維生素D治療糖尿病足潰瘍的效果

章鑫煦,傅菁嵐,劉鎮宇

(1.中南大學職工醫院內科,湖南 長沙 410083;2.中山大學孫逸仙紀念醫院全科醫學科,廣東 廣州 510120;3.常德市第一人民醫院,湖南 常德 415000)

糖尿病足潰瘍(DFU)是因糖尿病引發了神經和血管病變,導致皮膚組織缺血壞死,或者由于承重點的受壓造成破損,皮膚不完整,露出皮下脂肪、肌肉組織,形成了潰瘍,是糖尿病的常見并發癥[1]。DFU的截肢率及死亡率均較高,分別高達33%、29%[2],給患者及社會帶來了沉重的負擔。糖脂代謝異常、炎性反應等在DFU的發生發展過程中起到重要作用[3]。以往研究已經證實,維生素D與糖尿病及其并發癥之間存在密切關系,能通過促進胰島β細胞分泌胰島素,改善胰島素抵,抑制炎性反應及調節免疫等途徑產生影響[4];而25羥維生素D[25(OH)D]水平是判定機體維生素D水平的有效指標[4]。維生素D通過與維生素D受體(VDR)結合來發揮其生物學效應[5];過氧化物酶體增殖物激活受體-γ(PPARγ)與2型糖尿病、胰島素抵抗、糖耐量受損等存在因果關系[6];血管內皮生長因子-C(VEGF-C)在新生血管的形成過程中起作用,高血糖能誘導VEGF-C的表達降低。目前,關于維生素D對影響DFU患者VDR、PPARγ及VEGF-C表達的研究報道少見,本研究初步探討維生素D治療DFU的作用機制。

1 資料與方法

1.1一般資料:選擇2018～2020年我院收治的100例DFU患者,按照隨機數字表法分為對照組與觀察組,每組50例。對照組中男30例,女20例;年齡35～70歲,平均(56.22±7.19)歲;糖尿病病程4～15歲,平均(7.48±1.53)歲,體重指數(BMI)22～28 kg/m2,平均(25.70±2.14)kg/m2;腰臀比0.37～0.54,平均(0.45±0.08)。觀察組男28例,女22例;年齡36～69歲,平均(57.46±7.38)歲;糖尿病病程4～16歲,平均(8.15±1.77)歲;BMI 23～28 kg/m2,平均(26.05±2.07)kg/m2,腰臀比數0.38～0.56,平均(0.46±0.09)。兩組基線資料比較,差異無統計學意義(P>0.05),有可比性。

1.2病例納入及排除標準:納入標準:①診斷符合《中國糖尿病足防治指南(2019版)》[7]及國際糖尿病足工作組《糖尿病足潰瘍減壓指南(2019版)》[8];②患者年齡≥18歲;③Wagner糖尿病足分級≥3級;④患者的診療依從性較好;⑤患者及家屬均知情同意。排除標準:①其他因素導致的足部潰瘍;②合并影響DFU愈合的疾病,如自身免疫性疾病、骨髓炎等;③合并惡性腫瘤、血液系統疾病、嚴重肝腎功能不全、急性并發癥等;④合并免疫系統紊亂、骨髓炎和腫瘤等影響DFU愈合的疾病折者;⑤接受放療化療者,或長期使用抗凝血藥、免疫抑制劑及糖皮質激素者;⑥近3個月使用過維生素D制劑,對維生素類藥物過敏者;⑦精神異常或意識障礙。本研究經過我院醫學倫理委員會的審批。

1.3治療方法;對照組給予潰瘍清創術,均使用胰島素控制血糖(HbA1c≤8%),改善足部微循環,減輕患肢負重,傷口敷料,局部外敷抗生素,負壓封閉引流;進行糖尿病健康宣教,飲食指導,運動指導。觀察組在對照組治療的基礎上加用維生素D2注射液(華潤雙鶴藥業股份有限公司,國藥準字H11020643,批號:1844572、1912652),15 mg/次,1次/周,連續治療12 w。

