糖水平和微血管病变逐渐发展,严重时可导致患者感觉功能的减退或消失[1]。最新研究表明[2],约有50%的糖尿病患者伴有DPN症状,也是造成糖尿病患者死亡的重要原因。目前,DPN治疗困难,且单一疗法往往效果不良,需要多种方法的综合应用。甲钴胺为甲基化B族维生素活性制剂,能够直接进入神经细胞,刺激细胞轴突再生和损伤修复,对DPN神经病变症状具有明显的改善作用,是常用的DPN治疗药物之一。α-硫辛酸是治疗DPN的常见药物,它能够清除氧自由基,加快神经传导,修正神经生长因子及神经肽异常,并能够纠正高血糖所致的一氧化氮和内皮衍生性超级化因子异常的作用。为进一步探讨其作用机制,以缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)、血管内皮生长因子(VEGF)、促生长因子(IGF-1)为指标,比较α-硫辛酸对细胞内氧代谢的作用,从而为DPN的发病机制和治疗积累证据。
1 资料与方法1.1 一般资料
收集2013年3月—2014年3月解放军三二三医院检验科患者188例。其中,男100例,女88例,年龄(56.38±9.54)岁,病程(7.38±1.35)年,空腹血糖(6.99±2.38)mmol/L。
1.2 研究标准
伦理学标准:本研究符合赫尔辛基宣言对伦理学要求,符合广大患者的利益,经解放军三二三医院伦理委员会批准进行(批准号:IRB0000131123-005)。研究开始前已征得患者及家属同意,患者均表示自愿参加,书面签署同意书。
诊断标准:糖尿病诊断标准参考1999年WHO标准[3]:空腹血糖(FPG)≥7.0 mmol/L,或糖耐量(OGTT)试验中2 h血糖≥11.1mmol/L。DPN诊断标准参考2009年糖尿病周围神经病变诊疗规范(征求意见稿)[4]:(1)肢体感觉异常或感觉障碍,出现麻木或疼痛,灼热发凉等;(2)远端对称性多发性神经病变,腱反射迟钝或消失;(3)远端小肌肉肌力减退;(4)神经传导速度异常,运动神经传导速度(MNCV)<45 m/s,感觉神经传导速度(SNCV)<40 m/s。
纳入标准:具有糖尿病病史或符合糖尿病诊断标准,并伴有DNP标准中至少1项表现者。
排除标准:(1)严重内分泌疾病、肝肾疾病和精神疾病者;(2)并发椎间盘病变、神经根病变或其他原因所致的周围神经病变者;(3)治疗期间服用神经药物治疗者;(4)治疗期间血糖控制不佳者;(5)出现严重的糖尿病并发症或急慢性感染者;(6)哺乳或妊娠期妇女;(7)糖尿病周围血管病变者;(8)由于各种原因导致不能坚持治疗者。
1.3 药物
注射用硫辛酸由烟台只楚药业有限公司生产,0.15 g/支,产品批号13034556;甲钴胺注射液由长春海悦药业有限公司生产,1 mL∶0.5mg,产品批号13110974。
1.4 分组和治疗方法
本研究采用随机、双盲、同期对照试验。所有患者随机分为对照组和治疗组,每组94例。对照组男50例,女44例,年龄(56.18±8.33)岁,病程(6.97±2.86)年,空腹血糖(7.01±3.56)mmol/L。治疗组男50例,女44例,年龄(56.58±7.33)岁,病程(7.79±2.23)年,空腹血糖(6.97±0.98)mmol/L。两组的一般资料比较差异无统计学意义,具有良好的可比性。
两组患者均进行运动、饮食控制,降血糖、降血压、降血脂和改善微循环等常规治疗,使血糖、血压、血脂等控制在达到或接近正常水平。对照组将甲钴胺1.0 mg加入250mL生理盐水中静脉滴注,1次/d。治疗组在对照组的基础上静脉滴注注射用硫辛酸,0.45 g加入生理盐水250 mL中,1次/d。两组均连续治疗3周。
1.5 观察指标
1.5.1 神经传导速度检测
治疗前后以美国NEO公司生产的神经定量检测仪分别测量患者左右侧肢体腓总神经和胫前神经的MNCV和SNCV。检测温度24 ℃。
1.5.2 HIF-1α、VEGF的测定
治疗前后采集患者血液,3 000 r/min离心15min后取上层血清,酶联免疫吸附剂(ELISA)法测定HIF-1α、VEGF、IGF-1的量。
1.5.3 疗效分析[5]
以多伦多临床评分(TCSS)进行疗效判断。TCSS包括症状分、反射分和感觉试验分3部分,总分为19分,得分越高,表示神经功能受损越严重。
1.6 不良反应
对治疗过程中的不良反应进行观察和记录。
1.7 统计学分析
研究数据以双录入方式录入,经软件核对正确后以SPSS 20.0软件包进行分析。两组计数资料比较采用χ2检验,计量资料采用x±s表示,两组间比较采用t检验。
2 结果2.1 两组治疗前后神经传导速度的比较
治疗后,两组胫前神经和腓总神经的MNCV、SNCV均得到提高,且差异具有统计学意义(P<0.01);与对照组相比,治疗组胫前神经的MNCV、SNCV和腓总神经的MNCV提高更为显著,差异具有统计学意义(P<0.05)。见表 1。
