Relationships of blood glucose fluctuation with serum Omentin-1 and oxidative stress factors in patients with type 2 diabetes mellitus
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摘要:目的
探讨2型糖尿病(T2DM)患者血糖波动与血清网膜素-1(Omentin-1)及氧化应激因子的关系。
方法选取134例T2DM患者为T2DM组, 另选取67例健康者为对照组。采用动态血糖监测系统(CGMS)对所有患者实施连续3 d的血糖跟踪检测。比较2组血糖波动参数[日内平均血糖波动幅度(MAGE)、平均血糖标准差(SDBG)、日间血糖波动幅度(MODD)、最大血糖波动幅度(LAGE)]、血清Omentin-1和氧化应激因子[血清丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、8-异前列腺素F2α(8-iso-PGF2α)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)、谷胱甘肽(GSH)、8-羟化脱氧鸟苷(8-OHDG)]水平。根据MAGE的不同将T2DM组患者分为血糖平稳组(MAGE < 3.9 mmol/L)81例和血糖波动组(MAGE≥3.9 mmol/L)53例，比较2组血清Omentin-1和氧化应激因子水平。采用Pearson相关性分析探讨MAGE与血清Omentin-1和氧化应激因子的关系。
结果T2DM组MAGE、SDBG、MODD、LAGE、MDA、8-iso-PGF2α、8-OHDG水平均高于对照组, Omentin-1、SOD、CAT、GPX和GSH水平低于对照组，差异均有统计学意义(P < 0.01)。血糖波动组Omentin-1、SOD、CAT、GPX和GSH水平低于血糖平稳组，MDA、8-iso-PGF2α、8-OHDG水平高于血糖平稳组，差异均有统计学意义(P < 0.01)。Pearson相关性分析显示, MAGE与血清Omentin-1、SOD、CAT、GPX和GSH水平均呈负相关，与MDA、8-iso-PGF2α、8-OHDG水平均呈正相关(P < 0.05或P < 0.01)。
结论T2DM患者血糖波动较大，血糖波动与血清Omentin-1及氧化应激因子水平密切相关。
Abstract:ObjectiveTo explore the relationships of blood glucose fluctuation with serum Omentin-1 and oxidative stress factors in patients with type 2 diabetes mellitus (T2DM).
MethodsA total of 134 patients with T2DM were selected as T2DM group, and 67 healthy people were selected as control group. A tracking detection of blood glucose in all the patients was conducted for 3 days by using continuous glucose monitoring system (CGMS). Levels of blood glucose fluctuation parameters[diurnal mean amplitude of glycemic excursions (MAGE), standard deviation of blood glucose (SDBG), mean of daily differences (MODD), the largest amplitude of glycemic excursions (LAGE)], serum Omentin-1 and oxidative stress factors[serum malondialdehyde (MDA), superoxide dismutase (SOD), 8-iso-prostaglandin F2α (8-iso-PGF2α), catalase (CAT), glutathion peroxidase (GPX), glutathione (GSH), 8-hydroxylated deoxyguanosine (8-OHDG)]were compared between the two groups. According to differed MAGE, T2DM patients were divided into glucose stabilization group (MAGE < 3.9 mmol/L) with 81 cases and glucose fluctuation group (MAGE≥3.9 mmol/L) with 53 cases, and levels of serum Omentin-1 and oxidative stress factors were compared between the two groups. The relationships of MAGE with serum Omentin-1 and oxidative stress factors were analyzed by Pearson correlation analysis.
ResultsLevels of MAGE, SDBG, MODD, LAGE, MDA, 8-iso-PGF2α and 8-OHDG in the T2DM group were significantly higher than those in the control group, while the levels of Omentin-1, SOD, CAT, GPX and GSH were significantly lower than those in the control group (P < 0.01). Levels of Omentin-1, SOD, CAT, GPX and GSH in the glucose fluctuation group were significantly lower than those in the glucose stabilization group, while levels of MDA, 8-iso-PGF2α and 8-OHDG were significantly higher than those in the glucose stabilization group (P < 0.01). Pearson correlation analysis showed that MAGE was negatively correlated with levels of serum Omentin-1, SOD, CAT, GPX and GSH, while was positively correlated with levels of MDA, 8-iso-PGF2α and 8-OHDG (P < 0.05 or P < 0.01).
