糖尿病对肩袖损伤发病及预后影响的研究进展

尹朱丹 包倪荣 刘云

(1.南京中医药大学，南京 210023；2.东部战区总医院骨科，南京 210023；3.东部战区总医院干部训练中心，南京 210023)

肩袖损伤是常见的肩部疼痛综合征，会导致肩部不稳定和日常工作活动受限，约占肩关节疾患的20%，30岁以上人群的患病率为2.8%，70岁以上者为15%[1]，部分或全层肩袖损伤已被认为是一种功能性疾病[2]。肩袖损伤的发生率与多种代谢因素相关[3]，而糖尿病作为代谢综合征的重要组成，其在肩袖损伤发病和预后中的作用也逐渐受到人们重视。糖尿病是一种以持续高血糖为特征的疾病，已成为发病率最高、危害最大的慢性非传染性疾病之一。2017年国际糖尿病联盟（International Diabetes Federation,IDF）发布的第8版全球糖尿病地图数据显示，目前全球共有4.25 亿成人糖尿病患者，而2017 年我国糖尿病患病率为10.9%，且这一数据仍在继续增长，糖尿病正成为现代社会的普遍性疾病[4]。糖尿病会显著影响肩袖损伤的进展及预后，因此明确糖尿病对肩袖损伤发生发展的影响，对肩袖损伤的预防和治疗有重大意义。本研究通过回顾文献，对糖尿病与肩袖损伤之间的关系及可能机制综述如下。

1 糖尿病对肩袖损伤发病的影响

1.1 糖尿病并发肩袖损伤的特点

糖尿病会引起广泛的肌肉骨骼疾病[5]，与身体不同部位肌腱损伤之间存在联系[6]，糖尿病患者患有肌腱疾病的概率是非糖尿病患者的3 倍多[7]，其中肩关节是最易受到影响的部位之一[8]。以往研究[9]显示，糖尿病患者肩关节疾病的患病率达27.5%，高于普通患者的5.0%。有横断面研究显示，糖尿病是引起肩袖损伤的一个危险因素[10-13]。Lin 等[14]通过对498678例研究对象11 年的跟踪随访发现，糖尿病患者肩袖损伤的发生率明显高于非糖尿病患者（8.6% vs.5.2%），也有研究[8]发现，与非糖尿病患者相比，糖尿病患者发生肩袖损伤的风险比（hazard ratio,HR）为2.11（95%CI：2.02～2.20，P＜0.0001），且肩袖损伤发病风险与是否使用胰岛素之间无显著相关性[14]。通过超声检查到的肩袖退行性病变在合并有糖尿病患者中更为常见[15]，陶文晖等[16]应用二维高频超声及能量多普勒技术比较了不同病程的Ⅱ型糖尿病患者肩袖结构回声及血流改变情况，结果发现糖尿病患者更易出现肌腱内部回声减低、不均匀、边缘不规则、钙化灶或部分撕裂等改变，且病程＞10年组更为显著。

1.2 糖尿病对肩袖损伤发病的可能影响机制

糖尿病对肩袖损伤发病影响的病理机制尚不明确，可能与结缔组织中过度积累的晚期糖基化终产物（advanced glycation end products,AGEs）有关。AGEs是由于体内过量的生理糖对组织蛋白进行非酶修饰而产生的，对软骨细胞、腱细胞、成纤维细胞膜上的特异性受体产生有害影响。它会增加分子间胶原交联，导致胶原溶解度降低，这会使肌腱变硬，弹性减弱，更容易撕裂[15,17]。Acar等[18]通过大鼠的体内实验，经组织学和免疫组化分析发现，糖尿病组脂肪变性更为明显，这提示糖尿病可能加速了肩袖撕裂后脂肪变性的进程。高血糖也会使肩袖肌腱局部的血液循环条件受损，微循环障碍及微血管基底膜增厚等异常改变，造成生长因子和细胞因子过度表达，导致组织缺血、缺氧和过量的自由基产生[15]，代谢产物堆积，影响营养供给，导致肩袖肌腱内血管生成减少[19,20]，肩袖局部发生退行性病变。未来应进一步研究肩袖肌腱被高血糖破坏的基本细胞和分子成分，限制甚至消除持续高血糖对肌肉骨骼造成的危害，制定有效的预防措施。

