皮膚自發(fā)熒光(SAF)與中國(guó)2型糖尿病患者周圍神經(jīng)病變(DPN)的相關(guān)性

張 琦 喬小娜 伊 娜 鄭杭萍 劉思穎 熊 茜 張 爍 劉曉霞 李益明 鹿 斌

(復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院內(nèi)分泌科-復(fù)旦大學(xué)內(nèi)分泌糖尿病研究所 上海 200040)

糖尿病周圍神經(jīng)病變(diabetic peripheral neuropathy,DPN)是最常見的糖尿病慢性并發(fā)癥之一[1],影響約50%的糖尿病患者[2]。DPN也是糖尿病患者發(fā)生足部潰瘍甚至是下肢末端截肢的重要獨(dú)立危險(xiǎn)因素[3]。DPN的發(fā)病機(jī)制錯(cuò)綜復(fù)雜,涉及慢性高血糖[4]、蛋白酶C激活[5]和氧化應(yīng)激[6]等。晚期糖基化終末產(chǎn)物(advanced glycation end product,AGE)的聚集在DPN發(fā)病機(jī)制研究中越來(lái)越受到重視[7-9]。AGE是糖和蛋白質(zhì)之間發(fā)生非酶反應(yīng)的終末產(chǎn)物,其在體內(nèi)的聚集可能與慢性高血糖和氧化應(yīng)激有關(guān)。糖尿病控制和并發(fā)癥試驗(yàn)(Diabetes Control and Complications Trial,DCCT)在1型糖尿患者群中通過(guò)皮膚活檢發(fā)現(xiàn),DPN患者中AGE含量顯著高于非DPN患者[10]。而減少體內(nèi)AGE聚集可在一定程度上減緩包括DPN在內(nèi)的糖尿病并發(fā)癥的發(fā)展[11]。

皮膚自發(fā)熒光檢測(cè)儀(autofluorescence reader,AFR)可無(wú)創(chuàng)檢測(cè)皮膚自發(fā)熒光(skin autofluorescence,SAF),并以此反映體內(nèi)AGE聚集的程度[12]。研究發(fā)現(xiàn),SAF與DPN顯著相關(guān),且SAF在DPN的診斷或預(yù)防中起到一定的作用[13-14]。然而在這些研究中,DPN的診斷方法各有不同且主觀性較強(qiáng),如Meerwaldt等[9]使用荷蘭糖尿病神經(jīng)病變癥狀量表(Dutch Diabetic Neuropathy Symptoms Scale)和荷蘭糖尿病神經(jīng)病變檢查量表(Dutch Diabetic Neuropathy Examination Scale)診斷DPN,Chabroux等[15]僅以10 g單纖維尼龍絲檢查和震動(dòng)覺(jué)檢查(128 Hz音叉)來(lái)診斷DPN。神經(jīng)傳導(dǎo)功能檢查(nerve conduction studies,NCS)能夠客觀、可靠、定量地檢測(cè)神經(jīng)功能,是目前公認(rèn)的DPN診斷的金標(biāo)準(zhǔn),在臨床上被廣泛應(yīng)用于DPN的確診。鑒于中國(guó)黃種人的SAF研究較少,本研究根據(jù)NCS的檢查結(jié)果診斷DPN,在中國(guó)漢族2型糖尿病患者中探討SAF與DPN之間的關(guān)系。

資 料 和 方 法

體格檢查 問(wèn)卷調(diào)查以明確納入者的年齡、性別及糖尿病病程。身高、體重、腰圍和臀圍由同一護(hù)理人員按標(biāo)準(zhǔn)化方法進(jìn)行測(cè)量。BMI=體重/身高2(kg/m2)。血壓由同一護(hù)理人員按照標(biāo)準(zhǔn)化方法使用水銀式血壓計(jì)測(cè)量3次并取其平均值。