ConclusionT2DM patients have significant glucose fluctuation, which is closely related to levels of serum Omentin-1 and oxidative stress factors.
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糖尿病视网膜病变(DR)是糖尿病患者严重的眼部并发症之一[1], 大致分为非增殖性DR(NPDR)和增殖性DR(PDR)2个阶段。DR在早期阶段通常是隐匿和无症状的，在没有筛查和干预的情况下可迅速发展，导致不可逆的视力损害。由于DR慢性、进展性的特点，个体在出现视觉损害时，常因对视力进一步损害的恐惧和治疗带来的经济负担引发焦虑、抑郁等负性情绪[2]。伴有抑郁症的DR患者会面临更高的死亡风险，如果长期处于焦虑、抑郁状态，可能会使糖尿病患者治疗依从性和自我管理能力降低，导致血糖控制不佳及DR风险增高[3]。既往研究多关注DR手术患者心理因素及干预方法，对心理状态的评估则较少。积极评估和适时干预对于患者的疾病有效管理、生活质量改善和疾病结局优化具有重要意义[4]。本文分析DR的流行病学特征、DR与焦虑和抑郁的相关性及方法的相关研究，现综述如下。
1. DR的流行病学
中国是全球糖尿病患病人数最多的国家，预计到2045年将达到1.74亿[5]。一项综合了1980—2008年全球35项DR患病相关研究的荟萃分析[6]显示，糖尿病人群中DR患病率高达34.60%, 影响中心视力的糖尿病黄斑水肿患病率为6.81%。纳入亚洲、非洲等地区59项基于人群研究的Meta分析[7]显示，全球糖尿病人群中DR患病率为22.27%。中国糖尿病人群中DR的患病率为22.40%, 50~59岁年龄段高发(22.1%)，华北(27.7%)、东北(23.7%)地区患病率较高，农村(34.0%)患病率高于城市(18.7%)[8]。
2. DR与焦虑、抑郁的相关性
2.1 DR与焦虑
焦虑是一种内心紧张不安，担心或者预感到将要发生某种不利情况，同时又感到难以应对的不愉快情绪体验。KHOO K等[9]研究发现，DR的严重程度和相关视力障碍始终与焦虑、抑郁等不良社会心理结局显著相关。但REES G等[10]研究未观察到DR与焦虑存在关联, MORJARIA R等[11]发现DR患者的焦虑评分低于非DR患者。研究结论不一致可能是由于样本量较小、研究地点局限、观察性研究设计为主。因此，焦虑与DR的相关性证据不足，未来需要开展更多的研究探讨两者间的关系。
2.2 DR与抑郁
抑郁症状与DR之间的关联可能是双向的; DR导致的视力受损或丧失可诱发抑郁症，反之亦然，抑郁症可通过各种生物学和行为途径损害糖尿病控制状况，进而导致糖尿病并发症的发生[10, 12]。
DR是糖尿病患者发生抑郁的独立危险因素。DR和相关的视力丧失具有多种衰弱影响，包括家庭功能、关系和角色的破坏，社会孤立和依赖性增加，工作前景恶化导致财务压力，这些均会增加新发抑郁症的风险[13]。REES G等[10]研究发现，约15.4%的DR患者有抑郁症状，重度NPDR和PDR是糖尿病患者抑郁发生的独立危险因素。中国抑郁症的终身患病率为6.8%[14], 而DR患者中抑郁发生率为25%[15], DR合并抑郁的情绪改变远高于健康人群。
