膿毒癥患兒心肌損害與胰島素抵抗相關(guān)性研究*

李敏 李寒春

膿毒癥患兒心肌損害與胰島素抵抗相關(guān)性研究*

李敏1李寒春2

(宜賓市第一人民醫(yī)院,1.兒科，2.呼吸科, 四川 宜賓 644000)

目的 探討膿毒癥患兒胰島素抵抗與心肌損害的關(guān)系。 方法 以30例健康兒童為對照組，將52例膿毒癥患兒，根據(jù)胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)結(jié)果分為A組(胰島素抵抗組, HOMA-IR>1)和B組(非胰島素抵抗組，HOMA-IR≤1)，各26例，檢測三組空腹血糖(FBG)、血清胰島素水平(FINS)及心肌酶(乳酸脫氫酶(LDH)、肌酸激酶(CK)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)、α-羥丁酸脫氫酶(α-HBDH))、肌鈣蛋白I(CTnI)，采用Pearson直線相關(guān)法分析A組患兒的HOMA-IR與心肌酶、CTnI水平的相關(guān)性。 結(jié)果 A組患兒的HOMA-IR、LDH、AST、CK、CK-MB、α-HBDH和CTnI均明顯高于B組和對照組，差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);B組患兒的LDH、AST、CK、CK-MB、α-HBDH、CTnI均明顯高于對照組，差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。經(jīng)過Pearson相關(guān)分析表明A組患兒的HOMA-IR與LDH、AST、CK、CK-MB、α-HBOH及CTnI均呈正相關(guān)(P<0.05)。 結(jié)論 胰島素抵抗可以加重膿毒癥患兒心肌損害，HOMA-IR可以作為膿毒癥患兒心肌損害程度的預(yù)測指標(biāo)。

胰島素抵抗；膿毒癥；心肌損害；兒童

胰島素抵抗(insulin resistance，IR)是指胰島素的外周靶組織(肝細(xì)胞、肌細(xì)胞和脂肪細(xì)胞等)減弱了對葡萄糖的攝取能力，導(dǎo)致機體胰島素感性下降或產(chǎn)生低于正常的生理劑量[1]。在膿毒癥的發(fā)展過程中患兒機體會有應(yīng)激反應(yīng)發(fā)生，導(dǎo)致患兒內(nèi)分泌系統(tǒng)出現(xiàn)代謝紊亂，當(dāng)機體發(fā)生代謝紊亂時，就會有IR出現(xiàn)，IR會對患兒心肌細(xì)胞功能造成損傷，導(dǎo)致心肌損害[2，3]。迄今為止，國內(nèi)對膿毒癥患兒IR損傷心肌的研究比較少。本文以52例膿毒癥患兒為研究對象，探討膿毒癥患兒IR與心肌損害之間的關(guān)系?，F(xiàn)報告如下。

1 資料和方法

1.1 一般資料 2013年8月～2015年2月我院兒科PICU收治的膿毒癥患兒52例，均符合小兒膿毒癥診斷標(biāo)準(zhǔn)[4]。其中男28例，女24例，平均年齡(3.32±1.08)歲，根據(jù)胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)結(jié)果分為A組(胰島素抵抗組, HOMA-IR>1)26例，其中男15例，女11例，平均年齡(3.23±1.17)歲，平均體重(9.58±5.72)kg；肺部感染14例，腸道感染6例，顱內(nèi)感染4例，胰腺炎2例。B組(非胰島素抵抗組,HOMA-IR≤1)各26例，其中男13例，女13例，平均年齡(3.48±1.23)歲，平均體重(9.58±5.72)kg；肺部感染13例，腸道感染6例，顱內(nèi)感染5例，胰腺炎2例。兩組患兒入院后均予以控制感染、保護重要臟器功能、營養(yǎng)支持及對癥治療。所有患兒均排除可能出現(xiàn)心肌酶水平升高的疾病(如自身免疫性疾病，代謝性疾病，病毒性心肌炎及心肌病等)；排除可能導(dǎo)致血糖升高的疾病(1型糖尿病、2型糖尿病及有糖尿病家族史等)；排除可能導(dǎo)致胰島素抵抗的疾病(如肥胖癥、營養(yǎng)不良、肝硬化等)。對照組:為同期健康查體的兒童30例。經(jīng)檢驗三組在性別、年齡、體重和原發(fā)疾病方面差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。

1.2 方法 所有患兒于入院后第一天清晨空腹采集外周靜脈血6mL注入干凈試管，室溫凝固20分鐘，離心4000r/min×10min，收集血清，分裝后-25℃冷凍保存待檢。采用化學(xué)熒光法檢測血清FINS，采用葡萄糖氧化酶法測定FBG，采用美國BECK-MAN DXC全自動生化分析儀檢測心肌酶、肌鈣蛋白I(CTnI)。HOMA-IR按穩(wěn)態(tài)模型HOMA-IR計算，HOMA-IR=(FINS×FBG)/22.5，HOMA-IR正常值為1，HOMA-IR>1，胰島素抵抗，HOMA-IR≤1，無胰島素抵抗。

