馬春霞，朱 瑞，李曉娟，曹相原

·論 著·

危重癥應(yīng)激性高血糖患者內(nèi)毒素、NO與胰島素組分關(guān)系的研究

馬春霞1，朱 瑞1，李曉娟1，曹相原2

目的 研究危重癥應(yīng)激性高血糖(SHG)患者內(nèi)毒素、一氧化氮(NO)與胰島β細(xì)胞分泌組分的關(guān)系，探討SHG的發(fā)病機(jī)理。方法 選擇危重癥SHG患者65例，測(cè)定內(nèi)毒素的化學(xué)本質(zhì)脂多糖(LPS)、NO及胰島素組分[包括胰島素原(PI)、真胰島素(TI)、C-肽(C-P)]濃度。根據(jù)LPS的三分位數(shù)法分為3組，A組、B組及C組，比較3組間胰島素組分；再根據(jù)NO的三分位數(shù)法分為3組，Ⅰ組、Ⅱ組及Ⅲ組，比較3組間胰島素組分，并進(jìn)行LPS、NO與胰島素組分的相關(guān)性分析。結(jié)果 隨著LPS水平的增高，PI濃度逐漸增高(P<0.05)，TI濃度逐漸降低(P<0.05)。隨著NO水平的增高，PI、C-P濃度逐漸增高(P均<0.05)，TI濃度逐漸降低(P<0.05)。LPS與PI呈正相關(guān)性(r=0.316，P<0.05)，與TI呈負(fù)相關(guān)性(r=-0.308，P<0.05)；NO與PI、C-P呈正相關(guān)性[(r=0.150，P<0.05)、(r=0.219，P<0.05)]，與TI呈負(fù)相關(guān)性(r=-0.150，P<0.05)。結(jié)論 內(nèi)毒素及NO可影響胰島素組分的轉(zhuǎn)換，致使胰島素的合成減少，從而導(dǎo)致血糖升高。

危重癥；應(yīng)激性高血糖；內(nèi)毒素；一氧化氮；胰島素組分

應(yīng)激性高血糖(SHG)在危重癥患者中普遍存在，其發(fā)生機(jī)制目前尚不清楚。目前已有大量研究顯示，胰島β細(xì)胞功能障礙是引起SHG的主要原因之一。研究顯示，內(nèi)毒素可引起胰島β細(xì)胞受損[1]。內(nèi)毒素通過(guò)整體作用誘導(dǎo)炎癥細(xì)胞和胰島細(xì)胞誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS) 表達(dá)，產(chǎn)生一氧化氮(NO)，NO可直接引起胰島β細(xì)胞DNA斷裂，細(xì)胞凋亡，引起胰島素合成與分泌功能障礙[2]。內(nèi)毒素及NO是否通過(guò)影響胰島β細(xì)胞分泌組分的轉(zhuǎn)換而引起胰島素合成及分泌功能障礙目前尚未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。本研究采用前瞻性對(duì)照性研究方法，測(cè)定內(nèi)毒素的化學(xué)本質(zhì)脂多糖(LPS)、NO及胰島素組分[包括胰島素原(PI)、真胰島素(TI)、C-肽(C-P)]，分析LPS、NO與胰島素組分的關(guān)系，探討內(nèi)毒素及NO影響胰島素合成分泌中的具體環(huán)節(jié)。

1 資料與方法

1.1 一般資料：選取2012年11月-2013年10月寧夏人民醫(yī)院重癥監(jiān)護(hù)病房(ICU)的危重癥SHG患者65例，其中男48例，女17例；年齡23～78歲，平均(52.2±17.8)歲；BMI 17.5～24.6 kg/m2，平均(22.4±3.6)kg/m2；急性生理與慢性健康狀況評(píng)分系統(tǒng)(APACHE)Ⅱ評(píng)分7～37分，平均(6.3±5.1)分。原發(fā)?。褐匕Y肺炎12例，腦外傷10例，外科大手術(shù)后10例，腹腔感染9例，急性創(chuàng)傷8例，急性腦血管疾病7例，慢性阻塞性肺部疾病4例，心血管疾病3例，自發(fā)性氣胸2例。