生化指標(biāo)檢測(cè) 抽取納入者空腹靜脈血并進(jìn)行75 g葡萄糖負(fù)荷試驗(yàn)。餐后2小時(shí)血糖(2-hour post-meal blood glucose,2hPG)和空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)以葡萄糖氧化酶法測(cè)定(儀器:Wako pure 2756-01,日本W(wǎng)ako Pure Chemical Industries公司),糖化血紅蛋白(glycated hemoglobin,HbA1c)以高效液相色譜法測(cè)定(儀器:HLC-723G7,日本Tosoh Corporation公司)。血清肌酐(serum creatinine,Scr)、三酰甘油(triacylglycerol,TG)、總膽固醇(total cholesterol,TC)、低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)和高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)以酶比色法測(cè)定(儀器:Hitachi 7600-120,美國(guó)Hitachi High-Technologies公司)。尿微量白蛋白(urinary microalbumin,mAlb)以免疫比濁法測(cè)定(儀器:Tina-quant Albumin)。

SAF檢查 SAF由AFR(DiagnOptics BV,美國(guó)Groningen公司)進(jìn)行檢測(cè)。在避光條件下,使用AFR對(duì)患者前臂掌側(cè)光滑平整的皮膚區(qū)域(約4 cm2)照射波長(zhǎng)為300～420 nm (峰值為370 nm)的激發(fā)光,使用分光計(jì)測(cè)量所有從皮膚發(fā)射和反射的300～600 nm激發(fā)光強(qiáng)度。SAF值為發(fā)射光(420～600 nm)和反射光(300～420 nm)的平均光照強(qiáng)度比值乘以100,并表示為任意單位(arbitrary units,AU)[12]。

神經(jīng)傳導(dǎo)功能檢查 NCS由肌電圖室專業(yè)醫(yī)師使用肌電誘發(fā)電位儀(Keypoint?4,丹麥Skovlunde公司)完成。檢測(cè)期間,患者放松平臥于安靜室內(nèi),皮膚溫度維持在32～33 ℃。運(yùn)動(dòng)神經(jīng)檢查包括:測(cè)量正中神經(jīng)、尺神經(jīng)、腓總神經(jīng)和脛神經(jīng)的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)傳導(dǎo)速度(motor nerve conduction velocity,MNCV)、復(fù)合肌肉動(dòng)作電位(compound muscle action potential,CMAP)波幅和遠(yuǎn)端潛伏期(distal latency,DL);感覺(jué)神經(jīng)檢查包括:測(cè)量正中神經(jīng)、尺神經(jīng)、腓淺神經(jīng)和腓腸神經(jīng)的感覺(jué)神經(jīng)傳導(dǎo)速度(sensory nerve conduction velocity,SNCV)和感覺(jué)神經(jīng)動(dòng)作電位(sensory nerve action potential,SNAP)波幅[17]。

診斷標(biāo)準(zhǔn) 神經(jīng)傳導(dǎo)功能檢查各參數(shù)的正常值參照湯曉芙所著的《臨床肌電圖學(xué)》[18]。神經(jīng)傳導(dǎo)功能異常定義為:≥2個(gè)神經(jīng)(其中至少包括1個(gè)下肢神經(jīng)),每個(gè)神經(jīng)有≥1個(gè)檢查參數(shù)的異常[19]。DPN定義為:診斷為糖尿病且伴有神經(jīng)傳導(dǎo)功能異常。

結(jié) 果

患者的基本臨床特征 本次研究共納入115名2型糖尿病患者,其中男性54人,女性61人,平均年齡(68.75±7.74)歲,糖尿病病程(11.40±6.93)年,HbA1c 7.79%±1.64%,SAF值(2.42±0.46) AU。根據(jù)NCS結(jié)果將所有納入者分為DPN組和非DPN組:DPN組39例,男性23例,年齡(69.85±8.22)歲,糖尿病病程(14.38±7.93)年,HbA1c 8.47%±1.90%;非DPN組76例,男性31例,年齡(68.25±7.61)歲,糖尿病病程(9.79±14.38)年,HbA1c 7.42%±1.39%。DPN組的糖尿病病程、身高、2hPG和HbA1c明顯高于非DPN組(P<0.05),而兩組患者年齡、性別、血壓、血脂、血肌酐等差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表1)。

SAF在DPN組和非DPN組間的比較 DPN組的SAF測(cè)量值為(2.67±0.45)AU,顯著高于非DPN組的(2.28±0.41)AU(P<0.001,圖1)。

