連續(xù)性血液凈化治療對(duì)嚴(yán)重膿毒癥患者血糖水平和胰島素抵抗的影響研究

彭登高,卿國(guó)忠,唐 卓,尹 劍,李 霖

嚴(yán)重膿毒癥是入住重癥監(jiān)護(hù)病房(ICU)患者死亡的最常見(jiàn)原因。近年研究表明,膿毒癥患者高血糖的發(fā)生源自感染后神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)激活和炎性遞質(zhì)釋放過(guò)度而造成的代謝紊亂,胰島素抵抗(IR)是引起血糖升高的最直接原因[1]。連續(xù)性血液凈化(CBP)應(yīng)用于膿毒癥患者的治療是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的重要進(jìn)展[2],CBP治療能清除炎性遞質(zhì),持續(xù)、穩(wěn)定地控制水、電解質(zhì)及酸堿平衡,維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。但CBP治療能否通過(guò)其特有的清除作用改善IR而利于膿毒癥導(dǎo)致的高血糖的控制,目前關(guān)于這方面的研究報(bào)道較少。本研究通過(guò)觀察嚴(yán)重膿毒癥患者CBP治療前后血糖水平、IR以及炎性遞質(zhì)的改變,探討其可能機(jī)制。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2010年1月—2012年6月收住我院ICU并伴有應(yīng)激性高血糖需CBP治療的嚴(yán)重膿毒癥患者共24例,均符合嚴(yán)重膿毒癥的診斷標(biāo)準(zhǔn)[3]。24例患者中男13例,女11例；年齡37～78歲,平均(51.5±13.3)歲。原發(fā)病：腹腔感染合并膿毒癥休克6例,肺部感染合并膿毒癥休克5例,泌尿系感染合并膿毒癥休克4例,嚴(yán)重創(chuàng)傷合并感染、多器官功能障礙綜合征(MODS)3例,重癥膽管炎合并膿毒癥休克2例,慢性支氣管炎合并肺部感染、呼吸衰竭、心力衰竭2例,腦卒中合并肺部感染、MODS 2例。排除標(biāo)準(zhǔn)：既往有明確糖尿病病史或空腹血糖調(diào)節(jié)受損、糖耐量異?；颊?長(zhǎng)期口服類(lèi)固醇激素、腫瘤晚期以及胰腺相關(guān)疾病患者。所有患者入住ICU第1天均測(cè)定糖化血紅蛋白以排除既往未發(fā)現(xiàn)的糖尿病。

1.2 研究方法

1.2.1 集束化治療 所有患者在積極治療原發(fā)病的同時(shí),參照《2008年嚴(yán)重膿毒癥與膿毒性休克治療國(guó)際指南》給予集束化治療[4]：早期液體復(fù)蘇、使用強(qiáng)效廣譜抗生素、血管活性藥物穩(wěn)定循環(huán)、機(jī)械通氣與呼吸機(jī)支持、必要時(shí)輸注濃縮紅細(xì)胞使血細(xì)胞比容≥30%、靜脈營(yíng)養(yǎng)、血糖監(jiān)測(cè)與控制、CBP治療。

1.2.2 血糖控制 所有患者入住ICU后參照《2008年嚴(yán)重膿毒癥與膿毒性休克治療國(guó)際指南》血糖控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行血糖控制[4]：普通胰島素微泵靜脈注射,控制血糖水平維持在6.1～8.3 mmol/L。所用胰島素濃度為1 U/ml,平均1～2 h進(jìn)行毛細(xì)血管全血糖監(jiān)測(cè),根據(jù)患者血糖水平調(diào)節(jié)胰島素注射速度及用量,防止低血糖的發(fā)生。分別于CBP治療開(kāi)始前清晨及治療結(jié)束后第2天清晨空腹靜脈采血,抽血前6 h停用葡萄糖注射液、靜脈營(yíng)養(yǎng)液和胰島素,必要時(shí)給予平衡液補(bǔ)充。整個(gè)研究過(guò)程中所有患者避免應(yīng)用生長(zhǎng)激素、胰高血糖素等。