抑郁也是DR发生、发展的危险因素。一项为期5年的前瞻性队列研究[16]发现，抑郁的严重程度与DR发生风险及发生时间相关。据估计，抑郁症状严重程度每增加5分(PHQ-9评分每增加5分), DR发生率会增加约15%。一方面，抑郁相关的病理生理机制[10, 12](胰岛素和葡萄糖抵抗的改变、免疫炎症、下丘脑-垂体-肾上腺轴的失调和循环细胞因子的增加)在DR发病机制中发挥促进作用。另一方面，患有抑郁的糖尿病患者依从性差、自我管理能力降低，导致血糖控制不佳、代谢不良结局的发生以及较高的糖尿病并发症风险[17]。另有研究[18]显示，重度抑郁症患者的视网膜血管密度低于健康对照组，中央凹下脉络膜厚度较薄、视野较差，提示脉络膜血管密度降低可能与重度抑郁症有关并通过抑郁症炎症假说影响DR进展。
虽然DR与抑郁双向相关，但抑郁与DR相关的潜在机制和时间关系尚未明确，已有相关研究抑郁量表不同、抑郁诊断标准不一，且未报告具体的DR分期、糖尿病分型、抑郁严重程度，因此可考虑标准化抑郁量表及亚组分析，以便对高危患者进行干预。
3. DR患者的心理评估工具
3.1 筛查量表
3.1.1 广泛性焦虑障碍量表-7(GAD-7)和9条目患者健康问卷抑郁量表(PHQ-9)
GAD-7和PHQ-9具有良好的信效度，分别用于评估焦虑和抑郁，两者合用便于判断患者存在抑郁的情况下是否伴有焦虑[19-20]。美国糖尿病协会提出应重视心理行为因素对糖尿病及相关视力障碍的影响，建议使用PHQ-9对糖尿病患者进行常规抑郁筛查[21]。
3.1.2 医院焦虑抑郁量表(HADS)
HADS包括14个条目，涉及焦虑(HADS-A)和抑郁(HADS-D) 2个分量表，应用于综合医院和一般医疗环境中，评估患者焦虑和抑郁症状的程度，其结果不能用于临床诊断[19-20]。如果筛查量表得分显示有显著的焦虑或抑郁迹象，建议精神专科医生进一步评估，从而明确诊断，根据患者病情制订合适的治疗方案。
3.2 自评量表
焦虑自评量表(SAS)和抑郁自评量表(SDS)是焦虑、抑郁常用的自评量表[19-20]，能直观地反映患者焦虑、抑郁的主观感受及严重程度。Beck焦虑量表(BAI)和Beck抑郁量表(BDI)是最早被广泛使用的评定工具，已被证明在监测糖尿病患者心理痛苦和幸福情况方面具有较高的灵敏度和特异度。
3.3 他评量表
汉密尔顿焦虑量表(HAMA)和汉密尔顿抑郁量表(HAMD)需要经过专业训练的医生方可使用，被广泛应用于临床患者焦虑、抑郁的诊断和严重程度划分，指导治疗方案的选择和干预效果的评价[19-20]。
3.4 患者报告结局测量工具(PROMs)
专门针对DR患者量身定制的PROMs有助于检测其心理健康状况，并为后续的转诊途径提供持续护理的信息[22]。
虽然结构化的诊断性访谈被认为是识别抑郁症的金标准，但心理量表简单高效，可以观察患者心理状态、判断病情严重程度，便于早期识别高风险患者并转诊至专科机构行进一步诊疗[19]。尽管抑郁的自我评价是主观的和次优的，但已被证明是专家评分的有价值的替代指标[23]。
4. DR患者焦虑、抑郁的影响因素
4.1 社会人口学因素
4.1.1 性别、年龄
性别和年龄与DR焦虑、抑郁关系密切。多项研究[24-26]表明，女性DR患者更容易产生焦虑、抑郁等情绪。女性患病率的增加可能与其激素水平、认知方式、情感体验等有关。国外关于焦虑、抑郁观点的性别差异的临床研究[27]指出，女性一生中患抑郁症和大多数焦虑症的概率是男性的2倍，此研究为了解男性和女性情感障碍的发病和维持机制提供了参考依据。年龄对焦虑存在保护机制，在DR人群中，年长患者与抑郁的相关性低于年轻患者[28]。孙娟等[26]认为，女性DR患者中，年轻人群是否更容易伴随负性情绪的证据不足。因此，可综合分析性别和年龄对DR患者焦虑、抑郁的影响，以便识别高危人群。
4.1.2 经济水平
