超短期胰島素強化治療對住院T2DM患者胰島β細胞功能的影響*

杜娟，王若梅，陳婧，雷遠，王瓊，汪睿，劉燕，胡紅琳

（1.安徽醫科大學第四附屬醫院 內分泌與代謝病科，安徽 合肥230012；2.安徽醫科大學第一附屬醫院 內分泌代謝科，安徽 合肥230022）

胰島素抵抗和胰島素分泌不足是2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus,T2DM）發生、發展的病理和生理基礎，而胰島β細胞數量進行性減少是外源性胰島素替代治療的基礎。近年來，眾多研究證實為期數周至數月的多次胰島素皮下注射對改善T2DM患者胰島β細胞功能有益，甚至部分患者達到緩解。針對這一現象，細胞凋亡機制難以解釋，亦有學者提出“去分化”學說[1-2]，胰島β細胞去分化可能較細胞凋亡更為重要[1]。由于體內胰島素測定受到外源性影響因素眾多、住院期間觀察超短期多次胰島素皮下注射治療的研究少見，同時為進一步減少患者住院時間和經濟費用。本研究選取C-肽（C-peptide,C-P）替代胰島素納入改良穩態模型評估公式[3]，在5～7 d的超短期多次胰島素皮下注射后，重新評估住院T2DM患者胰島β細胞功能HOMA-β（C-P）的恢復情況。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018年1月—2019年12月就診于安徽醫科大學第四附屬醫院內分泌與代謝病科的住院T2DM患者69例。其中，男性35例，女性34例；平均年齡（51.25±11.61）歲；平均體重指數（body mass index,BMI）（24.40±3.12）kg/m2；平均糖化血紅蛋 白（glycosylated hemoglobin,HbA1c）（11.25±2.07）%；病程中位數28（4.5，90.0）個月；初診初治者32例，口服降糖藥＞3個月血糖不達標者37例。根據不同的HbA1c水平將HbA1c＜11.0%患者作為低HbA1c組，共36例，平均HbA1c（9.73±0.84）%，病程中位數48（5.25，99.00）個月；將HbA1c≥11.0%患者者作為高HbA1c組，共33例，平均HbA1c（12.92±1.71）%，病程中位數24（2.50，84.00）個月。根據不同的BMI水平將BMI＜25 kg/m2患者作為非超重組，共37例；BMI≥25 kg/m2者作為超重組，共32例。納入標準：①T2DM診斷明確；②初診、初治糖尿病者空腹血糖（fasting blood glucose,FBG）≥11.1 mmol/L或HbA1c≥9%、復診血糖控制不佳（口服降糖藥3個月后HbA1c≥7%）、尚未采取多次胰島素皮下注射治療。排除標準：①1型糖尿病、特殊類型糖尿病；②糖尿病酮癥酸中毒和高血糖高滲狀態；③嚴重心臟、肝臟、腎臟功能不全或嚴重基礎病、應激狀態及惡性高血壓；④嚴重感染；⑤精神系統疾病。本研究經安徽醫科大學第四附屬醫院醫學倫理委員會批準，患者簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 一般臨床指標測定由專人測量受試者身高（cm）、體重（kg），計算BMI。隔夜禁食8 h后，采集受試者晨空腹肘靜脈血5～10 ml，送檢FBG、空腹C肽（FC-PIn）和HbA1c。用FC-P代替空腹胰島素納入改良穩態模型評估法（HOMA）公式，計算胰島β細胞功能[HOMA-β（C-P）In]和胰島素抵抗指標[HOMA-IR（C-P）In]，HOMA-β（C-P）In=0.27×FC-P/（FPG-3.5）、HOMA-IR（C-P）In=1.5+FPG×FC-P/2800[3]。

1.2.2 多次胰島素皮下注射參照《中國2型糖尿病防治指南（2017）》[4]中多次胰島素皮下注射標準，FBG≥11.1 mmol/L或HbA1c≥9%的初診、初治療T2DM患者及口服降糖藥3個月后HbA1c≥7%者，均入院啟動多次胰島素皮下注射（長效胰島素+三餐前速效胰島素）；依據指南推薦的T2DM高血糖管理路徑，適當加用二甲雙胍、阿卡波糖；血糖控制標準為餐前血糖或FBG 4.4～7.8 mmol/L，餐后2 h血糖6.1～10.0 mmol/L；診斷糖尿病慢性并發癥及其他合并癥者均予以對癥處理；有阿司匹林及他汀適應證者，排除禁忌后，盡早啟動心腦血管疾病二級預防。