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表 1 两组治疗前后神经传导速度比较 Table 1 Comparison on nerve conduction velocity between two groups before and after treatment |
治疗后治疗组HIF-1α和VEGF、对照组HIF-1α均明显降低,与治疗前相比差异具有统计学意义(P<0.01);与对照组相比,治疗组HIF-1α和VEGF变化更为显著,差异具有统计学意义(P<0.01)。见表 2。
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表 2 两组治疗前后HIF-1α、VEGF比较 Table 2 Comparison on HIF-1α and VEGF between two groups before and after treatment |
治疗后两组的TCSS评分均明显降低,与治疗前相比差异具有统计学意义(P<0.01),与对照组相比,治疗组下降更为显著,两组比较差异具有统计学意义(P<0.01)。见表 3。
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表 3 两组治疗前后TCSS比较 Table 3 Comparison on TCSS between twogroups before and after treatment |
治疗过程中治疗组仅1例患者出现轻微胸痛,与滴速过快有关,调整滴速后症状消失。对照组无不良反应出现。
3 讨论
甲钴胺是治疗DPN的常用药物,它可以通过甲基化功能参与机体甲基转移相关蛋白、核酸和磷脂合成,对损伤神经的修复和髓鞘形成具有重要保护作用。但也有临床报道[6]认为甲钴胺治疗虽能够改善神经组织缺血、缺氧状态,但对其功能恢复并不理想。由于DPN患者往往表现为四肢末端的手套、脚套样变化,感觉麻木、疼痛,且程度随病程延长而加重,甚至造成患者足感染和截肢,是最常见的致残原因。有学者[7]认为,DPN的机制可能与由于高血糖导致的代谢紊乱、血管损伤、神经营养障碍、氧化应激等有关。但有研究[8]显示,这些因素的作用可能导致或加重机体组织的缺氧,从而使患者出现代偿性或失代偿性变化。而这些变化很可能与HIF-1α表达有关。
目前学者对HIF-1α与糖尿病周围神经病变的关系并不完全一致。Chavez等[9]认为,轻度的缺氧可增加细胞的生存能力,这种变化与缺氧刺激HIF-1α表达有关。其机制可能与以下有关:(1)在低氧条件下,HIF-1α可以诱导磷酸甘油酸酯激酶1(PGK1)和葡萄糖转运载体1、2(GLUT1、GLUT2)表达,从而刺激糖酵解产生能量,并减少线粒体在低氧下的消耗,为细胞适应低氧环境提供能量支持;(2)HIF-1α能够减少活性电子的产生,从而减少缺氧调节下细胞膜的氧化应激损伤。VEGF是HIF-1α的下游因子,在缺氧调节下,VEGF可以在HIF-1α调控下大量产生,从而有利于血管形成和内皮细胞的增殖,使机体对低氧环境产生代偿性变化。Botusan等[10]对糖尿病大鼠进行研究发现,坐骨神经病变大鼠HIF-1α和VEGF水平呈现即时性增长,说明神经病变后患鼠组织呈现缺血、缺氧状态;Cho等[11]则认为,HIF-1α还可能诱导EPO表达,从而通过PI3K/AKT/GSK-3β途径,抑制p21表达,使细胞凋亡减少,并促进组织再生;唐枫燕等[12]对糖尿病患者、DPN患者和正常人所做的描述性调查则显示,在糖尿病患者和DPN患者中,HIF-1α和VEGF水平均明显高于正常对照(P<0.05),但DPN低于无并发症糖尿病患者(P<0.05),因此认为,早期HIF-1α水平增高对糖尿病患者具有保护作用,但随着时间的延长,这种单纯增加HIF-1α的代偿作用减弱,而细胞毒性损伤逐渐显现。
本研究则显示,利用α-硫辛酸的强抗氧化作用,可以对糖尿病周围神经病变进行治疗。这种治疗作用可能与其降低HIF-1α和VEGF水平有关。这个结论与上述学者的研究并不完全一致。考虑到本研究中的病程均较长,平均病程(7.38±1.35)年,这些患者的机体缺血、缺氧状况较为严重。与糖尿病发病初期的HIF-1α和VEGF迅速上升相比,目前的HIF-1α应该已超过代偿阶段,进入细胞毒过程。α-硫辛酸的抗氧化作用应该同时调节HIF-1α水平,使之毒作用减弱。但这个过程导致下游VEGF水平的下降,又可能加重血管内皮的损失。这两个相反作用表现的最终结果是患者神经功能损伤改善,TCSS评分降低,因此推测,在糖尿病晚期,高血糖所导致的微循环障碍使HIF-1α更多的表现为细胞毒作用,使患者神经功能降低,α-硫辛酸的治疗具有对抗HIF-1α损伤的作用。但由于本研究并未对不同病程的患者进行具体分析,研究结果尚需同行进一步验证。
