謝恒韜，夏中元，王娟，賈強(qiáng)，賈一帆

據(jù)最新全球流行病學(xué)調(diào)查顯示，2型糖尿病是常見且高發(fā)的慢性疾病之一，其較難治愈并易引起并發(fā)癥發(fā)生［1］。目前，全球約4.25億糖尿病患者，糖尿病發(fā)病率約為9%［2］，我國是全世界糖尿病發(fā)病大國，患病人數(shù)約1.1億，城鎮(zhèn)糖尿病患者約為農(nóng)村的2倍，預(yù)計到21世紀(jì)中葉，患病人數(shù)將增加至1.2億人，且呈年輕化趨勢［3-4］。2017年一項統(tǒng)計結(jié)果顯示，全球約400萬人死于糖尿?。ㄎ覈s100萬人），其病死率位居全球死因前列，已成為威脅我國居民乃至全球公共衛(wèi)生健康的主要疾病種類［5］。

糖尿病并發(fā)癥主要為全身血管病變，包括局部微血管及大血管病變，也是導(dǎo)致患者致殘或致死的病因。研究表明，我國糖尿病合并心血管疾病患者約占糖尿病患者總數(shù)的15%，且糖尿病引起全身代謝紊亂更增加了大血管疾病發(fā)病風(fēng)險［6-7］。有研究證實，細(xì)胞自噬在心肌缺血再灌注損傷過程及2型糖尿病發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮著重要作用，且適量細(xì)胞自噬能有效保護(hù)心肌，而過度細(xì)胞自噬則會加重心肌損傷［8］。細(xì)胞自噬還可通過炎性反應(yīng)而影響患者術(shù)中心肌缺血再灌注損傷［9］。本研究旨在探討心臟病合并糖尿病患者圍術(shù)期自噬微管相關(guān)蛋白輕鏈3抗體Ⅱ（LC3Ⅱ）水平變化及其與炎性因子水平、心肌缺血再灌注損傷的相關(guān)性，以期為提高圍術(shù)期心臟病合并糖尿病患者心肌保護(hù)效果提供參考。

表1 兩組患者一般資料及術(shù)中體外循環(huán)時間、主動脈阻斷時間及體外循環(huán)輔助時間比較Table 1 Comparisons of general information，intraoperative duration of cardiopulmonary bypass，aortic cross clamping and auxiliary of cardiopulmonary bypass between the two groups

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2016—2017年武漢大學(xué)人民醫(yī)院心胸外科收治的心臟病合并糖尿病患者64例作為觀察組，均經(jīng)心臟超聲、臨床體征、冠狀動脈CT造影確診；均符合糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)［3］。同期選取未合并糖尿病的心臟病患者64例作為對照組。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）手術(shù)均在心臟停搏下進(jìn)行；（2）首次心臟手術(shù)者；（3）年齡20～80歲；（4）無腫瘤、神經(jīng)系統(tǒng)疾病者；（5）血糖控制良好者；（6）無肝、腎功能不全者。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）伴有凝血功能障礙者；（2）合并免疫系統(tǒng)疾病者；（3）住院前兩周無感染者；（4）住院前使用免疫抑制劑者。兩組患者年齡、性別、高血壓發(fā)生率、心臟疾病類型、術(shù)中體外循環(huán)時間、術(shù)中主動脈阻斷時間及術(shù)中體外循環(huán)輔助時間比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05，見表1），具有可比性。本研究經(jīng)武漢大學(xué)人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審核批準(zhǔn)，所有患者對本研究知情并簽署知情同意書。

1.2 手術(shù)方法 兩組患者根據(jù)冠狀動脈、瓣膜及血管病變情況選擇相應(yīng)手術(shù)方法，術(shù)中給予高鉀晶體停跳液聯(lián)合血液（晶 ∶血 =1∶4）15～20 ml/kg，采用經(jīng)典ST THOMAS法自制停搏液：500 ml復(fù)方氯化鈉溶液、25%硫酸鎂20 ml，10%氯化鉀30.75 ml，5%碳酸氫鈉40 ml，2%利多卡因10 ml；根據(jù)手術(shù)方式選擇根部順行灌注和經(jīng)冠狀動脈開口直接灌注，同時在心臟放置冰屑進(jìn)行心臟保護(hù)，待心內(nèi)操作完成后，逐步減少體外循環(huán)流量，直至脫離體外循環(huán)。