ZHOU X H等[29]认为家庭收入低是抑郁的主要危险因素。LOW J R等[30]发现社会经济水平与亚洲人DR患病率、进展和相关视力丧失独立相关。据估计, 2021年全球与糖尿病相关的医疗支出为9 660亿美元，预计到2045年将达到10 540亿美元[5]。在美国，每年DR的成本估计超过5亿美元[31]。DR患者中低收入群体对昂贵治疗费用和经济状况的担忧，使其容易出现焦虑、抑郁等负性情绪[25, 32]。此外, DR合并抑郁还会使医疗保健费用增加，这将导致心理社会压力增加。
4.1.3 社会支持水平
HERNÁNDEZ-MORENO L等[33]研究显示, DR患者感知到的社会支持水平是心理健康的重要因素，并与焦虑、抑郁水平独立相关。没有获得家庭及社会支持的视力障碍患者表现出抑郁症状的倾向最高，仅获得积极支持的视力障碍患者报告的抑郁症状水平最低[34]。高水平的社会支持可以通过增强患者面对压力的心理弹性，减轻压力感知，从而对心理健康起保护作用。因此，对于DR患者，社会及医疗机构应向其科普疾病知识，提供专业指导，鼓励家庭成员和亲戚朋友给予患者理解、关怀和鼓励，以提高其主客观支持水平，促进身心健康恢复。
4.2 疾病相关因素
4.2.1 视功能水平
研究[35]发现，视力的变化是心理健康变化的重要相关因素。DR患者因驾驶、交通、工作、社交生活和独立性受到限制而感到沮丧并担心视力进一步丧失，且抑郁程度与视力相对较好眼的治疗史和视力下降程度显著相关[36]，即使是轻度DR患者，在视力丧失方面也存在不确定性和脆弱性[37]。自我报告的视力障碍可能是焦虑、抑郁的关键预测指标，心理健康与眼科患者自我报告的视力障碍之间存在显著的双向和纵向关联[38]。因此, DR患者应重视定期眼底筛查并按时随访评估，以避免疾病进展导致的视力突然丧失及预后不良。
4.2.2 手术史
研究[39]显示，有激光治疗史的DR患者报告了激光治疗过程中存在恐惧、烧灼感及术中、术后的疼痛或不适，而这些经历使患者容易产生焦虑、抑郁情绪。无论局灶性光凝还是广泛视网膜光凝治疗，其目的均在于封闭新生血管、改善微循环、控制病变发展，但并不能显著提高视力，甚至激光治疗后，部分患者会出现视力下降[38]。然而，大多数患者寄希望于激光治疗提高视力，造成术后强烈的落差感。玻璃体切割术是目前临床治疗PDR的主要方法之一，但治疗时间长、手术费用高、术后需要特定体位，患者普遍存在不同程度的焦虑、抑郁心理。盛群芳等[40]通过术前充分沟通、健康教育、强化心理应激干预，改善了PDR患者手术前后焦虑、抑郁评分。因此，激光治疗及玻璃体切割术前与患者充分沟通是降低其焦虑、抑郁水平的有效方法。
4.2.3 降血糖药物
研究[41]发现，许多降血糖药物[包括双胍类、噻唑烷二酮类药物、胰高血糖素样肽1(GLP-1)受体激动剂]可以穿过血脑屏障，通过抑制下丘脑-垂体-肾上腺轴活性，降低血清皮质醇水平，改善氧化应激和炎症反应，发挥抗焦虑、抑郁作用。二甲双胍除了具有抗炎、抗凋亡和抗氧化特性外，还显示出对抑郁症相关通路(神经营养因子和轴突再生)的神经活性作用[41]。维格列汀可以有效降低血清葡萄糖水平，提高血清胰岛素水平，并减轻动物模型焦虑、抑郁行为[42]。尽管降血糖药物显示出抗焦虑和抑郁的作用，但降血糖药物可否作为抗抑郁药物的潜在替代品以及对中枢神经系统产生作用的潜在机制还需开展临床试验进行研究。
5. DR患者焦虑、抑郁的干预方法
5.1 DR的预防、早期发现和优化管理
