)，近期服用抗抑郁、抗焦虑等药物者，依从性较差的患者；⑨妊娠及哺乳期妇女。本研究获得上海中医药大学附属上海市中西医结合医院伦理委员会审批(批准文号：2021-016-1)，患者均签署了知情同意书。

1.2研究方法 采用血管反射试验[5-6]作为诊断DCAN的金标准。由经过培训的两位专职人员共同进行测试。本研究所记录的心电图均为Ⅱ导联(走纸速度为25 mm/s)。共采用4项检测方法，握力试验因特异性差，故此次不行该项检测。受试者在测试前1天和当天均不做剧烈运动，24 h内未曾大量饮酒、浓茶和咖啡。受试者检查前休息15 min，然后由专职人员用心电图仪进行测试，具体操作如下。①深呼吸心率差(E/I比值)：受试者取平卧位，先训练患者学会深呼吸动作约每分钟6次，即吸气时间5 s，呼气时间5 s，用Ⅱ导联心电图记录单次尽可能深吸气、深呼气时最短和最长R-R间期的改变，计算出深吸气与深呼气时每分钟心率之差。差值≥15次/min为正常，11～<15次/min为临界值，≤10次/min为异常。②卧立位心率变化(30/15比值)：受试者在5 s内由安静平卧位迅速起立，并同时记录Ⅱ导联心电图上30次心脏搏动，计算站立后第30次心脏搏动附近最长R-R间期与第15次心脏搏动附近最短R-R间期比值。比值≥1.04为正常，1.01～1.03为临界值，≤1.00为异常。③Valsalva动作指数(乏氏动作)：嘱受试者深吸气后掩鼻闭口用力做呼气动作15 s，然后放松自然呼气10 s，同记录心电图，测定在Valsalva动作后最长R-R间期与Valsalva动作最短R-R间期的比值。比值≥1.21为正常，1.11～1.20为临界值，≤1.10为异常。④卧立位血压差：受试者平卧位时应用血压计测量血压，当受试者从卧位到站立2 min内时再次测量血压，计算站立后与卧位血压的收缩压差值。其中收缩压和舒张压的差值≤10 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)为正常，11～29 mmHg为临界值，≥30 mmHg为异常。

对每项检查逐一评分，正常记为0分，临界值记为1分，异常记为2分，≥4分即可诊断为DCAN。

1.3观察指标

1.3.1一般资料收集 包括性别、年龄、糖尿病病程、高血压、糖尿病周围神经病变(diabetic peripheral neuropathy,DPN)、体质指数(body mass index，BMI)。

1.3.2生化指标检测 所有患者经隔夜空腹(禁食、禁水)至少8 h，于次日清晨抽取静脉血5 ml进行检测。所有实验室检查由上海中医药大学附属上海市中西医结合医院检验科负责检测。使用日本爱科莱HA-8180全自动糖化血红蛋白分析仪测定糖化血红蛋白(glycated hemoglobin，HbA1c)、空腹血糖(fasting plasma glucose，FPG)、餐后2 h血糖(2-hour postprandial blood glucose，2 h PG)、总胆固醇(total cholesterol，TC)、三酰甘油(triglyceride，TG)、高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein-cholesterol，HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein-cholesterol，LDL-C)、血肌酐(serum creatinine，Scr)、尿酸(uric acid，UA)、胱抑素C(cystatin C，CysC)、同型半胱氨酸(homocysteine，Hcy)。采用德国罗氏E601型全自动电化学发光分析仪测定空腹C肽(fasting C-peptide，FCP)、神经元特异性烯醇化酶(neuron-specific enolase，NSE)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)。

2 结 果

154例T2DM患者中，DCAN患者101例，无DCAN患者53例，DCAN发生率为65.6%(101/154)。

2.1两组一般资料和生化指标比较 两组年龄、糖尿病病程分布比较差异有统计学意义(P<0.01)，DCAN组DPN比例、CysC水平高于无DCAN组(P<0.05或P<0.01)，FCP低于无DCAN组(P<0.01)；两组性别、高血压比例、BMI、TC、TG、LDL-C、HDL-C、TNF-α、NSE、Hcy、HbA1c、Scr、UA、FPG、2 h PG比较差异均无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 两组T2DM患者一般资料和生化指标比较

2.2DCAN的相关危险因素分析 将单因素分析P<0.25的变量[年龄(<50岁=1,50～<60岁=2,60～<70岁=3，≥70岁=4)、糖尿病病程(<5年=1,5～<11年=2,11～<15年=3，≥15年=4)、高血压(无=0，有=1)、DPN(无=0，有=1)、TNF-α、NSE、CysC、Hcy、2 h PG、FCP]作为自变量，是否确诊DCAN作为因变量进行多因素Logistic回归分析。结果显示，Hcy、2 h PG、FCP均为DCAN的独立影响因素(P<0.05或P<0.01)。Hcy每增加1个单位，DCAN风险增加27.2%；2 h PG每增加1个单位，DCAN风险增加9.8%；FCP每增加1个单位，DCAN风险下降52.8%。见表2。

