內源性硫化氫在糖尿病并肺結核患者中的變化及意義＊

舒維 ，陳文龍 ，宗佩蘭 ，王大江

（1.江西省胸科醫院中西醫結合呼吸科，南昌 330006；2.江西省人民醫院急診科，南昌 330006）

肺結核是當今最嚴重的傳染性疾病之一，多因呼吸道感染結核分枝桿菌所誘發。大量流行病學研究證實，糖尿病患者合并活動性肺結核的概率是非糖尿病患者的2-3倍。第五次全國流行病學調查報告顯示，中國有450萬結核病患者，每年死亡25萬人[1]。目前，我國糖尿病發病率呈上升趨勢，結核病高峰正向老年人轉移，已接近糖尿病高峰年齡[2]。兩種疾病相互促進，互為因果，常常并存，病程進展快、療效差、耐藥率高、預后兇險，給兩病的治療和控制帶來了新挑戰。糖尿病并發肺結核的發病機制復雜，目前尚不是非常明確[3]。

研究發現，在大多數糖尿病動物模型及糖尿病患者臨床試驗中，內源性硫化氫水平降低[4]，H2S與糖尿病及其并發癥的發病過程相關，且多項研究顯示H2S在社區獲得性肺炎、哮喘、急性肺損傷、COPD等各種急慢性肺部炎癥性疾病中都有抗炎、減少滲出、擴張支氣管的作用。本研究通過比較糖尿病合并肺結核組、單一肺結核組、單一糖尿病組、健康對照組中血漿H2S水平的差異以及觀察肺結核治療過程中H2S水平變化，為糖尿病合并肺結核患者的檢查及治療提供新思路。

1 資料與方法

1.1 一般資料 研究對象分成4組，⑴對照組：2017年4月至2019年10月期間在江西省胸科醫院體檢的健康志愿者 （20例）。⑵糖尿病組（DM組）：同期在江西省胸科醫院求診的已排除糖尿病急慢性并發癥的2型糖尿病患者（20例）。⑶肺結核組（TB組）：同期在江西省胸科醫院診斷的單一肺結核患者 （20例）。⑷糖尿病并肺結核組（DM&TB組）：同期在江西省胸科醫院診斷的2型糖尿病合并肺結核患者（20例）。為保證結果的準確，選擇研究對象年齡為30-50歲，無其他肺部、心、肝、腎等慢性疾病，入組時無糖尿病并發癥。肺結核符合中華醫學會結核病學會2000年制定的《肺結核診斷和治療指南》；2型糖尿病診斷標準符合中華醫學會糖尿病學分會制定的 《中國2型糖尿病防治指南（2017年版）》。患者及門診體檢的健康志愿者均知情同意，而且本研究獲得江西省胸科醫院倫理委員會的批準。

1.2 方法

1.2.1 治療方案 ⑴糖尿病組：控制血糖（采用生活方式干預為基礎，藥物首選二甲雙胍，效果不佳者可聯用或改用α-糖苷酶抑制劑或胰島素促泌劑、胰島素等）；⑵肺結核組：2HRZE／4HR方案抗癆治療；⑶肺結核并糖尿病組：控制血糖（方案同糖尿病組）+3HRZE／9HR方案抗癆治療。

1.2.2 監測內容 糖尿病組和對照組在入院次日或門診清晨取血測量各組病例的H2S值、血沉、C反應蛋白，糖尿病并肺結核組和肺結核組于治療前和治療中 （2個月末、6個月末）定期復查H2S、痰菌、血沉、C反應蛋白，每月復查肝腎功能、胸片，必要時復查胸部CT。

1.2.3 H2S測定方法 采用亞甲基藍分光光度計測定血漿中的H2S。其主要原理是在血漿中加入醋酸鋅，在酸性條件下，硫化物釋放硫離子，與對氨基二甲基苯胺和氯化鐵反應生成亞甲基藍。然后用分光光度計測量波長為670nm處的光吸收，根據H2S標準曲線計算H2S濃度。

1.3 統計學處理 實驗數據采用SPSS 19.0軟件進行統計學分析。所有定量指標數據以均數±標準差（)表示。計量資料若方差齊同，兩樣本均數比較采用t檢驗，計數資料用χ2檢驗，P＜0.05時有顯著差異。采用pearson相關性分析比較各組患者H2S與CRP、ESR、空腹血糖的相關性。

2 結果

2.1 對照組、DM組、TB組、DM&TB組患者治療干預前資料及檢驗結果比較 四組研究對象相比較，年齡無顯著差別，性別構成無顯著差別 （P均＞0.05）；與對照組比較DM組、TB組、DM&TB組患者H2S均明顯降低，DM&TB組尤為明顯，TB組、DM&TB組患者CRP、ESR顯著增高，差異均有統計學意義（P均＜0.05）；與DM組比較，TB組H2S無明顯差異 （P＞0.05），CRP、ESR 明顯增高 （P 均＜0.05）；與TB組比較，DM&TB組H2S降低 （P均＜0.05），CRP、ESR 無顯著差異（P 均＞0.05），見表 1。