1.2.3 臨床指標復測多次胰島素皮下注射治療5～7 d，復測FBG、FC-PIn，抽血前1天停用長效胰島素，重新評估受試者HOMA-β（C-P）In和HOMAIR（C-P）In。

1.3 統計學方法

數據分析采用SPSS 26.0統計軟件。計量資料以均數±標準差（±s）表示，比較用配對t檢驗或獨立樣本t檢驗；相關性分析用Pearson法。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 多次胰島素皮下注射前后臨床指標比較

T2DM患者多次胰島素皮下注射前后FBG、FC-PIn、HOMA-β（C-P）In和HOMA-IR（C-P）In比較，差異有統計學意義（P＜0.05），FBG、FCPIn和HOMA-IR（C-P）In治療后較注射前下降，HOMA-β（C-P）In較注射前升高。見表1。

表1 多次胰島素皮下注射前后臨床指標比較（n=69，±s）

表1 多次胰島素皮下注射前后臨床指標比較（n=69，±s）

時間FBG/（mmol/L）FC-Pln HOMA-β（C-P）ln HOMA-IR（C-P）ln注射前注射后t值P值9.31±2.82 5.99±1.68 7.979 0.000 5.75±0.51 5.46±0.76 4.148 0.000 2.82±0.58 3.40±0.64-8.183 0.000 0.97±0.26 0.87±0.21 4.576 0.000

2.2 不同HbA1c組患者多次胰島素皮下注射前后臨床指標比較

不同HbA1c組患者多次胰島素皮下注射前后FBG和HOMA-β（C-P）In的差值比較，差異有統計學意義（P＜0.05），高HbA1c組較低HbA1c組高。不同HbA1c組患者多次胰島素皮下注射前后其余指標比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。見表2。

表2 多不同HbA1c組患者多次胰島素皮下注射前后臨床指標比較（±s）

表2 多不同HbA1c組患者多次胰島素皮下注射前后臨床指標比較（±s）

組別n BMI/（kg/m2）FBG差值/（mmol/L）FC-PIn差值HOMA-β（C-P）In差值HOMA-IR（C-P）In差值低HbA1c組高HbA1c組t值P值36 33 24.87±3.04 23.84±3.19 1.360 0.178 4.11±1.06 7.78±2.07 3.241 0.001 0.41±0.13 0.37±0.09 2.473 0.078 0.48±0.11 0.73±0.15 2.016 0.042 0.15±0.02 0.17±0.01 1.280 0.205

2.3 不同BMI組患者多次胰島素皮下注射前后臨床指標比較

不同BMI組患者HbA1c比較，差異有統計學意義（P＜0.05），非超重組較超重組高，不同BMI組患者多次胰島素皮下注射前后FC-PIn和HOMA-β（C-P）In的差值比較，差異有統計學意義（P＜0.05），非超重組FC-Pln差值較超重組高，HOMAβ（C-P）In差值較超重組低。不同BMI組患者多次胰島素皮下注射前后其余指標比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。見表3。

表3 多次胰島素皮下注射前后超重組和非超重組的臨床指標比較（±s）

表3 多次胰島素皮下注射前后超重組和非超重組的臨床指標比較（±s）

組別n HbA1c/%FBG差值/（mmol/L）FC-PIn差值HOMA-β（C-P）In差值HOMA-IR（C-P）In差值非超重組超重組t值P值37 32 12.04±2.16 10.36±1.57 3.642 0.001 3.44±0.87 3.28±0.95 3.110 0.757 0.35±0.06 0.23±0.08 4.783 0.024 0.54±0.09 0.73±0.14 8.562 0.019 0.13±0.06 0.11±0.04 1.564 0.401

2.4 相關性分析

Pearson相關性分析顯示，HOMA-β（C-P）In差值水平與多次胰島素皮下注射前FBG水平、HOMA-IR（C-P）In水平、HbA1c水平及多次胰島素皮下注射后HOMA-IR（C-P）In水平、HOMA-β（C-P）In水平呈正相關（r=0.570、0.331、0.237、0.307和0.560，P=0.000、0.005、0.049、0.010和0.000）。HOMA-β（C-P）ln差值水平與多次胰島素皮下注射后FBG、多次胰島素皮下注射前HOMA-β（C-P）In水平呈負相關（r=-0.495和-0.400，P=0.000和0.001）。