鉴于重度NPDR和PDR是糖尿病患者焦虑、抑郁发生的独立危险因素，因此预防DR发展或减缓其进展至关重要。早期筛查和定期眼底检查是有效管理糖尿病的基石，目的是在DR导致视力丧失之前发现DR, 以便给予有效治疗并避免产生焦虑、抑郁等负性情绪。在DR的筛查和分级诊断方面，人工智能(AI)展现出了巨大潜力，国内采用的AI眼底筛查系统对DR的诊断准确度高达95.5%[43]。此外，优化血糖水平、糖化血红蛋白(HbA1c)、血压、血脂的控制状况，可实现糖尿病患者的有效管理[43-45]。研究[44]表明，血糖控制不良可使DR发生的风险增加4倍, HbA1c降低1%, 糖尿病微血管并发症会减少25%。《糖尿病相关眼病防治多学科中国专家共识(2021年版)》[43]强调，健康教育是DR防治最为经济有效的干预方法之一。眼科、内分泌科和营养科组建的多学科团队对DR患者协同管理及健康教育能够提高其健康素养、自我管理能力、治疗依从性和生活质量，从而延缓DR进展，降低焦虑、抑郁发生率[46]。
5.2 改善DR患者焦虑、抑郁的早期发现和转诊工作
尽管有明确的焦虑、抑郁诊断指南和良好的筛查工具，但DR患者在门诊就诊期间并未常规进行抑郁筛查，导致缺乏及时的发现和管理。美国糖尿病协会提出应重视心理行为因素对糖尿病及相关视力障碍的影响，建议对糖尿病患者进行常规抑郁筛查[21]。《我国糖尿病视网膜病变临床诊疗指南(2022年)》[44]呼吁临床高度关注DR患者焦虑、抑郁等心理状态。PHQ-9、PROMs等测量工具有助于检测DR患者心理健康状况，并为后续转诊途径提供持续护理的信息。
5.3 改善DR患者焦虑、抑郁的管理
5.3.1 心理干预
心理干预已被证明是治疗焦虑和抑郁的有效方法，目前临床常用的心理干预方法包括支持疗法、正念认知疗法(MCT)、认知行为疗法(CBT)、问题解决疗法(PST)、接受与承诺疗法(ACT)等[47]。心理干预通过鼓励患者表达内心体验，纠正患者不良认知，给予患者家庭及社会支持，改变患者的行为模式，以达到消除不良情绪和行为的效果。周丹[48]发现，对糖尿病伴心理痛苦的患者实施正念认知疗法，可以降低其心理痛苦水平。HERNÁNDEZ-MORENO L等[33]研究显示，支持水平较高的DR患者抑郁发生率较低。术前实施健康教育与心理干预，可以降低DR患者手术前后焦虑、抑郁评分[49-51]。总之, DR患者借助婚姻支持、家庭支持、社会支持和综合心理干预可以提升自我调节能力，减轻心理痛苦水平，降低焦虑、抑郁评分，提高生活质量。
5.3.2 药物治疗
美国成人2型糖尿病代表性调查数据[52]发现，抗抑郁药的使用与糖尿病视网膜病变的概率降低相关，抑郁症的良好控制可提高患者的药物依从性和健康行为，从而改善血糖控制和DR预后。对于严重的DR伴抑郁症患者或通过心理治疗未显著改善抑郁状态的患者，应及时转诊至精神专科并在医生指导下服用抗抑郁药物，及早控制病情，提高患者的依从性。
6. 小结
早期筛查、定期眼底检查及血糖、血压、血脂的良好控制对于预防糖尿病患者DR发生或减缓其进展至关重要，也可以避免因视力障碍而产生的焦虑、抑郁等负性情绪。DR与抑郁双向相关, DR患者焦虑、抑郁水平受社会人口学及疾病相关因素影响，眼科、内分泌科、营养科和心理科组成的多学科团队对DR患者及其心理进行评估、治疗和随访的协同管理有助于提高患者治疗效果，改善疾病预后，缓解负性情绪。但DR与抑郁之间的时间关系、相关的潜在机制，焦虑、抑郁对不同糖尿病分型的DR是否存在相同的影响，降血糖药物可否作为抗抑郁药物的潜在替代品以及对中枢神经系统产生作用的潜在机制，眼科非侵入性的光学相干断层扫描血管造影(OCTA)检查可否作为诊断抑郁症的客观指标，还需进一步开展临床与试验研究加以阐明。
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表 1 T2DM组与对照组血糖波动参数比较(x±s)