表2 影响DCAN的多因素Logistic回归分析结果

2.3Hcy、2 h PG、FCP、Hcy+2 h PG+FCP诊断DCAN的ROC曲线 采用ROC曲线分析DCAN相关独立危险因素对DCAN的预测价值。ROC曲线分析显示，Hcy的AUC为0.574(95%CI0.491～0.653)，最佳截断值为12.05 μmol/L，灵敏度为30.7%，特异度为90.6%；2 h PG的AUC为0.564(95%CI0.481～0.643)，最佳截断值为20.95 mmol/L，灵敏度为14.9%，特异度为100.0%；FCP的AUC为0.627(95%CI0.546～0.704)，最佳截断值为0.125 μg/L，灵敏度为99.0%，特异度较低，为1.9%。Hcy+2 h PG+FCP的AUC为0.678(95%CI0.598～0.751)，两两AUC比较差异均无统计学意义(均P>0.05)。见图1。

注：Hcy为同型半胱氨酸，2 h PG为餐后2 h血糖，FCP为空腹C肽，DCAN为糖尿病心脏自主神经病变，ROC为受试者工作特征曲线图1 Hcy、2 h PG、FCP、Hcy+2 h PG+FCP诊断DCAN的ROC曲线

3 讨 论

DCAN是糖尿病常见的慢性并发症之一，是心脑血管疾病死亡率增加的一个独立危险因素。美国糖尿病协会、《中国2型糖尿病防治指南(2017年版)》等均明确建议在所有初发2型糖尿病及病程>5年的1型糖尿病患者中进行DCAN筛查，从而进一步提高诊治率[7-8]。由于DCAN的诊断标准、研究对象和人群性别、年龄、病程等存在差异，发生率不同。1型糖尿病的DCAN发生率为1%～90%，T2DM为20%～73%[2]。为了解我国DCAN患病情况，Pan等[9]对北京市2 048例糖尿病患者进行回顾性研究，结果发现DCAN发生率为63%。本研究中，T2DM患者DCAN发生率为65.6%(101/154)，与上述研究结果大致相符。

研究表明，年龄与糖尿病病程均是DCAN公认的独立危险因素[1]。随着年龄增长，糖尿病病程增加，患者长期处于高血糖代谢环境，进一步激活各种通路致使心脏自主神经损害逐渐进展，表现为神经元活性、胞膜通透性、细胞内皮功能及线粒体发生改变[10]。糖尿病微血管病变包括DPN、糖尿病自主神经病变、糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy,DR)、糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)。有研究显示，DCAN与DPN、DR、DN显著相关，DPN、DN、DR可作为DCAN的预测因素，因神经病变损伤机制相似，DPN患者常伴有自主神经病变[10]。本研究中，DCAN组较无DCAN组年龄更大，病程更长，DPN比例更高，这与既往研究[1]相一致。

肥胖、高血压、高血脂等是DCAN进展的危险因素[3]。有研究表明反映肾功能的UA、Scr、CysC也是DCAN的重要生物标志物[11]。本研究除CysC外，两组BMI、LDL-C、HDL-C、TC、TG、UA、Scr比较差异无统计学意义(P>0.05)，这可能与患者既往用药史有关。CysC是一种能够内源性反映肾小球滤过率变化的半胱氨酸蛋白酶抑制剂[12]。韩国一项横断面研究发现，DCAN患者血清CysC水平明显高于无DCAN患者，CysC是DCAN发生的独立影响因素，且Cyc水平与DCAN病变程度呈正相关[13]。有研究认为，CysC是一种较心率变异性更简便、可靠的检测DCAN的生物标志物，血清CysC水平升高与心血管自主神经功能受损密切相关[14-15]。在本研究中，DCAN组CysC水平高于无DCAN组，与上述研究结果一致。