3 討論

T2DM是遺傳和后天環境等多重因素共同導致的代謝性疾病，而胰島β細胞功能進行性衰竭是T2DM進展的關鍵環節，也是外源性胰島素替代進行性增加的病理基礎[2]。有研究顯示早期T2DM胰島β細胞損傷是可逆的，越早改善血糖，越能保護胰島β細胞功能并延緩其衰竭[5]。不僅如此，初診T2DM患者起始胰島素治療對改善FBG和胰島β細胞功能顯著優于口服降糖藥物治療[6]。盡管早期多次胰島素皮下注射的具體機理尚不明確，但對于胰島β細胞功能的保護及改善作用已達成共識。

本研究發現，1周左右的超短期多次胰島素皮下注射仍對住院T2DM患者胰島素β細胞功能、FBG和胰島素抵抗有極大改善。已經凋亡的胰島β細胞不能再生，但多次胰島素皮下注射后胰島HOMA-β顯著改善的原因到底是什么呢？2012年，TALCHAI等[7]首次通過胰島β細胞FoxO1基因敲除的糖尿病小鼠模型，發現高糖作用下胰島β細胞出現增殖、凋亡、脫顆粒喪失內分泌功能、轉分化為α細胞和去分化為祖細胞或前體細胞這五大去路。去分化的內分泌前體細胞，可表達Nanog、LMyc、Neurogenin3、Oct4等基因，但失去分泌胰島素的功能和細胞表型，最后出現功能性胰島β細胞數量下降和血糖進行性升高。其在后續試驗中亦首次證實，人體中也存在β細胞去分化現象，胰島β細胞去分化程度越高，胰島素分泌下降越明顯，且去分化評分與糖尿病病程、年齡、BMI等均無相關性[8]。故有學者推斷：高糖毒性下部分胰島β細胞出現去分化，盡早啟用多次胰島素皮下注射可以“喚醒”或“誘導”去分化的胰島β細胞實現“逆轉”，即再分化為具有合成和內分泌功能的胰島β細胞，實現血糖緩解，為T2DM患者的治療提供思路[2]。而這一設想也在動物模型中得到驗證，即多次胰島素皮下注射解除高糖毒性后，KATPGOF糖尿病小鼠標注的去分化β細胞數量顯著下降，而胰島素分泌功能得到改善[9]。細胞去分化可能是細胞應激狀態下逃避死亡的一種適應性機制，這種機制同樣存在于癌細胞和植物細胞中，而高糖毒性正是T2DM患者的應激環境[10]。故筆者推斷，住院T2DM患者超短期多次胰島素皮下注射治療后，胰島β細胞功能改善可能與胰島β細胞去分化有緊密聯系，但具體機制仍待進一步研究。

超短期多次胰島素皮下注射治療難以對HbA1c和BMI造成較大影響，故納入分組研究。由于BMI存在差異，胰島β細胞受損和胰島素抵抗不均一；BMI越小，β細胞受損越嚴重；多次胰島素皮下注射對于肥胖患者胰島β細胞改善更顯著[11]。本研究中，超重組差值FC-Pln、差值HOMA-β（C-P）In差值水平均顯著高于非超重組，與上述試驗結果存在一致性。高HbA1c組差值FBG和差值HOMAβ（C-P）In差值水平高于低HbA1c組，這提示多次胰島素皮下注射后HOMA-β（C-P）In水平恢復和和血糖改善相關。王雙雙等[12]報道稱患者以血糖控制不佳、血糖波動大和慢性并發癥構成入院主要原因，多次胰島素皮下注射后整體療效顯著。但HOMA-β（C-P）In差值水平和眾多臨床指標均有相關性，提示人體內胰島β功能的恢復是多種臨床因素和病理機制共同作用的結果。

綜上所述，超短期多次胰島素皮下注射治療顯著改善住院T2DM胰島β細胞功能，且胰島β細胞恢復和多種臨床指標均有相關性。但本研究的不足是：有待大樣本、長周期的研究進一步驗證。筆者也會進一步觀察隨訪，超短期多次胰島素皮下注射患者未來血糖緩解程度和達標率。無論細胞凋亡機制還是去分化學說，T2DM患者在不同階段的不同胰島素治療方案中，均可帶來不同程度的胰島β功能改善。