1.4觀察指標:于治療前后對相關指標進行檢測。①創面愈合指標:創面面積,創面深度,創面評分;采用專用標尺對創面長度及寬度進行測量,計算創面面積;使用無菌棉簽探測創面最深處,采用專用標尺此時無菌棉簽長度即創面深度;采用《貝茨-詹森標準傷口評估量表》進行創面評分,評分內容包括肉芽組織、滲液量、壞死組織量、傷口潛行、周圍皮膚顏色、 滲液類型、壞死組織類型及邊緣表皮等8個項目,每個項目分值1～ 5 分,總評分8～40分,評分越高表示創面情況越差;②取患者空腹靜脈血5 ml,3 000 r/min條件下離心10 min獲取血清;采用日立7600系列全自動生化分析儀檢測血清25(OH)D水平及糖脂代謝指標:空腹血糖(FBG),糖化血紅蛋白(HbA1c),空腹胰島素(FINS),胰島素抵抗指數(HOMA-IR),三酰甘油(TG),總膽固醇(TC),高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C),低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)。③采用RT-PCR、Western印跡(Western)檢測潰瘍皮膚組織中VDR、PPARγ、VEGF-C mRNA及蛋白的表達水平;RT-PCR方法:按試劑盒說明書要求對RNA進行提取及濃度定量測定;使用逆轉錄試劑盒對cDNA進行合成,嚴格按照試劑盒要求進行操作。以β-actin作為內參基因進行PCR擴增,使用試劑盒要求的上下游引物進行PCR擴增;將擴增產物采用2-△△Ct法計算表達水平。Western印跡方法提取總蛋白,按照1∶4的比例將PBS緩沖液與總蛋白進行混合,混合液于100 ℃條件下進行10 min的變性。經12% PAGE 電泳后轉移到 PVDF 膜上,脫脂奶粉封閉 1～2 h,加入β-actin 孵育過夜,洗膜后加入標記的二抗孵育1 h,堿性磷酸酶法顯色、曝光。分別用 VDR、PPARγ、VEGFC 灰度值與β-actin 灰度值的比值作為 VDR、PPARγ、VEGFC 相對表達量。④觀察不良反應情況:治療12 w復查血常規、肝腎功能、血鈣等指標。

1.5統計學方法:采用SPSS22.0軟件進行t檢驗,χ2檢驗和Fisher精確檢驗;采用Pearson相關分析血清25(OH)D水平與其他指標的相關性。

2 結果

2.1兩組患者血清25(OH)D水平及創面愈合指標的比較:治療前,兩組之間血清25(OH)D水平、創面面積、創面深度及創面評分的比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。治療后,觀察組的血清25(OH)D水平較治療前明顯增高,差異有統計學意義(P<0.05),對照組的血清25(OH)D水平較治療前無明顯變化,差異無統計學意義(P>0.05),兩組的創面面積、創面深度及創面評分均較治療前明顯降低,差異有統計學意義(P<0.05),觀察組的血清25(OH)D水平明顯高于對照組,創面面積、創面深度及創面評分明顯低于對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 治療患者前后兩組血清25(OH)D水平及創面愈合指標的比較

2.2兩組患者糖脂代謝指標的比較:治療前,兩組之間FBG、HbA1c、FINS、HOMA-IR、TC、TG、HDL-C及LDL-C的比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。治療后,觀察組的HbA1c、FINS、HOMA-IR、TG均較治療前明顯降低,差異有統計學意義(P<0.05),FBG、TC、HDL-C、LDL-C均較治療前差異無統計學意義(P>0.05),對照組的各項糖脂代謝指標差異無統計學意義(P>0.05),觀察組的HbA1c、FINS、HOMA-IR、TG均明顯低于對照,差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 兩組患者治療前、后糖脂代謝指標的比較

2.3兩組患者潰瘍皮膚組織中VDR、PPARγ、VEGF-C mRNA及蛋白表達水平的比較:治療前兩組之間潰瘍皮膚組織中VDR、PPARγ、VEGF-C mRNA及蛋白表達水平的比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。治療后觀察組潰瘍皮膚組織中VDR、PPARγ、VEGF-C mRNA及蛋白表達水平均較治療前明顯增高,差異有統計學意義(P<0.05),對照組差異無統計學意義(P>0.05),觀察組潰瘍皮膚組織中VDR、PPARγ、VEGF-C mRNA及蛋白表達水平均明顯高于對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。見表3。

表3 兩組患者治療前、后潰瘍皮膚組織中VDR、PPARγ、VEGF-C mRNA及蛋白表達水平的比較

2.4血清25(OH)D水平與各項指標的相關性:血清25(OH)D水平與創面評分、HbA1c、FINS、HOMA-IR、TG呈明顯負相關(P<0.05),與VDR、PPARγ、VEGF-C mRNA及蛋白表達水平呈明顯正相關,差異有統計學意義(P<0.05)。見表4。