2 結(jié)果

2.1 三組患兒FBG、FINS和HOMA-IR指標(biāo)的比較 胰島素抵抗組(A組)患兒FBG和HOMA-IR均高于非胰島素抵抗組(B組)和對照組，F(xiàn)INS均低于B組和對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；B組患兒FBG和HOMA-IR均高于對照組，F(xiàn)INS低于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表1。

Table 1 Comparison of FBG, FINS and HOMA-IR in A Group, B Group and Control Group

組別nFBG(mmol/L)FINS(IU/ml)HOMA-IRA組269.24±1.264.83±0.861.98±0.29B組267.16±0.892.26±0.570.72±0.27對照組304.67±0.721.21±0.240.25±0.21F18.6713.2311.62P<0.05<0.05<0.05

2.2 三組患兒心肌酶和CTnI指標(biāo)的比較 胰島素抵抗組(A組)患兒的LDH、AST、CK、CK-MB、α-HBDH和CTnI均高于非胰島素抵抗組(B組)和對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；B組患兒的LDH、AST、CK、CK-MB、α-HBDH和CTnI均高于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表2。

表2 三組患兒心肌酶和CTnI指標(biāo)的比較±s)

2.3 胰島素抵抗組患兒的HOMA-IR與心肌酶、CTnI水平的相關(guān)性 經(jīng)過Pearson相關(guān)分析表明A組患兒的HOMA-IR與LDH、AST、CK、CK-MB、α-HBOH及CTnI均呈正相關(guān)(P<0.05)，見表3。

3 討論

小兒膿毒癥(Sepsis)是由細(xì)菌、真菌及病毒等感染或有高度可疑感染灶引起的全身炎癥反應(yīng)綜合征(SIRS)[5]?；純撼霈F(xiàn)全身炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致多器官功能受損，心肌也受到嚴(yán)重?fù)p害[6]。迄今為止關(guān)于膿毒癥心肌損害的發(fā)病機制尚未十分明確。大量臨床研究表明，膿毒癥損害心肌主要是通過患兒機體感染及心功能不全等引起組織缺氧，一方面誘發(fā)細(xì)胞因子炎癥反應(yīng)和內(nèi)毒素的釋放，從而導(dǎo)致心肌細(xì)胞損害；另一方面組織缺氧的病理過程中會有大量的自由基產(chǎn)生，產(chǎn)生的自由基超出患兒機體的清除能力，增強了脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，出現(xiàn)過氧化損傷，導(dǎo)致心肌細(xì)胞受損[7,8]。膿毒癥患兒心肌細(xì)胞受損，心肌細(xì)胞就會出現(xiàn)水腫、凋亡甚至壞死，細(xì)胞膜通透性增高，細(xì)胞內(nèi)各種酶滲入血中，導(dǎo)致血清酶升高[9]。心肌酶譜中α-HBDH、 LDH、CK、CK-MB、CTnI是心肌損害的特異性指標(biāo)。

表3 胰島素抵抗組患兒的HOMA-IR與心肌酶、CTnI水平的相關(guān)性

Table 3 The correlation between HOMA-IR and myocardial enzyme,CTnI in insulin resistance group

相關(guān)變量相關(guān)系數(shù)PLDH0.589<0.05AST0.618<0.05CK0.782<0.05CK-MB0.691<0.05α-HBOH0.497<0.05CTnI0.596<0.05