1.3 LC3Ⅱ水平及炎性因子檢測 分別于手術(shù)前后抽取兩組患者清晨空腹外周靜脈血6～8 ml，加入抗凝試管，3 000 r/min 離心 10 min（離心半徑 10 cm），留取上清液并置于-80 ℃冰箱中保存待測，采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測LC3Ⅱ、白介素6（IL-6）及白介素8（IL-8）水平，試劑盒均購自湖北黃石研科生物科技有限公司，嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行操作。

1.4 乳酸脫氫酶（LDH）、心肌肌鈣蛋白T（cTnT）及肌酸激酶同工酶（CK-MB）水平檢測 兩組患者于術(shù)后24 h后抽取靜脈血，采用免疫化學(xué)發(fā)光法檢測LDH、cTnT及CK-MB水平。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 20.0統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計量資料以（±s）表示，組間比較采用兩獨立樣本t檢驗；計數(shù)資料比較分析采用χ2檢驗；LC3Ⅱ水平與圍術(shù)期心臟病合并糖尿病患者IL-6、IL-8、LDH、cTnT、CK-MB水平的相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)分析。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者手術(shù)前后LC3Ⅱ及炎性因子水平比較 兩組患者術(shù)前LC3Ⅱ、IL-6、IL-8水平比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；術(shù)后觀察組患者LC3Ⅱ、IL-6、IL-8水平高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05，見表2）。

2.2 兩組患者術(shù)后24 h LDH、cTnT、CK-MB水平比較術(shù)后24 h觀察組患者LDH、cTnT、CK-MB水平高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05，見表3）。

2.3 相關(guān)性分析 Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示，LC3Ⅱ水平與圍術(shù)期心臟病合并糖尿病患者IL-6（r=0.955）、IL-8（r=0.962）、LDH（r=0.981）、cTnT（r=0.964）、CK-MB（r=0.969）水平呈正相關(guān)（P＜0.01，見圖1）。

表2 兩組患者手術(shù)前后LC3Ⅱ及炎性因子水平比較（±s，ng/L）Table 2 Comparison of LC3 Ⅱ and inflammatory cytokines between the two groups before and after operation

表2 兩組患者手術(shù)前后LC3Ⅱ及炎性因子水平比較（±s，ng/L）Table 2 Comparison of LC3 Ⅱ and inflammatory cytokines between the two groups before and after operation

注：LC3Ⅱ=自噬微管相關(guān)蛋白輕鏈3抗體Ⅱ，IL-6=白介素6，IL-8=白介素8

組別 例數(shù) LC3Ⅱ IL-6 IL-8術(shù)前 術(shù)后 術(shù)前 術(shù)后 術(shù)前 術(shù)后對照組 64 43.3±3.1 56.7±6.1 14.2±2.2 27.7±3.5 7.9±1.2 16.7±2.3觀察組 64 44.3±2.9 72.4±5.7 14.8±2.1 38.7±3.8 8.0±1.3 21.2±2.1 t值 1.751 15.019 1.460 17.167 0.616 4.450 P 值 0.082 ＜0.01 0.147 ＜0.01 0.539 ＜0.01

表3 兩組患者術(shù)后24 h LDH、cTnT、CK-MB水平比較（±s）Table 3 Comparison of LDH，cTnT and CK-MB levels at 24 h after surgery

表3 兩組患者術(shù)后24 h LDH、cTnT、CK-MB水平比較（±s）Table 3 Comparison of LDH，cTnT and CK-MB levels at 24 h after surgery

注：LDH=乳酸脫氫酶，cTnT=心肌肌鈣蛋白T，CK-MB=肌酸激酶同工酶

組別 例數(shù) LDH（U/L） cTnT（μg/L） CK-MB（U/L）對照組 64 437.9±23.8 0.8±0.3 1 000.5±110.3觀察組 64 723.5±25.9 1.7±0.3 1 264.6±150.0 t值 105.67 13.324 134.87 P值 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01