表1 DPN組和非DPN組糖尿病患者的基本臨床資料
Tab 1 Characteristics of type 2 diabetes patients with and without DPN

CharacteristicsTotal diabetes (n=115)Non-DPN group (n=76)DPN group (n=39)PAge (y)68.75±7.7468.25±7.6169.85±8.220.302Sex (male/female)54/6131/4523/160.064Diabetes duration (y)11.40±6.939.79±14.3814.38±7.930.002SBP (mmHg)133.21±15.47132.29±15.69135.00±14.530.387DBP (mmHg)79.49±8.1779.84±7.8278.42±8.980.398Height (cm)164.12±8.64162.55±9.12166.53±6.250.009Weight (kg)68.53±10.9366.77±10.7371.02±10.460.053BMI (kg/m2)25.37±3.1025.15±3.0025.63±3.310.455Waistline (cm)89.85±8.6289.43±8.7890.24±7.890.659Hipline (cm)99.14±7.6798.95±7.9598.98±6.940.983FBG (mmol/L)8.86±3.058.47±2.499.60±3.850.1182hPG (mmol/L)16.78±5.3915.60±4.6318.61±6.030.010HbA1c (%)7.79±1.647.42±1.398.47±1.900.004Total cholesterol (mmol/L)4.91±1.015.05±0.984.64±1.040.059HDL-c (mmol/L)1.24±0.321.26±0.301.19±0.330.320LDL-c (mmol/L)2.87±0.852.98±0.862.64±0.770.066Triglyceride (mmol/L)1.98±1.802.19±2.061.60±1.160.130Microalbuminuria46.20±112.4246.60±129.0945.42±73.870.962Scr (mmol/L)66.13±16.2665.10±15.9368.17±17.460.402UA (μmol/L)324.51±65.49328.36±61.38315.97±74.080.411SAF (AU)2.42±0.462.28±0.412.67±0.45<0.001

SBP:Systolic blood pressure;DBP:Diastolic blood pressure;BMI:Body mass index;FBG:Fasting blood glucose;2hPG:2-hour post-meal blood glucose;HbA1c:Glycated hemoglobin;HDL-c:High density lipoprotein cholesterol;LDL-c:Low density lipoprotein cholesterol;Scr:Serum creatinine;UA:Uric acid;SAF:Skin autofluorescence.1 mmHg=0.133 kPa.

圖1 DPN組和非DPN組2型糖尿病患者SAF測(cè)量值比較
Fig 1 SAF values of type 2 diabetes patients with and without DPN

不同SAF水平間NCS的比較 本研究根據(jù)SAF測(cè)量值的第25百分位數(shù)和第75百分位數(shù)將所有納入者分為低SAF組(SAF≤2.2 AU,n=41)、中SAF組(2.2 AU2.7 AU,n=24)。NCS各參數(shù)與不同AF測(cè)量水平間的關(guān)系如表2所示,其中正中神經(jīng)、腓總神經(jīng)和脛神經(jīng)的MNCV,腓腸神經(jīng)和腓淺神經(jīng)的SNCV,正中神經(jīng)、腓腸神經(jīng)和腓淺神經(jīng)的SNAP波幅在3組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),且隨著SAF水平的升高,上述各參數(shù)呈下降趨勢(shì),而脛神經(jīng)的DL在高SAF組中要明顯高于低SAF組的水平(P=0.031)。

DPN的Logistic回歸分析 本研究以糖尿病病程、年齡、2hPG、HbA1c、LDL-c、TC和SAF為自變量(各自變量在DPN組和非DPN組的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義或?yàn)镈PN常見的相關(guān)因素)構(gòu)建DPN的Logistic回歸分析模型(表3)。Logistic回歸分析顯示,SAF是DPN的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(OR=8.947,95%CI:1.675～47.793,P=0.010)。

SAF檢測(cè)對(duì)2型糖尿患者DPN的診斷價(jià)值 ROC分析結(jié)果顯示,AUC為0.726 (95% CI:0.630～0.821,P<0.001)。當(dāng)臨界閾值為2.35時(shí),約登指數(shù)最高,此時(shí)靈敏度為76.9%,特異度為57.9% (圖2)。