2 糖尿病对肩袖损伤术后康复的影响

糖尿病不仅会增加肩袖撕裂等疾病的发生率，还会影响组织愈合、增加感染风险等，进而影响关节镜手术患者的预后情况，对肩袖修复术后组织结构和功能恢复产生影响。很多因素会影响肩袖损伤术后的愈合及功能恢复，包括高龄、吸烟、大型撕裂伤、严重的脂肪浸润、肌腱回缩等[18,21-23]，患者本身的基础疾病也会对术后康复产生影响，糖尿病是其中的重要因素之一。糖尿病被认为是肩关节僵硬、骨腱愈合率下降和术后感染的一个危险因素[5]，但围手术期血糖对肩袖损伤预后影响的机制尚缺乏深入研究。

糖尿病对肩袖愈合影响的机制尚不明确。Bedi等[24]利用大鼠模型证实与正常血糖动物相比，糖尿病大鼠腱骨界面胶原纤维组织及纤维软骨形成明显减少，AGEs沉积增加。高血糖状态可能通过氧化应激或AGEs直接或间接引起重要细胞因子的产生不足，导致肩袖肌腱愈合不良。临床研究表明，糖尿病通过细胞因子、生长因子、基质金属蛋白酶等因素，会对天然的细胞外基质蛋白产生不利影响，导致结缔组织愈合受损，生物力学性能下降，延迟损伤后肌腱的愈合[25,26]。

2.1 糖尿病对术后疼痛的影响

有研究发现糖尿病组术后3个月、6个月、1年的疼痛评分高于非糖尿病组，说明血糖水平对术后短期和长期疼痛水平均会产生影响[27]。总体上糖尿病会增加肩袖修补术后疼痛的敏感性，但两者间的影响机制尚不明确。然而该结论尚无统一定论，Cho 等[28]对335 例行肩袖修补术的患者进行了1 年的随访，发现糖尿病组在休息和活动过程中的主观疼痛评分均较非糖尿病组高，但两组差异无统计学意义。有关糖尿病对肩袖修补术后疼痛的影响还有待进一步研究。

2.2 糖尿病对术后关节活动度的影响

血糖控制不佳的患者术前关节活动度显著小于血糖控制良好的患者，但术后两组间的关节活动度无显著差异[28]。但Miyatake等[29]发现术后1年糖尿病患者肩部内旋时，拇指尖平均只能达到第一腰椎上下，而非糖尿病患者能达到第11胸椎上下，说明术后内旋角度的恢复在糖尿病与非糖尿病患者之间存在一定的差异。而在Berglund等[27]的研究中发现，糖尿病组术后3个月的前屈角度小于非糖尿病组，但两者间差异无统计学意义，而术后1年两组间的前屈角度有显著差异（P=0.003），糖尿病组的前屈角度明显小于非糖尿病组，这项研究表明血糖水平对术后前屈角度的长期恢复方面会产生一定的影响。

术后关节被动外旋≤10°时可认为是严重关节僵硬[30]，在长期依赖胰岛素的人群中较常见，关节僵硬在肩关节修补术后发生率达2.8%～23.0%，通常在术后3个月后得出诊断[31]。Blonna等[30]发现在12例糖尿病患者中，有5 例（42%）出现术后僵硬，通过回归分析发现糖尿病是术后僵硬的危险因素。但考虑到不同研究对术后僵硬的定义不明确，再加上部分研究中纳入的样本量较少，对于该结论尚存在争议，未来需进一步探究糖尿病对术后僵硬的影响。

