围术期糖尿病患者血清孤啡肽含量的变化

解梦莉, 韩毅, 赵晓英, 郭政, 陈司坤

(1山西医科大学麻醉学院, 山西 太原 030001; 2山西医科大学第二医院麻醉科, 山西 太原 030001)

孤啡肽(nociceptin/orphanin FQ, N/OFQ)是一种由17个氨基酸组成的感觉神经肽, 作用于非经典阿片肽受体, 广泛分布在中枢、周围神经系统以及人类和动物的外周组织器官和免疫系统[1]。研究表明, N/OFQ可能具有直接募集中性粒细胞(PMN), 也被称为多形核白细胞的能力, 而PMN可以通过其颗粒酶、弹性蛋白酶和髓过氧化物酶参与胰岛素抵抗的发生[2-3]。胰岛素抵抗是大多数2型糖尿病患者的发病机制, 且与微血管、大血管等并发症的发生相关[4]。1980～2017年, 全球糖尿病人数增加了2.9倍, 预计到2045年增加4.8倍, 而糖尿病患者围术期心血管疾病的发生率和死亡率是非糖尿病患者的3～4倍[5-6]。因此, 研究糖尿病患者手术期间血清N/OFQ的变化具有重要意义。本研究拟观察合并糖尿病及手术应激对血清N/OFQ浓度的影响。

1 资料和方法

1.1 一般资料

本研究经山西医科大学第二医院伦理委员会批准, 所有患者及其家属均已签署知情同意书。选取我院2019年5～8月择期行单侧膝关节置换术的患者66例, 根据患者有无糖尿病分为糖尿病组(D组,n=33)和非糖尿病组(N组,n=33), 纳入年龄60～69岁, 性别不限, ASA分级Ⅰ或Ⅱ级。所有纳入观察的糖尿病患者术前均已被内分泌科专业医生诊断为2型糖尿病, 诊断标准依据1999年WHO制定的糖尿病诊断标准, 且同时满足术前糖化血红蛋白(HbA1C)水平<7.0%和术前空腹血糖水平控制在6～10 mmol/L的条件[7-8]。术前合并严重心脑血管疾病(如冠心病、急性冠脉综合征、急性心肌梗死、慢性心力衰竭、脑梗死、心房颤动等)、急慢性感染(如严重脓毒症等)、慢性肝病(如Wilson病等)及心境障碍(如抑郁症等)的患者; 合并严重肝肾功能障碍(如凝血功能障碍、肝硬化、肾病综合征、肾衰竭等)的患者; 合并局麻药过敏、神经肌肉接头传递功能障碍、药物滥用或特殊用药史的患者均排除于本研究之外[9]。

1.2 麻醉方法

D组术前选择胰岛素或口服降糖药控制血糖, 合并高血压的患者术前血压(BP)控制在130/80 mmHg 以内; N组合并BP的患者术前BP控制在140/90 mmHg以内, 其余除常规术前准备外, 不做特殊处理[10]。入室后建立静脉通道, 监测心电图(ECG)、BP、脉率、经皮血氧饱和度, 待心率(HR)、BP平稳后以L3-4椎间隙为穿刺点, 使用10%葡萄糖溶液稀释至0.67%的罗哌卡因(Astra Zeneca AB, Sweden 生产批号：2019-05/2022-04/NAMM)2～3 mL 进行蛛网膜下腔阻滞, 控制平面在T10水平。

1.3 观察指标

于麻醉前30 min(T0)、手术1 h(T1)、手术结束24 h(T2)采集患者非输液侧肘静脉血8 mL。4 mL于含有STTⅡ分离胶促凝剂的静脉真空采血管中, 分离血清后分装于EP管中并储存在-70 ℃冰箱, 采用葡萄糖氧化酶法测定血糖, ELISA法测定血清N/OFQ浓度(人孤啡肽酶联免疫分析试剂盒, 酶免公司, MM-12706H1-96T)。余4 mL置于含有EDTA-K2抗凝和抑肽酶的真空采血管中, 使用Sysmex 全自动血样分析仪(日本Sysmex公司, XE-2100)测定中性粒细胞计数(NEUT)及中性粒细胞百分比(NEU%)。记录手术时间、术中补液量、术中失血量、尿量, 并评估患者的满意度。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1 两组患者一般情况比较