表2 在低、中、高SAF組2型糖尿病患者間各NCS參數(shù)的比較
Tab 2 Comparison of CNS parameters according to SAF in type 2 diabetes patients

VariableLow SAF group(SAF≤2.2AU,n=41)Middle SAF group (2.2AU2.7AU,n=24)PDPN (n)718140.002Median nerve MNCV (m/s)55.85±4.5854.51±4.9949.88±5.61<0.001 DL (ms)3.77±0.713.79±0.673.75±0.570.973 CMAP (mV)10.47±2.8311.12±2.789.60±3.140.113Ulnar nerve MNCV (m/s)58.13±8.3557.00±5.7455.31±6.410.472 DL (ms)2.57±0.862.57±0.382.82±0.450.476 CMAP (mV)11.21±3.0311.78±2.6312.30±2.930.460Peroneal nerve MNCV (m/s)46.99±5.1145.63±5.0341.58±3.62<0.001 DL (ms)3.68±0.743.67±0.724.01±1.220.260 CMAP (mV)6.07±3.206.63±3.385.90±2.260.583Tibial nerve MNCV (m/s)44.34±5.3943.51±5.2039.44±5.580.012 DL (ms)4.20±0.904.67±1.074.98±0.910.031 CMAP (mV)13.57±5.1213.29±5.949.67±6.670.073Median nerve SNCV (m/s)51.50±9.2352.94±7.9848.73±8.790.172 SNAP (mV)25.45±12.4822.66±8.8717.35±12.550.025Ulnar nerve SNCV (m/s)57.61±6.0456.02±6.4155.08±5.170.351 SNAP (mV)16.35±7.3815.52±7.7312.84±5.440.359Sural nerve SNCV (m/s)50.87±5.5949.12±7.2842.90±4.640.005 SNAP (mV)12.70±6.759.83±5.337.41±4.080.031Superficial peroneal nerve SNCV (m/s)49.64±10.5447.72±6.0741.84±6.550.021 SNAP (mV)11.45±6.349.82±5.186.81±4.170.046

MNCV:Motor nerve conduction velocity;DL:Distal latency;CMAP:Compound muscle action potential;SNCV:Sensory nerve conduction velocity;SNAP:Sensory nerve action potential;NCS:Nerve conduction studies.

表3 DPN的Logistic多因素回歸分析Tab 3 Variables associated with DPN in multivariable logistic regression

Independent variables:Diabetes duration,age,2hPG,HbA1c,LDL-c,TC and SAF.

圖2 SAF診斷2型糖尿病患者DPN的ROC曲線Fig 2 ROC curve of SAF for DPN diagnosis in patients with type 2 diabetes mellitus

討 論

AGE聚集是DPN的重要發(fā)病機(jī)制之一[20],而AFR作為可快速、簡(jiǎn)便和無(wú)創(chuàng)檢測(cè)SAF的儀器,能夠反映體內(nèi)AGE聚集[12]。已有研究報(bào)道,SAF在DPN的診斷和預(yù)測(cè)中起到重要作用,但僅有少量研究在漢族人群中進(jìn)行[21-22],因而SAF對(duì)DPN臨床診斷和篩查的價(jià)值仍需要進(jìn)一步的檢驗(yàn)。本研究以NCS的檢查結(jié)果診斷DPN,在中國(guó)漢族2型糖尿病患者中研究發(fā)現(xiàn),伴有DPN的糖尿病患者中SAF顯著高于非DPN患者,SAF是DPN的獨(dú)立危險(xiǎn)因素且對(duì)DPN具有一定的診斷價(jià)值。NCS的檢查參數(shù)(如MNCV、SNCV和SNAP波幅等)在不同SAF水平組有明顯的差異。