mmol/L 组别 MAGE SDBG MODD LAGE T2DM组(n=134) 4.67±1.13** 1.59±0.20** 1.82±0.33** 5.18±0.72** 对照组(n=67) 2.05±0.42 0.48±0.11 0.39±0.06 2.54±0.63 MAGE: 平均血糖波动幅度; SDBG: 平均血糖标准差; MODD: 日间血糖波动幅度; LAGE: 最大血糖波动幅度。
与对照组比较, **P < 0.01。
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表 2 T2DM组与对照组血清Omentin-1和氧化应激因子水平比较(x±s)
指标 T2DM组(n=134) 对照组(n=67) Omentin-1/(ng/mL) 51.40±3.50** 78.96±5.24 MDA/(nmol/mL) 6.81±1.73** 2.66±0.59 SOD/(U/mL) 78.93±6.21** 145.18±12.52 8-iso-PGF2α/(pg/mL) 53.14±4.36** 37.24±2.67 CAT/(IU/L) 28.59±3.23** 34.16±5.82 GPX/(U/L) 105.67±5.94** 118.03±6.75 GSH/(U/L) 37.11±2.09** 39.68±2.41 8-OHDG/(ng/mgCr) 24.97±3.71** 13.24±1.55 Omentin-1: 网膜素-1; MDA: 丙二醛;
SOD: 超氧化物歧化酶; 8-iso-PGF2α: 8-异前列腺素F2α;
CAT: 过氧化氢酶; GPX: 谷胱甘肽过氧化物酶;
GSH: 谷胱甘肽; 8-OHDG: 8-羟化脱氧鸟苷。
与对照组比较, **P < 0.01。
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表 3 血糖平稳组与血糖波动组患者血清Omentin-1和氧化应激因子水平比较(x±s)
指标 血糖平稳组(n=81) 血糖波动组(n=53) Omentin-1/(ng/mL) 58.47±3.68** 40.59±3.22 MDA/(nmol/mL) 5.12±1.08** 9.39±2.72 SOD/(U/mL) 80.94±5.65** 75.86±7.07 8-iso-PGF2α/(pg/mL) 43.71±3.39** 67.55±5.84 CAT/(IU/L) 30.45±4.01** 25.75±2.04 GPX/(U/L) 109.54±6.03** 99.76±5.80 GSH/(U/L) 39.85±2.23** 32.92±1.88 8-OHDG/(ng/mgCr) 22.10±3.41** 29.36±4.17 与血糖波动组比较, **P < 0.01。
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表 4 MAGE与血清Omentin-1和氧化应激因子的关系
指标 MAGE r P Omentin-1 -0.377 < 0.001 SOD -0.642 < 0.001 MDA 0.328 0.012 8-iso-PGF2α 0.344 < 0.001 CAT -0.612 < 0.001 GPX -0.423 < 0.001 GSH -0.408 < 0.001 8-OHDG 0.597 < 0.001
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