内源性硫化氢在糖尿病并肺结核患者中的变化及意义＊

舒维 ，陈文龙 ，宗佩兰 ，王大江

（1.江西省胸科医院中西医结合呼吸科，南昌 330006；2.江西省人民医院急诊科，南昌 330006）

肺结核是当今最严重的传染性疾病之一，多因呼吸道感染结核分枝杆菌所诱发。大量流行病学研究证实，糖尿病患者合并活动性肺结核的概率是非糖尿病患者的2-3倍。第五次全国流行病学调查报告显示，中国有450万结核病患者，每年死亡25万人[1]。目前，我国糖尿病发病率呈上升趋势，结核病高峰正向老年人转移，已接近糖尿病高峰年龄[2]。两种疾病相互促进，互为因果，常常并存，病程进展快、疗效差、耐药率高、预后凶险，给两病的治疗和控制带来了新挑战。糖尿病并发肺结核的发病机制复杂，目前尚不是非常明确[3]。

研究发现，在大多数糖尿病动物模型及糖尿病患者临床试验中，内源性硫化氢水平降低[4]，H2S与糖尿病及其并发症的发病过程相关，且多项研究显示H2S在社区获得性肺炎、哮喘、急性肺损伤、COPD等各种急慢性肺部炎症性疾病中都有抗炎、减少渗出、扩张支气管的作用。本研究通过比较糖尿病合并肺结核组、单一肺结核组、单一糖尿病组、健康对照组中血浆H2S水平的差异以及观察肺结核治疗过程中H2S水平变化，为糖尿病合并肺结核患者的检查及治疗提供新思路。

1 资料与方法

1.1 一般资料 研究对象分成4组，⑴对照组：2017年4月至2019年10月期间在江西省胸科医院体检的健康志愿者 （20例）。⑵糖尿病组（DM组）：同期在江西省胸科医院求诊的已排除糖尿病急慢性并发症的2型糖尿病患者（20例）。⑶肺结核组（TB组）：同期在江西省胸科医院诊断的单一肺结核患者 （20例）。⑷糖尿病并肺结核组（DM&TB组）：同期在江西省胸科医院诊断的2型糖尿病合并肺结核患者（20例）。为保证结果的准确，选择研究对象年龄为30-50岁，无其他肺部、心、肝、肾等慢性疾病，入组时无糖尿病并发症。肺结核符合中华医学会结核病学会2000年制定的《肺结核诊断和治疗指南》；2型糖尿病诊断标准符合中华医学会糖尿病学分会制定的 《中国2型糖尿病防治指南（2017年版）》。患者及门诊体检的健康志愿者均知情同意，而且本研究获得江西省胸科医院伦理委员会的批准。

1.2 方法

1.2.1 治疗方案 ⑴糖尿病组：控制血糖（采用生活方式干预为基础，药物首选二甲双胍，效果不佳者可联用或改用α-糖苷酶抑制剂或胰岛素促泌剂、胰岛素等）；⑵肺结核组：2HRZE／4HR方案抗痨治疗；⑶肺结核并糖尿病组：控制血糖（方案同糖尿病组）+3HRZE／9HR方案抗痨治疗。

1.2.2 监测内容 糖尿病组和对照组在入院次日或门诊清晨取血测量各组病例的H2S值、血沉、C反应蛋白，糖尿病并肺结核组和肺结核组于治疗前和治疗中 （2个月末、6个月末）定期复查H2S、痰菌、血沉、C反应蛋白，每月复查肝肾功能、胸片，必要时复查胸部CT。

1.2.3 H2S测定方法 采用亚甲基蓝分光光度计测定血浆中的H2S。其主要原理是在血浆中加入醋酸锌，在酸性条件下，硫化物释放硫离子，与对氨基二甲基苯胺和氯化铁反应生成亚甲基蓝。然后用分光光度计测量波长为670nm处的光吸收，根据H2S标准曲线计算H2S浓度。

1.3 统计学处理 实验数据采用SPSS 19.0软件进行统计学分析。所有定量指标数据以均数±标准差（)表示。计量资料若方差齐同，两样本均数比较采用t检验，计数资料用χ2检验，P＜0.05时有显著差异。采用pearson相关性分析比较各组患者H2S与CRP、ESR、空腹血糖的相关性。

2 结果

2.1 对照组、DM组、TB组、DM&TB组患者治疗干预前资料及检验结果比较 四组研究对象相比较，年龄无显著差别，性别构成无显著差别 （P均＞0.05）；与对照组比较DM组、TB组、DM&TB组患者H2S均明显降低，DM&TB组尤为明显，TB组、DM&TB组患者CRP、ESR显著增高，差异均有统计学意义（P均＜0.05）；与DM组比较，TB组H2S无明显差异 （P＞0.05），CRP、ESR 明显增高 （P 均＜0.05）；与TB组比较，DM&TB组H2S降低 （P均＜0.05），CRP、ESR 无显著差异（P 均＞0.05），见表 1。

2.2 干预治疗前TB组、DM&TB组、DM组硫化氢与相关指标的相关性分析 TB组、DM&TB组H2S与 CRP、ESR 呈显著负相关 （P 均＜0.01）；DM 组H2S与空腹血糖呈显著负相关（P＜0.01），见表2。