2.2 干預治療前TB組、DM&TB組、DM組硫化氫與相關指標的相關性分析 TB組、DM&TB組H2S與 CRP、ESR 呈顯著負相關 （P 均＜0.01）；DM 組H2S與空腹血糖呈顯著負相關（P＜0.01），見表2。

2.3 TB組、DM&TB組患者治療前、治療2個月、治療6個月H2S、ESR、CRP變化比較，見表3。

與治療前比較，兩組治療2個月、治療6個月H2S 均明顯增高 （P 均＜0.05），ESR、CRP 均明顯降低（P均＜0.05）；與治療 2個月比較，治療 6個月H2S 均明顯增高 （P 均＜0.05），ESR、CRP 無顯著差別（P均＞0.05）；與TB組比較，DM&TB組患者治療前、治療2個月、治療6個月H2S均較低（P均＜0.05）。

表1 四組資料比較（）

表1 四組資料比較（）

注：與對照組比較，#P＜0.05；與 DM 組比較，＊P＜0.05;與 TB 組比較△P＜0.05

11.75±3.16 10.95±3.22 75.90±12.85#＊72.95±14.33#＊組別 例數 年齡（歲） 性別（男/女） H2S（μmol/L） CRP（mg/L） ESR(mm/h)對照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 結核組、糖尿病合并結核組、糖尿病組硫化氫與相關指標的相關性分析

表3 TB組、DM&TB組治療過程中H2S、ESR、CRP變化比較（）

表3 TB組、DM&TB組治療過程中H2S、ESR、CRP變化比較（）

注：與治療前比較，#P＜0.05；與治療 2 個月比較，＊P＜0.05

測定時期 組別 H2S（μmol/L） CRP（mg/L） ESR(mm/h)治療前治療2個月治療6個月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 討論

糖尿病和結核病是嚴重危害人類健康的兩種全球性疾病。結核病是世界范圍內高度流行和致命的疾病。盡管近年來結核病控制有所改善，但2011年全世界仍有870萬新病例和140萬人死于結核病[5]，糖尿病合并肺結核的發病率逐年上升。2 010年，在結核病高負擔國家，糖尿病合并結核占結核病病例的11.4%，預計到2030年將達到14.1%[6]。

硫化氫被認為是繼一氧化氮和一氧化碳之后另一種新型氣體信號分子，內源性H2S是以L-半胱氨酸為底物，在胱硫醚-β-合酶（cystathionine-βsynthase，CBS）和胱硫醚-γ-裂解酶（cystathionineγ-lyase，CSE）的作用下產生。研究顯示，內源性H2S具有抑制氧化應激，抗炎癥反應，激活KATP通道，舒張血管平滑肌和降低血壓等病理生理作用，參與多器官組織的功能和代謝調節，在心血管系統、神經系統、消化系統、呼吸系統、內分泌系統、免疫系統等多種系統中具有廣泛的生物學作用[7，8]。顧月等[9]研究發現H2S在調節胰島β細胞功能、胰島素抵抗和糖尿病并發癥中發揮著重要作用。柯娩英等[10]研究發現H2S能通過調節炎癥因子、氧化應激、細胞凋亡而抑制糖尿病血管內皮損傷。易登良等[11]研究發現H2S通過氧化應激、細胞自噬、炎癥反應、Janus激酶／信號轉導與轉錄激活子（JAK／STAT）通、基質金屬蛋白酶家族通路等發揮對糖尿病心肌病的保護作用。由結核菌的許多功能蛋白為二硫鍵及氧化還原調節機制推測，穿透力強的H2S能到達結核菌抗氧化蛋白的結構內部，干擾二硫鍵形成，抑制結核菌抗氧化活性，幫助免疫細胞殺滅清除結核菌。

本研究發現內源性硫化氫在肺結核、糖尿病合并肺結核患者中均明顯下降，且和血沉、C反應蛋白負相關。研究推測內源性H2S不足會影響胰島β細胞功能、胰島素抵抗，影響結核菌的清除，通過干預CBS、CSE等硫化氫合成酶調節硫化氫的生成或許能改善糖尿病并肺結核的療效。為糖尿病合并肺結核提供新的治療思路，為改善糖尿病合并肺結核的治療效果提供了一定的臨床依據，同時對肺結核的免疫和預防提供了新的干預路徑。Poyraz，O等[12]動物實驗發現調節內源性硫化氫能有效的抗肺結核。但是Rahman，M A等[13]研究發現CSE通過改變小鼠的免疫代謝來加重結核病的發病，抑制CSE或調節糖酵解是宿主導向結核病控制的潛在靶點。Saini，V等[14]對小鼠研究證實結核分枝桿菌利用宿主來源的H2S來促進生長和疾病，并表明針對H2S產生的宿主定向治療可能對結核感染有潛在的幫助。綜上所述實驗結果存在差異，考慮較低濃度的硫化氫對肺結核存在保護作用，而較高濃度的硫化氫能促進肺結核的進展。尚需要更多的臨床實驗研究，更多的亞組分析來研究確定不同濃度硫化氫在糖尿病合并肺結核患者病理生理過程中發揮的作用。