1.2 診斷標(biāo)準(zhǔn)：①納入標(biāo)準(zhǔn)，年齡18歲以上，糖化血紅蛋白(HbA1c)4.5%～6.1%[3]，BMI≤25kg/m2；隨機(jī)測(cè)量2次以上血糖，空腹血糖(FPG)>6.1 mmol/L或隨機(jī)血糖>10 mmol/L[4]。②排除標(biāo)準(zhǔn)有糖尿病、腎上腺疾病、甲狀腺疾病及其他內(nèi)分泌疾病者，入院后予以免疫抑制劑治療者。

1.3 病例分組：將65例危重癥SHG患者根據(jù)LPS的三分位數(shù)法分為A組、B組、C組[9]，0.18 ng/L≤A組<27.12 ng/L、27.12 ng/L≤B組<47.84 ng/L、47.84 ng/L≤C組≤84.38 ng/L；根據(jù)NO的三分位數(shù)法分為Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲ組[5]，0.59 μmol/L≤Ⅰ組<8.24 μmol/L、8.24 μmol/L≤B組<14.70 μmol/L、14.70 μmol/L≤C組≤52.35 μmol/L。

1.4 檢測(cè)指標(biāo)及方法：入選患者采血前2 h禁止使用任何直接引起血糖升高的藥物和液體(如葡萄糖、胰島素、氨基酸、脂肪乳、激素等)，并在采血前8 h禁食。取外周血5～6 mL注入未加抗凝劑的預(yù)冷試管中，血液凝固后離心10 min取出血清，放入-80 ℃冰箱中保存，待測(cè)定。

LPS采用單克隆雙抗體夾心酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)法測(cè)定，試劑盒由美國(guó)CUSABIO公司提供；NO采用化學(xué)發(fā)光法，試劑盒由南京建成生物工程研究所提供；TI、PI及C-P采用ELISA法測(cè)定，試劑盒由美國(guó)DRG公司提供；血糖測(cè)定采用己糖激酶法。

2 結(jié)果

2.1 不同LPS水平組NO及胰島素組分的比較：隨著LPS的增高，NO水平逐漸增高(P<0.05)；隨著LPS的增高，PI水平逐漸增高，TI水平逐漸降低(P均<0.05)。C-P水平，3組患者比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見(jiàn)表1。

表1 不同LPS水平組NO及胰島素組分的比較[M(QR)]

2.2 不同NO水平組胰島素組分的比較：隨著NO水平的增高，PI、C-P濃度逐漸增高，TI濃度逐漸降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見(jiàn)表2。

表2 不同NO水平組胰島素組分的比較[M(QR)]

2.3 LPS與NO以及LPS、NO與胰島素組分的相關(guān)性分析：LPS與NO、PI呈正相關(guān)性，與TI呈負(fù)相關(guān)性，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；NO與PI、C-P呈正相關(guān)性，與TI呈負(fù)相關(guān)性，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見(jiàn)表3。

表3 LPS與NO及LPS、NO和胰島素組分的相關(guān)性

3 討論

內(nèi)毒素血癥可引起腫瘤壞死因子、白細(xì)胞介素等炎癥介質(zhì)的釋放，進(jìn)而激活一氧化氮合酶(NOS)，導(dǎo)致NO的大量合成[2]。本研究顯示，隨著LPS的升高，NO水平逐漸增高，且LPS與NO呈正相關(guān)性，提示LPS可能誘發(fā)NO大量釋放，與Hughes KJ等研究結(jié)果一致[2]。臨床研究顯示，內(nèi)毒素在SHG發(fā)生中發(fā)揮著重要作用，內(nèi)毒素及NO可引起SHG患者胰島素濃度減少[6]。胰島素濃度減少的因素有胰島素合成和胰島素分泌功能障礙。胰島素合成過(guò)程是在胰島β細(xì)胞核內(nèi)，胰島素基因DNA轉(zhuǎn)錄成前胰島素原mRNA，在核糖體中翻譯成前胰島素原，隨后在粗面內(nèi)織網(wǎng)中脫去5′端的24肽直鏈形成PI，再轉(zhuǎn)運(yùn)到高爾基體，在高爾基體中形成PI、前胰島素轉(zhuǎn)變酶、Ca2+、ATP等包裝在一起的分泌顆粒，之后脫去C-P形成胰島素。胰島素組分除了TI之外，還有PI、中間代謝產(chǎn)物及C-P，其中TI是胰島素中真正有生物活性的部分。正常情況下，PI在胰島素原轉(zhuǎn)換酶及羧基肽酶的作用下等比例的轉(zhuǎn)化為T(mén)I和C-P，外周血中PI 的濃度很低，僅占胰島β細(xì)胞分泌組分的5%～15%，但當(dāng)β細(xì)胞功能受損時(shí)，PI轉(zhuǎn)化為T(mén)I和C-P出現(xiàn)障礙，PI比例增高，可達(dá)50%[7]。