2.3 TB组、DM&TB组患者治疗前、治疗2个月、治疗6个月H2S、ESR、CRP变化比较，见表3。

与治疗前比较，两组治疗2个月、治疗6个月H2S 均明显增高 （P 均＜0.05），ESR、CRP 均明显降低（P均＜0.05）；与治疗 2个月比较，治疗 6个月H2S 均明显增高 （P 均＜0.05），ESR、CRP 无显著差别（P均＞0.05）；与TB组比较，DM&TB组患者治疗前、治疗2个月、治疗6个月H2S均较低（P均＜0.05）。

表1 四组资料比较（）

表1 四组资料比较（）

注：与对照组比较，#P＜0.05；与 DM 组比较，＊P＜0.05;与 TB 组比较△P＜0.05

11.75±3.16 10.95±3.22 75.90±12.85#＊72.95±14.33#＊组别 例数 年龄（岁） 性别（男/女） H2S（μmol/L） CRP（mg/L） ESR(mm/h)对照DM TB DM&TB 20 20 20 20 39.85±5.48 39.1±5.51 39.8±5.83△40.1±5.62 10/10 11/9 9/11 10/10 10.43±2.03 8.05±1.66#8.07±1.46#6.76±1.29#＊△5.48±1.47 11.55±6.06 63.74±11.74#＊63.42±11.23#＊

表2 结核组、糖尿病合并结核组、糖尿病组硫化氢与相关指标的相关性分析

表3 TB组、DM&TB组治疗过程中H2S、ESR、CRP变化比较（）

表3 TB组、DM&TB组治疗过程中H2S、ESR、CRP变化比较（）

注：与治疗前比较，#P＜0.05；与治疗 2 个月比较，＊P＜0.05

测定时期 组别 H2S（μmol/L） CRP（mg/L） ESR(mm/h)治疗前治疗2个月治疗6个月TB DM&TB TB DM&TB TB DM&TB 8.07±1.46#6.76±1.29 8.68±1.28#7.42±1.12#9.15±1.45#＊8.09±1.19#＊63.74±11.74 63.42±11.23 6.95±2.59#6.28±2.02#6.04±1.69#5.77±1.74#75.90±12.85 72.95±14.33 11.95±2.93#10.95±4.90#10.30±1.56#10.70±3.42#

3 讨论

糖尿病和结核病是严重危害人类健康的两种全球性疾病。结核病是世界范围内高度流行和致命的疾病。尽管近年来结核病控制有所改善，但2011年全世界仍有870万新病例和140万人死于结核病[5]，糖尿病合并肺结核的发病率逐年上升。2 010年，在结核病高负担国家，糖尿病合并结核占结核病病例的11.4%，预计到2030年将达到14.1%[6]。

硫化氢被认为是继一氧化氮和一氧化碳之后另一种新型气体信号分子，内源性H2S是以L-半胱氨酸为底物，在胱硫醚-β-合酶（cystathionine-βsynthase，CBS）和胱硫醚-γ-裂解酶（cystathionineγ-lyase，CSE）的作用下产生。研究显示，内源性H2S具有抑制氧化应激，抗炎症反应，激活KATP通道，舒张血管平滑肌和降低血压等病理生理作用，参与多器官组织的功能和代谢调节，在心血管系统、神经系统、消化系统、呼吸系统、内分泌系统、免疫系统等多种系统中具有广泛的生物学作用[7，8]。顾月等[9]研究发现H2S在调节胰岛β细胞功能、胰岛素抵抗和糖尿病并发症中发挥着重要作用。柯娩英等[10]研究发现H2S能通过调节炎症因子、氧化应激、细胞凋亡而抑制糖尿病血管内皮损伤。易登良等[11]研究发现H2S通过氧化应激、细胞自噬、炎症反应、Janus激酶／信号转导与转录激活子（JAK／STAT）通、基质金属蛋白酶家族通路等发挥对糖尿病心肌病的保护作用。由结核菌的许多功能蛋白为二硫键及氧化还原调节机制推测，穿透力强的H2S能到达结核菌抗氧化蛋白的结构内部，干扰二硫键形成，抑制结核菌抗氧化活性，帮助免疫细胞杀灭清除结核菌。

本研究发现内源性硫化氢在肺结核、糖尿病合并肺结核患者中均明显下降，且和血沉、C反应蛋白负相关。研究推测内源性H2S不足会影响胰岛β细胞功能、胰岛素抵抗，影响结核菌的清除，通过干预CBS、CSE等硫化氢合成酶调节硫化氢的生成或许能改善糖尿病并肺结核的疗效。为糖尿病合并肺结核提供新的治疗思路，为改善糖尿病合并肺结核的治疗效果提供了一定的临床依据，同时对肺结核的免疫和预防提供了新的干预路径。Poyraz，O等[12]动物实验发现调节内源性硫化氢能有效的抗肺结核。但是Rahman，M A等[13]研究发现CSE通过改变小鼠的免疫代谢来加重结核病的发病，抑制CSE或调节糖酵解是宿主导向结核病控制的潜在靶点。Saini，V等[14]对小鼠研究证实结核分枝杆菌利用宿主来源的H2S来促进生长和疾病，并表明针对H2S产生的宿主定向治疗可能对结核感染有潜在的帮助。综上所述实验结果存在差异，考虑较低浓度的硫化氢对肺结核存在保护作用，而较高浓度的硫化氢能促进肺结核的进展。尚需要更多的临床实验研究，更多的亚组分析来研究确定不同浓度硫化氢在糖尿病合并肺结核患者病理生理过程中发挥的作用。