圖1 LC3Ⅱ水平與圍術(shù)期心臟病合并糖尿病患者IL-6、IL-8、LDH、cTnT、CK-MB水平相關(guān)性的散點圖Figure 1 Scatter diagramfor correlations of LC3 Ⅱwith IL-6，IL-8，LDH，cTnT，CK-MB in perioperative heart disease patients merged with diabetes

3 討論

糖尿病是一類以血糖及胰島素增高為臨床表現(xiàn)的代謝性疾病，長期高血糖可使機(jī)體各組織產(chǎn)生大量自由基，進(jìn)而激發(fā)過度氧化應(yīng)激反應(yīng)，最終加重心臟缺血再灌注損傷［10-12］。研究表明，2型糖尿病患者心臟術(shù)后心肌再灌注損傷是非糖尿病患者的5倍［13］，且術(shù)后病情危重，預(yù)后不佳，因此積極探討圍術(shù)期心臟病合并糖尿病患者自噬作用具有重要意義［14］。

研究表明，細(xì)胞自噬在心肌缺血再灌注損傷中的主要機(jī)制是細(xì)胞回收細(xì)胞質(zhì)、處理多余或存在缺陷細(xì)胞器過程并轉(zhuǎn)化能量供應(yīng)，對緩和心肌缺血缺氧損傷具有重要作用，但過度細(xì)胞自噬會導(dǎo)致細(xì)胞損傷［15-17］。LC3Ⅱ是細(xì)胞自噬的代表蛋白之一。本研究結(jié)果顯示，術(shù)后觀察組患者LC3Ⅱ水平高于對照組，提示圍術(shù)期心臟病合并糖尿病患者的自噬作用高于心臟病合并非糖尿病患者，與既往研究結(jié)果一致［18］；分析其發(fā)生病理機(jī)制可能是：糖尿病患者細(xì)胞發(fā)生無氧代謝引起細(xì)胞表面膜蛋白、突觸蛋白、信號激酶及細(xì)胞凋亡因子和促炎因子等異常改變，自噬作用增強(qiáng)，進(jìn)而影響細(xì)胞穩(wěn)態(tài)，破壞細(xì)胞器正常功能，從而觸發(fā)線粒體細(xì)胞凋亡通路，引起細(xì)胞能量代謝，最終加重細(xì)胞損傷。細(xì)胞自噬還可抑制中性粒細(xì)胞功能，加重心肌缺血再灌注早期炎性反應(yīng)。本研究結(jié)果顯示，術(shù)后觀察組患者IL-6、IL-8水平高于對照組，且LC3Ⅱ水平與圍術(shù)期心臟病合并糖尿病患者IL-6、IL-8水平呈正相關(guān)，提示心臟病合并糖尿病患者圍術(shù)期過度的自噬作用會增加機(jī)體炎性因子水平［19］。

LDH、cTnT、CK-MB是評估心臟損傷的主要標(biāo)志物。本研究結(jié)果顯示，觀察組患者術(shù)后24 h LDH、cTnT、CK-MB水平高于對照組，且LC3Ⅱ水平與圍術(shù)期心臟病合并糖尿病患者LDH、cTnT、CK-MB水平呈正相關(guān)，提示與心臟病合并非糖尿病患者相比，心臟病合并糖尿病患者術(shù)后心肌缺血再灌注損傷程度較重，且與過度自噬作用有關(guān)［20］；分析其發(fā)生機(jī)制可能是由于糖尿病加重機(jī)體的自噬作用，而過度自噬又會損傷內(nèi)皮細(xì)胞而加重炎性反應(yīng)，進(jìn)而加重患者心臟缺血再灌注損傷［21-22］。

綜上所述，心臟病合并糖尿病患者圍術(shù)期LC3Ⅱ水平較高，且LC3Ⅱ水平與炎性因子水平及心肌缺血再灌注損傷有關(guān)；但本研究為單中心研究，且樣本量較小，未來仍需聯(lián)合多中心、擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步研究自噬作用在心臟病合并糖尿病患者中的作用機(jī)制。

作者貢獻(xiàn)：謝恒韜進(jìn)行試驗設(shè)計與實施、資料收集整理、撰寫論文并對文章負(fù)責(zé)；王娟、賈強(qiáng)、賈一帆進(jìn)行試驗實施、評估、資料收集；夏中元進(jìn)行質(zhì)量控制及審校。

本文無利益沖突。