两组患者年龄、性别构成、ASA分级、BMI、术前并存心血管疾病情况(高血压、心律失常)、手术时间、术中失血量、补液量、尿量差异无统计学意义(P>0.05, 表1)。

表1 两组患者一般情况比较

2.2 两组患者血糖值比较

D组3个时间点血糖值均高于N组(P<0.05)。D组、N组T1血糖值高于T0, 升高幅度依次为(39.93±36.09)%、(16.93±12.22)%, D组升高幅度更大(P<0.05)。D组、N组T2血糖值高于T0, 升高幅度依次为(35.02±35.82)%、(35.44±19.87)%(P<0.05), 2组升高幅度差异无统计学意义(P>0.05, 表2)。

表2 两组患者血糖浓度比较

2.3 两组患者血清N/OFQ浓度比较

D组T0、T1血清N/OFQ浓度高于N组(P<0.05), 2组T2血清N/OFQ浓度无统计学意义(P>0.05)。D组T1血清N/OFQ浓度比T0高(19.17±28.36)%(P<0.05), N组T0到T1血清N/OFQ浓度无明显改变(P>0.05)。D组、N组T2血清N/OFQ浓度高于T0, 升高幅度依次为(14.94±32.00)%、(14.79±32.59)%(P<0.05), 2组升高幅度无统计学意义(P>0.05, 表3)。

表3 两组患者血清N/OFQ浓度比较

2.4 两组患者NEUT及NEU%比较

D组T0时NEUT、NEU%高于N组(P<0.05), N组T1时NEUT高于D组(P<0.05), 2组T2时NEUT、NEU%无统计学意义(P>0.05)。D组、N组T1时NEUT高于T0, 升高幅度依次为(141.89±72.63)%、(225.74±107.12)%, N组升高幅度更大(P<0.05)。D组、N组T1时NEU%高于T0, 升高幅度依次为(33.92±20.53)%、(47.74±23.13)%, N组升高幅度更大(P<0.05)。D组、N组T2时NEUT高于T0, 升高幅度依次为(155.54±82.71)%、(185.54±103.26)%, 2组升高幅度无统计学意义(P>0.05)。D组、N组T2时NEU%高于T0, 升高幅度依次为(36.43±16.62)%、(46.05±25.18)%, 2组升高幅度无统计学意义(P>0.05, 表4)。

表4 两组患者NEUT、NEU%比较

2.5 相关性分析

进行Pearson相关分析发现, D组T0到T1血清N/OFQ变化百分比与T0到T1血糖、NEUT、NEU%变化百分比的相关系数在显著性0.05(双侧)水平上显著,r依次为0.386、0.543、0.541, 呈正相关(P<0.05)。N组T0到T1血清N/OFQ变化百分比与T0到T1血糖、NEUT、NEU%变化百分比的相关系数在显著性0.01(双侧)水平上显著,r依次为0.545、0.501、0.527, 呈正相关(P<0.05)。

3 讨论

糖尿病与许多炎症生物标志物有关, 被认为是一种低度炎症状态, PMN作为参与炎症的重要白细胞亚群之一, 可以通过释放或促进活性氧及多种细胞因子的产生在炎症反应早期迅速增殖进入外周血发挥作用[6, 11]。本研究中, T0时D组NEUT、NEU%虽控制在正常范围内, 但高于N组, 与文献报道一致。Thomas等[3]研究显示N/OFQ可能具有直接募集PMN的能力, 本研究中D组T0血清N/OFQ浓度高于N组, 提示N/OFQ可能通过炎症机制参与糖尿病的发生发展。研究证明高糖可以通过激活丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases, MAPK)和核因子κB(NF-κB)通路诱导炎症细胞因子如肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)等的表达, 而TNF-α等前炎症细胞因子还可以与相应受体结合触发MAPK通路, 最终导致转录因子(如NF-κB等)激活, 研究表明TNF-α可以通过MAPK和NF-κB通路诱导孤啡肽的转录过程[12-14]。本研究中D组T0血糖高于N组, 结合上述研究推测糖尿病患者血清N/OFQ升高的机制可能与高血糖激活MAPK和NF-κB通路导致TNF-α表达增加进而导致N/OFQ转录增加有关。此外, Adeghate等[15]在Wistar大鼠体内发现N/OFQ能显著抑制糖尿病和非糖尿病大鼠胰腺组织碎片释放胰岛素, 而研究报道PMN可以通过其颗粒酶、弹性蛋白酶和髓过氧化物酶参与胰岛素抵抗的发生[2]。因此, 糖尿病患者体内N/OFQ、NEUT升高后还可能会进一步降低体内胰岛素水平, 导致血糖升高, 进而再次导致血液中N/OFQ、PMN增多并形成闭合环, 导致糖尿病患者症状加重。