1.2.3 檢測(cè)方法 采用己糖激酶法檢測(cè)空腹血糖(FPG)水平,放射免疫法檢測(cè)空腹胰島素(FIN)水平,化學(xué)發(fā)光法檢測(cè)超敏C反應(yīng)蛋白(hs-CRP)水平,酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)法檢測(cè)白介素6(IL-6)和腫瘤壞死因子α(TNF-α)水平。計(jì)算患者CBP治療前、治療后24 h葡萄糖輸入量與胰島素用量比值(G/I),采用穩(wěn)態(tài)模型評(píng)估法(HOMA)計(jì)算胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR),HOMA-IR=FPG×FIN/22.5。

1.2.4 CBP治療 采用德國(guó)產(chǎn)Fresenius Medical Care ADM08/ABM血濾系統(tǒng),濾器為Fresenius Ultraffux AV600。采用連續(xù)性靜脈-靜脈血液濾過(guò)(CVVH)前稀釋方式,血流量150～250 ml/min,置換液流量25～45 ml·h-1·kg-1,置換液配方根據(jù)南京軍區(qū)總醫(yī)院配方并結(jié)合患者情況適當(dāng)調(diào)整。普通肝素抗凝,首次劑量25～50 U/kg,維持量750～1 500 U/h,根據(jù)活化部分凝血活酶時(shí)間(APTT)和凝血酶時(shí)間(TT)調(diào)整肝素用量。

2 結(jié)果

2.1 CBP治療前后患者FPG、FIN水平及HOMA-IR、G/I變化 所有患者經(jīng)CBP治療后FPG、FIN水平及HOMA-IR較治療前明顯下降,G/I較治療前明顯上升,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,見(jiàn)表1)。

2.2 CBP治療前后患者h(yuǎn)s-CRP、IL-6和TNF-α水平變化 所有患者經(jīng)CBP治療后hs-CRP、IL-6和TNF-α水平較治療前下降,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,見(jiàn)表2)。

表1 24例患者CBP治療前后FPG、FIN水平及HOMA-IR、G/I比較

注：FPG=空腹血糖,FIN=空腹胰島素,HOMA-IR=胰島素抵抗指數(shù),G/I=葡萄糖輸入量與胰島素用量比值

表2 24例患者CBP治療前后hs-CRP、IL-6和TNF-α水平比較

注：hs-CRP=超敏C反應(yīng)蛋白,IL-6=白介素6,TNF-α=腫瘤壞死因子α

3 討論

膿毒癥患者常存在不同程度的IR、高血糖及炎性遞質(zhì)失衡等,嚴(yán)重危害著患者的預(yù)后,是增加患者病死率的危險(xiǎn)因素[4]。高血糖是嚴(yán)重感染發(fā)生后體內(nèi)代謝紊亂的重要標(biāo)志,分解代謝活躍與急性期IR可直接造成血糖升高。急性期IR和繼發(fā)的高血糖作為應(yīng)激后機(jī)體代謝調(diào)整的一種自身適應(yīng)性機(jī)制,其本質(zhì)是滿(mǎn)足炎癥反應(yīng)與組織修復(fù)的代謝底物供應(yīng)[5]。一旦發(fā)生急性期IR,其直接后果是胰島素失去對(duì)肝糖原新生的抑制和對(duì)循環(huán)中葡萄糖處理的促進(jìn)能力,臨床上的一些干預(yù)措施如營(yíng)養(yǎng)支持、葡萄糖液體輸注及部分藥物亦可能加重這種代謝紊亂,這勢(shì)必影響膿毒癥治療過(guò)程中外源性胰島素的使用量[6]。目前,針對(duì)膿毒癥IR和高血糖的胰島素強(qiáng)化治療策略及其實(shí)際臨床效果尚存在較大的爭(zhēng)議[7-9]。姚詠明等[10]研究發(fā)現(xiàn),過(guò)度釋放的炎性遞質(zhì)在膿毒癥IR的發(fā)生發(fā)展中扮演著重要角色,極有可能是直接損害胰島素信號(hào)傳遞的最主要因素。因此,充分闡明IR的病理生理機(jī)制,探尋新的治療模式以改善IR和控制高血糖是嚴(yán)重膿毒癥治療的關(guān)鍵。