胰島素抵抗(insulin resistance，IR)是指胰島素的外周靶組織(肝細(xì)胞、肌細(xì)胞和脂肪細(xì)胞等)減弱了對葡萄糖的攝取能力，導(dǎo)致機體胰島素感性下降或產(chǎn)生低于正常的生理劑量。小兒膿毒癥可導(dǎo)致患兒機體出現(xiàn)交感神經(jīng)-腎上腺髓質(zhì)和下丘腦-垂體-腎上腺皮質(zhì)(HPA軸)興奮，稱為應(yīng)激反應(yīng)。患兒應(yīng)激狀態(tài)下機體的反應(yīng)主要包括交感神經(jīng)系統(tǒng)-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)的激活、HPA軸的強烈興奮和釋放大量炎性介質(zhì)[10]。從而產(chǎn)生大量兒茶酚胺，促進糖異生，肝糖原的利用增加，使葡萄糖升高，同時還可以促進游離脂肪酸的釋放進而促進IR的發(fā)生。HPA軸興奮后釋放促腎上腺皮質(zhì)激素增加，促進了糖皮質(zhì)激素的釋放，糖皮質(zhì)激素水平升高可以促進糖異生，葡萄糖的攝取下降。應(yīng)激狀態(tài)下，機體內(nèi)大量腫瘤壞死因子-α(TNF-α)和白細(xì)胞介素-6(IL-6)等炎癥介質(zhì)生成，這些炎性介質(zhì)可激活的NF-kB通路和細(xì)胞因子信號抑制物3(SOCS-3)等從而造成IR[11]。本研究結(jié)果表明小兒膿毒癥可以導(dǎo)致IR。膿毒癥患兒發(fā)生IR時會加重多器官功能的受損，也對心肌細(xì)胞功能造成損傷，加重心肌損害，會對患兒的預(yù)后產(chǎn)生影響[12]。目前，膿毒癥患兒IR加重?fù)p傷心肌的發(fā)病機制仍然不完全清楚，可能與糖脂代謝的紊亂、脂肪代謝物的損傷及胰島功能的減弱有關(guān)。在機體應(yīng)急反應(yīng)下內(nèi)分泌系統(tǒng)發(fā)生紊亂的主要表現(xiàn)是糖脂代謝發(fā)生障礙。在應(yīng)激反應(yīng)下發(fā)生的高血糖可以使機體的內(nèi)皮損傷加重、炎癥反應(yīng)加劇及免疫功能損害加重，同時使心肌缺血預(yù)處理的保護功能削弱，增加缺血再灌注損傷，導(dǎo)致心肌損害。膿毒癥應(yīng)激狀態(tài)下，葡萄糖有氧氧化障礙發(fā)生，減少了糖原的合成，葡萄糖轉(zhuǎn)化為脂肪的量亦減少，機體糖脂代謝障礙造時心肌細(xì)胞由原來的脂肪酸和葡萄糖共同氧化來提供能量轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆揽恐舅嵫趸瘉硖峁┠芰?，使心肌能量的供?yīng)不足，加重心肌負(fù)擔(dān)，損害心??；膿毒癥患兒發(fā)生IR時，脂肪酸氧化過程中會有氫離子和長鏈?；鈮A等中間產(chǎn)物生大量產(chǎn)生，這些產(chǎn)物可對心肌細(xì)胞器功能及細(xì)胞膜造成直接損傷，導(dǎo)致心肌組織機械供能障礙[13]。正常的情況下，胰島素對機體具有明顯的免疫調(diào)節(jié)功能，可以抑制體內(nèi)TNF-α和IL-6等炎癥介質(zhì)生成，降低血糖，改善脂肪和蛋白質(zhì)代謝失調(diào)，減少脂肪類物質(zhì)的分解而降低游離脂肪酸。膿毒癥應(yīng)激早期，由于缺血、缺氧等因素發(fā)生，抑制胰島素的分泌，胰島分泌功能減弱，胰島素功能減弱使得機體內(nèi)TNF-α和IL-6等大量炎性介質(zhì)得到釋放，持續(xù)的高濃度TNF-α和IL-6等可刺激促進心肌細(xì)胞凋亡，造成心肌損害[14,15]。

4 結(jié)論

胰島素抵抗可以加重膿毒癥患兒心肌損害，胰島素抵抗指數(shù)可以作為膿毒癥患兒心肌損害程度的一個重要監(jiān)測指標(biāo)。

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Study on the correlation between myocardial damage in children with sepsis and insulin resistance

LI Min,LI Hanchun

(1.DepartmentofPediatrics,TheFirstPeople′sHospitalofYibin,Yibin664000,Sichuan,China;2.DepartmentofRespiratory,TheFirstPeople′sHospitalofYibin,Yibin664000,Sichuan,China)

Objective To investigate the relationship between insulin resistance and sepsis in children with myocardial damage. Methods 30 healthy children were selected as control group. According to the insulin resistance index (HOMA-IR), 52 children with sepsis were divided into group A (insulin resistance group, HOMA-IR>1) and group B (non-insulin resistance group，HOMA-IR≤1). The fasting blood glucose (FBG), serum insulin level (FINS) and myocardial enzyme (lactate dehydrogenase (LDH), creatine kinase (CK), creatine kinase isoenzyme MB (CK-MB) and aspartate aminotransferase (AST), alpha hydroxybutyrate dehydrogenase (alpha -HBDH)), cardiac troponin I (CTnI) were detected. HOMA-IR, myocardial enzymes and CTnI were analyzed byPearson linear correlation method. Results LDH, AST, CK, CK-MB, -HBDH, CTnI and HOMA-IR of A group were significantly higher than those of B group and control group. The difference was statistically significant (P<0.05). LDH, AST, CK, CK-MB, alpha -HBDH and CTnI of B group were significantly higher than that of control group. The difference was statistical significance (P<0.05). The analysis of pearson correlation showed that HOMA-IR and LDH, AST, CK, CK-MB, alpha -HBOH and CTnI of A groups were positively correlated (P<0.05). Conclusion Insulin resistance can aggravate the myocardial damage in children with sepsis. HOMA-IR can be used as predictors of sepsis in children with myocardial damage.

Insulin resistance; Sepsis; Myocardial injury; Child

宜賓市科技局科研課題(2013YZY004)

R 725.4; R 631+.2

A

10.3969/j.issn.1672-3511.2016.02.024

2015-05-28； 編輯： 張翰林)