本研究發(fā)現(xiàn)，隨著LPS的增高，PI水平逐漸增高，TI水平逐漸降低，且LPS與PI呈正相關(guān)性，與TI呈負(fù)相關(guān)性；提示內(nèi)毒素血癥可引起胰島β細(xì)胞功能受損，可能引起胰島β細(xì)胞分泌顆粒內(nèi)環(huán)境的不合適，如Ca2+濃度和pH不正常，影響胰島素原轉(zhuǎn)換酶活性[8]，從而導(dǎo)致PI轉(zhuǎn)換為T(mén)I出現(xiàn)障礙。內(nèi)毒素血癥顯著增加NO的生成，NO選擇性地?fù)p傷胰島細(xì)胞，加重糖代謝紊亂[9]。本研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，隨著NO水平的增高，PI、C-P濃度逐漸增高，TI濃度逐漸降低，NO與PI、C-P呈正相關(guān)性，與TI呈負(fù)相關(guān)性；結(jié)果提示NO可引起胰島β細(xì)胞功能障礙，且通過(guò)影響胰島素組分的轉(zhuǎn)換而影響胰島素的合成，即PI在轉(zhuǎn)化為T(mén)I及C-P的過(guò)程中出現(xiàn)障礙，表現(xiàn)為PI水平增高，TI及C-P并沒(méi)有呈現(xiàn)出等克分子數(shù)的轉(zhuǎn)換，而是C-P水平升高，TI水平降低，可能是NO影響胰島素原轉(zhuǎn)換酶活性或功能[8]，致使PI轉(zhuǎn)化異常。

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The relationship of endotoxin，NO and insulin in the stress hyperglycemia of critically ill.

MAChunxia1，ZHURui1，LIXiaojuan1，CAOXiangyuan2.

1.DepartmentofIntensiveCareUnit，NingxiaPeople'sHospital，Yinchuan750002，China；2.DepartmentofIntensiveCareUnit，GeneralHospitalofNingxiaMedicalUniversity，Yinchuan750004，China

Correspondingauthor：CAOXiangyuan,Email：c_xyuan@ sina.com.cn

Objective To study the relationship of endotoxin，NO and insulin in stress hyperglycemia (SHG)，and to investigate the pathogenesis of SHG.Methods The concentration of serum lipopolysaccharide (LPS)，nitric oxide (NO)and the secreted insulin builders including proinsulin (PI)，true insulin (TI)and C-peptide (C-P)were respectively measured in 65 SHG patients with critical illness.According to LPS level，the patients were divided into group A，group B and group C.Then according to NO level，the patients were divided into group Ⅰ group Ⅱ and group Ⅲ.The secreted insulin builders were compared.And the relationship of LPS，NO and the secreted insulin builders were analyzed.Results The higher LPS was，the more PI was，and the lower TI was (P<0.05)；The higher NO was，the higher PI and C-P were，and the lower TI was (P<0.05)；The concentration of LPS was positively correlated with PI (r=0.316，P<0.05)，and negativity correlated with TI (r=-0.308，P<0.05)；The concentration of NO was positively correlated with PI (r=0.150，P<0.05)and C-P (r=0.219，P=0.039)，and negativity correlated with TI(r=-0.150，P<0.05).Conclusion LPS and NO probably impact on the conversion of secretion constituents，decreasing insulin synthesis，leading to increased blood sugar.

Criticalillness；Stresshyperglycemia；Endotoxin；NO；Thesecretedinsulinbuilders

10.13621/j.1001-5949.2017.01.0022

寧夏自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(NZ1270)

1.寧夏人民醫(yī)院總醫(yī)院ICU，寧夏 銀川 750002 2.寧夏醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院ICU，寧夏 銀川 750004

馬春霞(1975-)，女，碩士學(xué)位，副主任醫(yī)師，主要從事重癥代謝研究方向。

曹相原，Email:c_xyuan@sina.com.cn

http://www.cnki.net/kcms/detail/64.1008.R.20170112.1708.034.html

R459.7

A

2016-02-06 [責(zé)任編輯]馬興忠