近年來(lái),CBP治療得到了飛速發(fā)展[11],其應(yīng)用范圍已超出了腎臟替代的局限性,演變?yōu)榘▏?yán)重膿毒癥在內(nèi)的各種危重癥患者的重要支持療法[12-14]。TNF-α、IL-1、IL-6、IL-12等是由單核-巨噬細(xì)胞和損傷組織釋放的促炎性遞質(zhì),嚴(yán)重膿毒癥時(shí)這些因子大量釋放并形成逐級(jí)放大的“瀑布樣”鏈?zhǔn)椒磻?yīng),可引發(fā)失控性全身炎癥反應(yīng)和急性期IR。因此,抑制過(guò)度的炎癥反應(yīng)并清除超量的炎性遞質(zhì)是非常重要的。CBP治療能夠持續(xù)地清除細(xì)胞因子、炎性遞質(zhì)、氧自由基、補(bǔ)體活化成分等[15],平衡機(jī)體免疫系統(tǒng)[16],修復(fù)內(nèi)皮細(xì)胞[17],保護(hù)心、腎、肝、肺等器官,且對(duì)血流動(dòng)力學(xué)影響較小,更加符合人體生理。因此,理論上來(lái)說(shuō),CBP治療可能通過(guò)抑制過(guò)度的炎癥反應(yīng)、清除超量的炎性遞質(zhì)、改善IR而有利于膿毒癥高血糖的控制。

本研究結(jié)果顯示,納入的24例嚴(yán)重膿毒癥患者均存在不同程度的IR、應(yīng)激性高血糖及炎性遞質(zhì)失衡。經(jīng)CBP治療后,患者FPG、FIN水平及HOMA-IR明顯下降,G/I明顯升高,而反映膿毒癥全身炎癥反應(yīng)程度的急性期蛋白hs-CRP水平和促炎性遞質(zhì)IL-6、TNF-α水平明顯下降。經(jīng)CBP治療后機(jī)體肝糖原分解與糖異生減弱、組織葡萄糖利用率升高、外源性胰島素的需求量相對(duì)減少、全身失控性炎癥反應(yīng)得以抑制、炎性遞質(zhì)清除量增多、胰島素敏感性亦有所恢復(fù),表明CBP治療可能通過(guò)清除超量的促炎性遞質(zhì)如IL-6、TNF-α,抑制過(guò)度的炎癥反應(yīng),改善IR而降低嚴(yán)重膿毒癥繼發(fā)的高血糖,這可能是CBP治療嚴(yán)重膿毒癥的作用機(jī)制之一。

綜上所述,CBP治療可以降低嚴(yán)重膿毒癥患者血糖水平,改善胰島素抵抗,其機(jī)制可能與清除超量的炎性遞質(zhì)有關(guān)。但膿毒癥不同的病程階段炎癥反應(yīng)的特點(diǎn)不同,早期以全身炎癥反應(yīng)綜合征(SIRS)為主,進(jìn)一步發(fā)展可能以代償性抗炎反應(yīng)綜合征(CARS)或混合性拮抗反應(yīng)綜合征(MARS)為主,與此相應(yīng)的血糖代謝和IR程度亦會(huì)有所差異。而CBP治療可影響嚴(yán)重膿毒癥患者外源性胰島素需求量,因此,在治療過(guò)程中應(yīng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)患者血糖,合理使用胰島素。由于條件限制,本研究未檢測(cè)CBP治療前后抗炎性遞質(zhì)如IL-4、IL-10等,未能具體闡述CBP治療對(duì)嚴(yán)重膿毒癥不同病程階段血糖代謝和IR的影響,有待于進(jìn)一步研究。

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