HIF-1α和下游因子与DPN关系的研究近年来已成为人们关注的热点[13, 14]。但搜索数据库后发现,这些研究更多的关注HIF-1α在患者或模型动物中的表达,而极少有临床研究资料。基于以上原因,本研究利用α-硫辛酸对DPN患者治疗后分析HIF-1α变化,结果发现α-硫辛酸的治疗更多地体现在降低HIF-1α水平上。这与通常认为的HIF-1α和VEGF的神经保护观点并不完全一致。这也提醒学者,DPN发病过程中HIF-1α的作用更为复杂,或许对DPN的治疗也需要考虑病程变化,分层次进行。
[1] | Yang W, Lu J, Weng J, et al. Prevalence of diabetes among men and women in China [J]. N Engl J M, 2010, 362(12): 1090-1101. |
[2] | Thangarajah H, Yao D, Chang E I, et al. The molecular basis for impaired hppoxia-induced VEGF expression in diabetic tissues [J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 2009, 106(32): 13505-13510. |
[3] | 钱荣立. 关于糖尿病的新诊断标准与分型 [J]. 中国糖尿病杂志, 2000, 8(1): 5. |
[4] | 中国医师协会内分泌代谢科医师分会. 糖尿病周围神经病变诊疗规范: 征求意见稿 [J]. 中国糖尿病杂志, 2009, 17(8): 628-640. |
[5] | 衡先培. 糖尿病性神经病变诊断与治疗 [M]. 北京: 人民卫生出版社, 2012: 49-52. |
[6] | 谢宝强, 周青美. 甲钴胺与法舒地尔联合治疗糖尿病周围神经病变的疗效 [J]. 中国老年学杂志, 2012, 32(5): 949-951. |
[7] | Geijer A E, van der Wall E. The role of hypoxia inducible factor 1 (HIF-1) in hypoxia induced apoptosis [J]. J Clin Pathol, 2004, 57(10): 1009-1014. |
[8] | Marfella R, D'Amico M, Di Filippo C, et al. Myocardial infarction in diabetic rats: role of hyperglycaemin on infarct size and early expression of hypoxia-inducible factor 1 [J]. Diabetologia, 2002, 45(8):1172-1181. |
[9] | Chavez J C, Almhanna K, Berti-Mattera L N. Transient expression of hypoxia-inducible factor-1 alpha and target genes in peripheral nerves from diabetic rats [J]. Neurosci Lett, 2012, 374(3): 179-182. |
[10] | Botusan I R, Sunkari V G, Savu O, et al. Stabilization of HIF-1α is vritical to improve wound healing in diabetic mice [J]. Proc Nalt Acad Sci U S A, 2008, 105(49): 19426-19341. |
[11] | Cho Y S, Bae J M, Chun Y S. HIF-1alpha control keratinocyte proliferation by up-regulating p21(WAFI/Cip 1) [J]. Biochim Biophys Acta, 2013, 1783(2): 323-333. |
[12] | 唐枫燕, 李全民, 赵 波. 缺氧诱导因子1α与糖尿病周围神经病变的关系 [J]. 中华糖尿病杂志, 2014, 6(4): 266-268. |
[13] | 刘学敏, 奚 琦, 杜 鹃. 缺氧诱导因子-1及其血管内皮生长因子在体外缺氧培养神经元中的表达及意义 [J]. 临床儿科杂志, 2012, 30(3): 268-270. |
[14] | Cartina S B, Okamoto K, Pereira T, et al. Hyperglycemia regulates hypoxia-inducible factor-1α protein stability and function [J]. Diabetes, 2013, 53(12): 3226-3232. |