一些研究(包括橫斷面研究和隊(duì)列研究)報(bào)道,SAF與包括DPN在內(nèi)的糖尿病微血管病變密切相關(guān),并可以作為DPN的一個(gè)重要診斷指標(biāo)甚至是預(yù)測(cè)指標(biāo)[9,14]。然而,這些研究中DPN的診斷標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一且多數(shù)主觀性較強(qiáng),如10 g單纖維尼龍絲檢查[23-24]、震動(dòng)感覺(jué)閾值檢查[25]、甚至僅以典型的神經(jīng)病變癥狀[14]來(lái)判定有無(wú)DPN。本研究以NCS的檢查結(jié)果診斷DPN,診斷結(jié)果更為客觀、可靠,同樣發(fā)現(xiàn)SAF與DPN密切相關(guān),并進(jìn)一步研究了NCS各檢查參數(shù)與SAF間的關(guān)系。研究結(jié)果顯示,高SAF組神經(jīng)傳導(dǎo)速度和神經(jīng)傳導(dǎo)波幅明顯低于低SAF組,表明隨著SAF的升高,外周神經(jīng)的髓鞘和軸索功能更易受累,可能與AGE在外周神經(jīng)的沉積有關(guān)[26-27]。Meerwaldt等[9]研究發(fā)現(xiàn),SAF與神經(jīng)傳導(dǎo)速度和神經(jīng)傳導(dǎo)波幅呈負(fù)相關(guān),而這種關(guān)系在無(wú)DPN的糖尿病患者和健康人群中也同樣成立,提示SAF的改變可能早于臨床癥狀的出現(xiàn),或許可以用于無(wú)癥狀DPN患者的篩查。在本研究中,運(yùn)動(dòng)神經(jīng)傳導(dǎo)功能和感覺(jué)神經(jīng)傳導(dǎo)功能在高SAF組中均有所下降,表明SAF與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)和感覺(jué)神經(jīng)損傷均相關(guān),并可以在一定程度上反映兩者的功能。Rajaoblina等[14]在隨訪時(shí)間為4年的隊(duì)列研究中,以震動(dòng)感覺(jué)閾值檢查評(píng)估外周神經(jīng)敏感度,以DN4評(píng)分評(píng)估神經(jīng)病理性疼痛,以SUDOSCAN評(píng)估自主神經(jīng)功能,以測(cè)力計(jì)評(píng)估肌肉力量,并發(fā)現(xiàn)這些神經(jīng)相關(guān)檢查在高SAF組(SAF>2.4AU)和低SAF組(SAF≤1.75 AU)間有明顯差異。Araszkieicz等[28]通過(guò)皮膚活檢檢測(cè)表皮神經(jīng)纖維密度以評(píng)估小纖維神經(jīng)病變,研究發(fā)現(xiàn)SAF與表皮神經(jīng)纖維密度呈負(fù)相關(guān)并獨(dú)立于其他因素(β=-0.14,P=0.04)。上述研究表明,SAF可反映糖尿病患者的DPN病變情況,在形態(tài)上包括大纖維神經(jīng)和小纖維神經(jīng),在功能上包括運(yùn)動(dòng)神經(jīng)、感覺(jué)神經(jīng)和自主神經(jīng)。

AGE聚集在DPN發(fā)病機(jī)制中起到重要作用,被AGE修飾的外周神經(jīng)髓鞘更容易被巨噬細(xì)胞吞噬并進(jìn)一步發(fā)展為階段性脫髓鞘,AGE修飾如微管蛋白、神經(jīng)微絲蛋白和肌動(dòng)蛋白等軸突骨架蛋白會(huì)導(dǎo)致軸突萎縮和軸突轉(zhuǎn)運(yùn)受損[7,29]。此外,AGE通過(guò)與AGE受體(AGER)相互作用上調(diào)NF-κB并進(jìn)一步激活由NF-κB介導(dǎo)的促炎基因,加重神經(jīng)功能紊亂[30]。本研究通過(guò)構(gòu)建DPN的Logistic回歸模型發(fā)現(xiàn),SAF是DPN的重要危險(xiǎn)因素(OR=8.947,95%CI:1.675～47.793,P=0.010),并獨(dú)立于其他一些傳統(tǒng)的DPN相關(guān)因素,如糖尿病病程和高血糖水平(2hPG、HbA1c)。進(jìn)一步說(shuō)明AGE可能在DPN的發(fā)病機(jī)制中起到一定作用。此外,有研究發(fā)現(xiàn)在STZ誘導(dǎo)的1型糖尿病大鼠模型中應(yīng)用氨基胍(AGE形成抑制劑和醛糖還原酶抑制劑)可明顯改善糖尿病大鼠的神經(jīng)功能紊亂狀況[11,31]。與本研究結(jié)果相似,Conway等[32]在1型糖尿病患者中研究發(fā)現(xiàn)皮膚固有免疫熒光(skin intrinsic fluorescence,SIF)與DPN明顯相關(guān),并且其與DPN的相關(guān)性要明顯強(qiáng)于平均HbA1c(反映體內(nèi)血糖累積暴露情況)。SAF可反映體內(nèi)AGE的聚集,AGE可能是慢性高血糖和氧化應(yīng)激長(zhǎng)期作用的結(jié)果[33],而HbA1c則反映體內(nèi)3個(gè)月的平均血糖水平。根據(jù)上述結(jié)果可以推測(cè),相較于HbA1c,SAF能夠更好的體現(xiàn)體內(nèi)慢性高血糖的持續(xù)情況,與DPN的相關(guān)性更強(qiáng)。