本研究结果显示，Hcy、2 h PG、FCP均是DCAN发生的独立影响因素(P<0.05或P<0.01)。Hcy是一种含硫氨基酸，Hcy过高会损伤细胞、组织、器官，对身体造成影响。Hcy与低密度脂蛋白间的反应及微生物的聚集在动脉斑块形成过程中起促进作用，可加速血管阻塞，进而增加心血管事件的发生率，是心血管疾病的独立危险因素[16]。目前有研究表明，高Hcy的糖尿病患者大血管损伤与微血管病变的发生率更高[17]，糖尿病引起醛糖还原酶的激活，多元醇途径和高级糖基化终末产物的形成，共同影响内皮型一氧化氮合酶的磷酸化状态和表达，并引起血管内皮功能障碍[18]。有关Hcy水平与DN、DR的研究提示，随着病程进展，Hcy呈升高趋势[19]。Hcy水平与神经病变的研究相对较少，Hcy在DCAN中的病理生理机制尚不清楚，可能与Hcy的代谢过程有关。Hcy水平过高可能影响髓鞘蛋白合成和神经对维生素B12、叶酸的吸收，造成神经病变。有研究表明，Hcy水平与DPN发生及严重程度相关，Hcy每增加1个单位，DPN的患病风险增加23%[20]。Hcy导致DPN的机制可能与神经缺血性损伤、氧化应激、角质细胞损伤导致的神经营养因子缺乏以及Hcy对神经细胞的直接毒性作用有关[21]。目前Hcy与DCAN相关性的研究较少，本研究中Hcy每增加1个单位，DCAN风险增加27.2%；ROC曲线提示，Hcy预测DCAN的最佳截断值为12.05 μmol/L，灵敏度为30.7%，特异度为90.6%。故T2DM患者Hcy水平升高时应引起重视。

C肽是胰岛素原连接链上的一种生物活性肽，又称连接肽，是胰岛β细胞的分泌产物。一分子的胰岛素原在胰腺蛋白酶和羧肽酶的作用下裂解成一分子的胰岛素和一分子的C肽，共同存在于高尔基体的颗粒囊，最终等分子量分泌并释放入血。从门静脉进入肝脏后，胰岛素因被肝脏摄取导致数量不定；C肽被肝脏摄取较少，主要经肾脏直接通过尿液排泄，清除速率较慢且半衰期长，因此检测C肽水平能较稳定而全面地反映胰岛β细胞分泌功能，并且C肽与胰岛素无交叉免疫性反应，能克服胰岛素受体的干扰，对于已经应用外源性胰岛素或已产生胰岛素抗体的糖尿病患者，测定外周血中的C肽水平能更准确、及时地反映内源性胰岛素水平，更能代表胰岛β细胞的功能，对糖尿病分型和治疗具有重要指导意义[22-23]。韩国一项横断面研究表明，C肽水平升高可以降低糖尿病微血管病变的发生风险，而在大血管并发症方面无明显差异[24]。为探讨中国T2DM患者血清C肽水平与血管并发症间的关系，上海的一项横断面研究结果显示血清C肽水平与脑血管疾病的患病率呈正相关，与DR呈负相关，DR患病率随C肽水平升高而降低[25]。李冲冲[26]研究发现FCP与DR呈负相关，FCP水平较高是DR的保护因素，FCP水平与DN、DPN无明显相关性。研究发现，血清C肽水平与糖尿病自主神经病变率呈负相关，C肽水平较低是DCAN的独立危险因素[27-28]。在新诊断的T2DM患者中，DCAN的患病率较高，提示胰岛β细胞功能下降与DCAN密切相关，FCP<0.67 nmol/L患DCAN的风险大于FCP≥0.67 nmol/L(OR=6.00，95%CI1.815～19.830，P=0.003)[29]。本研究结果显示，FCP为DCAN的独立影响因素，与之前研究[27-28]相一致，其诊断DCAN的最佳截断值为0.125 μg/L，灵敏度为99%，但特异度较低。随着FCP增加，DCAN患病风险下降，提示C肽可能是糖尿病神经病变的保护因素，涉及的分子机制尚不清晰。

流行病学研究显示，与FPG相比，餐后血糖能更好地预测糖尿病心血管疾病及微血管并发症[30]。研究发现，采用2 h PG预测HbA1c的准确度高于FPG，监测餐后血糖可替代FPG，两者在血糖控制方面未见明显差异[31]。此外，2 h PG预测DR的能力优于FPG、HbA1c，2 h PG预测DR的最佳截断值为11.5 mmol/L，AUC为0.947，诊断价值较高[32]。有研究表明在糖耐量异常早期，自主神经和感觉神经功能障碍的患病率较高，餐后血糖是DCAN的预测指标之一[33]。在本研究中，2 h PG是DCAN的危险因素，对诊断DCAN有一定预测价值，但灵敏度较低，需要更大样本进一步明确DCAN与餐后血糖的关系。

综上所述，Hcy、2 h PG、FCP均为DCAN的独立影响因素，三者可作为生物标志物辅助诊断评估DCAN，以及早防治DCAN，降低糖尿病患者死亡风险，提高生活质量。但本研究纳入样本量较小，存在一定的局限性。本研究得出的DCAN独立影响因素较少，与以往研究有一定差别，可能受患者服药及其他因素影响，故在以后的研究中，可设置正常组、初发T2DM组进行对比，扩大样本量，联合多中心行流行病学调查以明确其与DCAN的关系。