麻醉和手术操作是一种伤害性刺激, 会引起机体的应激反应, 出现以交感神经兴奋和下丘脑-垂体-肾上腺皮质分泌增多为主的神经内分泌反应。2型糖尿病患者由于胰岛素抵抗和胰岛素分泌不足, 面对不良刺激时更易出现激素等代谢紊乱, 导致皮质醇等激素增加, 增加肝脏葡萄糖产生并促进糖异生, 使血糖升高[16-17]。研究结果显示与N组相比, D组T0到T1血糖升高幅度更大与相关文献报道一致。N/OFQ可以调节应激反应, 在静息条件下, 将N/OFQ注射到大鼠侧脑室内发现血浆促肾上腺皮质激素(ACTH)和皮质酮浓度升高, 此外, 轻度应激条件下给予N/OFQ的大鼠ACTH反应增强, 皮质酮浓度升高[18]。研究结果显示2组T0到T1血清N/OFQ均有上升趋势与上述研究结果一致, 但是N组N/OFQ浓度升高无统计学意义, 提示应激状态下糖尿病患者更容易引起血清N/OFQ水平的升高。为进一步探讨其升高机制我们将2组T0到T1血糖、NEUT、NEU%与血清N/OFQ浓度的变化趋势进行Pearson分析, 发现2组N/OFQ与三者变化趋势均为正相关, 提示术中血清N/OFQ浓度升高与血糖升高及炎症反应增强有关。但D组N/OFQ与血糖的变化趋势相关性较弱, 可能与糖尿病患者术中胰岛素抵抗增强有关, 由于个体间胰岛素抵抗增强程度不一致影响了血糖水平, 因而相关性强弱发生了变化[19]。值得注意的是D组T0到T1血液中NEUT、NEU%的升高幅度比N组小, 与我们之前推测的机制不符, 可能是手术期间糖尿病患者的免疫功能受到抑制, 具体机制仍需进一步研究。

Aleanzi等[20]研究显示与男性相比, 女性患全身骨性关节炎的比例增加, 而女性绝经后患骨性关节炎的风险更高, 与本研究结果一致, 可能与绝经后女性激素水平发生变化有关。本研究中手术、麻醉均由同一组医生实施, 2组患者T2血糖、血清N/OFQ浓度、NEUT、NEU%均高于T0, 提示术后24 h机体依然存在一定程度的炎症和应激反应, 而2组T0到T2血糖、血清N/OFQ浓度、NEUT和NEU%的升高幅度均无统计学意义, 可能与围术期严格控制D组血糖并积极采取措施减轻2组炎症反应有关。

研究表明N/OFQ可以抑制钙离子通道, 激活内向整流钾离子通道从而减少去甲肾上腺素等神经递质的释放, 对心肌产生一定的保护作用[21]。本研究发现, N/OFQ可以通过调节β1受体从而增加大鼠急性心肌梗死后室性心律失常的发生[22]。本研究中糖尿病患者血清N/OFQ含量较高, 可能会增加其对心脏的不良作用, 因此, 我们更应该加强对糖尿病患者围术期的管理。本研究的不足之处在于并未对糖尿病病程进行分层, 另外围术期患者血清N/OFQ升高可能还存在其他机制需要我们探索, 下一步我们将扩大样本量, 为完善麻醉策略, 保障患者麻醉安全寻求新的理论依据。

综上所述, 糖尿病患者血清N/OFQ浓度升高可能与炎症有关, 因此, 加强围术期管理, 严格控制炎症反应对于降低糖尿病患者血清N/OFQ的含量从而预防部分心血管事件的发生具有重要意义。