有文獻(xiàn)報(bào)道SAF的檢測(cè)可能會(huì)受到膚色的影響,有關(guān)SAF與糖尿病并發(fā)癥的研究多在白種人群中進(jìn)行。Ahdi等[34]在不同膚色的2型糖尿病患者中(包括荷蘭、土耳其、摩洛哥、印度和非洲)研究SAF與糖尿病并發(fā)癥的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)隨著膚色加深SAF逐漸降低(3.06 AUvs.2.69 AU),且SAF在膚色較淺的人群中可有效評(píng)估糖尿病并發(fā)癥的患病風(fēng)險(xiǎn),但隨著膚色加深,SAF與包括DPN在內(nèi)的糖尿病并發(fā)癥的關(guān)系也隨之減弱。本研究在中國(guó)漢族人群中研究SAF與DPN的關(guān)系,糖尿病患者中SAF平均為(2.42±0.46)AU,非DPN組中SAF平均為(2.28±0.41)AU,而DPN組中SAF平均為(2.67±0.45)AU,明顯高于前兩者(P<0.01)。Hu等[21]研究發(fā)現(xiàn)糖尿病不伴足部潰瘍的患者中SAF為(2.29±0.47)AU,而糖尿病伴足部潰瘍患者中SAF為(2.80±0.69) AU,明顯高于前者(P<0.01)。Liu等[22]在118例糖尿病伴足部潰瘍患者中發(fā)現(xiàn)SAF為(2.8±0.2)AU,且與糖尿病血管并發(fā)癥獨(dú)立相關(guān)。包括本研究在內(nèi)的3項(xiàng)在黃種人群中進(jìn)行的研究顯示糖尿病患者的SAF值基本相近,且均與糖尿病血管并發(fā)癥相關(guān),初步提示SAF用于黃種人群篩查的可行性。

本研究的不足之處在于:(1)橫斷面調(diào)查研究論證因果關(guān)系的能力較弱。(2)經(jīng)過(guò)NCS檢查僅發(fā)現(xiàn)39名DPN患者,難以進(jìn)行亞組分析,以研究SAF與DPN病變程度的關(guān)系。(3) NCS雖然是DPN診斷的較為客觀、可靠的檢查手段,但其缺乏對(duì)小纖維神經(jīng)病變的評(píng)估能力。

綜上所述,SAF檢查是一種可簡(jiǎn)便、快捷、無(wú)創(chuàng)檢測(cè)體內(nèi)AGE聚集狀況的有效手段,與多種糖尿病慢性并發(fā)癥密切相關(guān)。本研究以NCS檢查結(jié)果診斷DPN,并在中國(guó)漢族2型糖尿病患者中發(fā)現(xiàn)SAF與DPN顯著相關(guān),是DPN的獨(dú)立危險(xiǎn)因素之一,為推廣SAF在中國(guó)糖尿患者群中用于篩查DPN的患病風(fēng)險(xiǎn)提供一定的臨床證據(jù)。后續(xù)仍需多中心前瞻性研究以評(píng)估SAF在DPN預(yù)測(cè)、診斷、監(jiān)測(cè)和治療中的作用。

doi:10.1002/dmrr.2832.