表4 血清25(OH)D水平與糖脂代謝指標、VDR、PPARγ、VEGF-C mRNA及蛋白表達的相關性

2.5兩組患者不良反應的比較:兩組患者均未發生嚴重不良反應,無明顯肝腎功能及血鈣異常等。

3 討論

糖尿病是嚴重威脅人類生命健康的慢性疾病,DFU是糖尿病的嚴重并發癥,截肢率及死亡率均較高。因此,對DFU積極有效的防治,促進潰瘍愈合,對肢體功能進行保護,對改善患者預后,提高患者生活質量具有重要的臨床實踐意義。目前,外科清創、減輕負重、關注感染或血管重建等措施是臨床處處置DFU的主要治療方案,在一定程度上能降低截肢率,但是效果并不十分理想。國內學者盧愛俊等[9]研究發現,T2DM患者神經性足潰瘍的病情越嚴重,血清25(OH)D水平越低。國外學者?aglar等[10]的研究表明,糖尿病足組患者的血清25(OH)D水平明顯低于新診斷T2DM患者,并提出補充維生素D能調節糖尿病足患者的不良免疫學變化。由此可知,維生素D在DFU的臨床治療中存在潛在效能。

本研究與王少婷等[11]的研究結果基本相符;提示補充維生素 D可以顯著促進創面愈合,改善糖尿病足患者糖代謝和胰島素抵抗。國外研究顯示,創面愈合DFU患者的血清25(OH)D水平是創面不愈合患者的3倍作用,高水平血清25(OH)D是DFU患者創面愈合的保護因素[12]。體外研究顯示,維生素D能夠通過上調糖尿病足角蛋白細胞中LL-37和β防御素-2的表達,對角化細胞增殖和遷移進行誘導,促進組織形成,改善局部血供,從而對潰瘍愈合起到促進作用[13]。IR增加是糖尿病及其并發癥的主要臨床特點,血清25(OH)D水平降低能促進IR增加,維生素D缺乏時免疫應答會減弱,炎癥反應增強,并誘發血管功能不良及加重IR;維生素D通過增加胰島素受體的數量,增加靶器官對胰島素的敏感性,降低IR,進一步降低FINS及HbA1c,提高血糖控制水平。林楚佳等[14]的一項調查研究顯示,227例糖尿病足患者中147例(64.8%)合并血脂異常;DFU患者下肢血管病變主要是由于組織灌注不良,導致缺血性潰瘍和壞疽;下肢動脈粥樣硬化可導致血管腔發生狹窄或阻塞,引起缺血性潰瘍、局部感染和微循環障礙,在DFU的發生發展中具有重要作用;而血脂異常是動脈粥樣硬化的獨立危險因素。本研究進一步提示補充維生素D能促進潰瘍創面愈合,改善糖脂代謝異常。

本研究與國外學者Razzaghi等[15]的研究結果相似。VDR是目前已知的受維生素D活性形式——25(OH)D調節的唯一受體,主要參與鈣磷調節。近期研究發現,VDR也能在免疫細胞及其他類型細胞中進行表達,通過相關信號通路的轉錄調控,參與調節炎癥反應及免疫應答。PPARγ是重要的細胞分化轉錄因子。以往研究發現,妊娠期糖尿病患者的血清PPAR-γ表達水平下調,與HOMA-IR呈負相關[16]。PPARγ表達水平降低及炎癥因子水平增高是妊娠期糖尿病的重要誘因,且PPARγ表達水平降低可能是炎癥反應激活的誘因。T2DM患者的血清PPARγ水平降低,PPARγ是HOMA-IR的獨立危險因素,可能與PPARγ相關的負反饋有關。VEGF-C是一種內皮細胞生長因子,能與VEGFR-3及VEGFR-2結合,促進血管的增生及生長;有研究顯示,糖尿病足患者病變皮膚組織中VEGF及相關mRNA表達下調,其表達水平降低可導致創面延遲愈合[17]。王明利等[18]的研究顯示,血管腔內成形術能通過上調創面肉芽組織VEGF/VEGF-R2/SRC軸的表達,以促進糖尿病足患者的創面愈合。羅麗婭等[19]的研究顯示, 維生素D可能通過VDR/PPARγ信號通路,促使巨噬細胞內VDR、PPARγ、VEGFC表達增加,減輕高糖環境下巨噬細胞的炎癥反應。本研究進一步證明了維生素D能通過上調潰瘍皮膚組織中VDR、PPARγ、VEGFC表達,促進DFU患者的創面愈合,起到治療作用。

綜上所述,維生素D能促進DFU創面愈合,改善糖脂代謝,可通過增加VDR、PPARγ、VEGF-C的表達起到治療DFU的作用。但是還需要大樣本、多中心的前瞻性研究進行驗證。