2.3 糖尿病对组织愈合的影响

肩袖损伤术后的糖尿病患者常有较高的再撕裂率[32]，这可能与修复后组织强度减低有关[33]。Miyatake等[29]发现糖尿病患者术后1年的再撕裂率（23.3%）明显高于非糖尿病患者（15.1%），这与Cho等[28]的研究结果相似，Cho等分别对271例非糖尿病患者和64例糖尿病患者平均随访27.8、24.8 个月，发现糖尿病组术后再撕裂的发生率约是非糖尿病组的2.49倍，Cho等还根据持续高血糖的严重程度分析再撕裂率，在37例血糖控制不佳（术前血清HbA1c≥7.0%）的糖尿病患者中，16 例（43.2%）出现再撕裂；在27 例血糖控制良好（术前血清HbA1c＜7.0%）的糖尿病患者中，有7例（25.9%）出现再撕裂，血糖控制不良的糖尿病患者术后再撕裂率是血糖控制良好的约1.67倍，说明持续高血糖增加了肩袖修复失败的可能性，这提示在糖尿病患者中，有效的血糖控制可改善术后愈合。

多数关于糖尿病与肩袖损伤的基础研究，都集中在修复后的腱骨愈合方面[24,28]。Chung 等[34]比较分析了糖尿病与非糖尿病患者撕裂的肩袖肌腱组织中的基因和蛋白表达特征，通过实时定量逆转录聚合酶链反应（qRTPCR）分析，发现糖尿病组的基质金属蛋白酶-9、基质金属蛋白酶-13、白介素-6 和张力调节蛋白的基因表达水平明显高于非糖尿病组。有临床前实验[35]发现，通过靶向抑制基质金属蛋白酶-9的活性，可提高腱骨愈合率，这可能是减少糖尿病肩袖损伤术后愈合失败的一种可能的方法。

2.4 糖尿病对术后感染的影响

尽管关节镜下肩袖修补术被认为是一种安全有效的手术方法，但由于腱骨损伤而引起的感染等并发症也会导致局部愈合失败[36]，而糖尿病会增加术后感染的风险。有研究[37]通过PearlDiver数据库对530754例接受肩部关节镜手术的患者进行术后3 个月感染危险因素分析，指出糖尿病患者术后发生感染的概率明显增加（OR=1.26，95%CI：1.12～1.41，P=0.032）。血糖标志物如HbA1c已被用作围手术期血糖控制的指标，它能够客观评价患者在3 个月内血糖状况[38]。Cancienne等[39]记录了3740例行肩关节镜下肩袖修补术的糖尿病患者的围手术期HbA1c 水平，术后感染发生率为0.4%。按HbA1c水平分层后的术后感染率显示，当HbA1c＜6 mg/dl 感染率最低，为0.29%（701例中有2 例）；当HbA1c＞10 mg/dl，感染率最高，为1.14%（176 例中2 例）。说明围手术期HbA1c 水平的升高会增加糖尿病患者关节镜下肩袖修补术后感染的风险。糖尿病被公认为是骨科术后感染的一个重要的独立危险因素，然而考虑到关节镜下肩袖修补术后的感染率极低，很少有研究能够将糖尿病作为感染的独立危险因素。虽然糖尿病患者行肩关节镜下手术后发生感染十分罕见，但一旦感染，会导致显著的疼痛，康复期延长，同时增加住院成本[39]。

3 总结与展望

对于糖尿病患者应及早发现其肩袖病变并采取干预措施，如早期药物注射治疗等，从而延缓患者肩袖病变的进展，改善其上肢活动情况。对于选择手术治疗的糖尿病患者应被告知术后康复可能出现的高风险情况，建议合并糖尿病的肩袖损伤患者术前常规检查HbA1c 水平，血糖控制不良者（即HA1c 水平＞7%）应遵医嘱优化口服降糖药和/或注射胰岛素的方案，待血糖控制稳定再择期行肩袖修补术。围手术期糖尿病患者血糖控制指标应比非手术期适当提高，因手术本身的伤口愈合需葡萄糖分解产生一定能量，因此保持一定血糖水平（6.4～8.3 mol/L），有利于患者术后尽快康复。严格的围手术期血糖控制可能比术中的技术因素更重要，医护人员应关注相关指标，提早采取预防治疗措施，降低肩袖损伤术后疼痛、僵硬、愈合不良、感染等风险。

此外，合理的运动是控制血糖的重要手段之一，但糖尿病患者更易发生运动损伤，且肌腱撕裂的风险高于非糖尿病患者[40]，因此一旦出现肩袖损伤，更应注意减少局部活动，并适当延迟术后康复锻炼的起始时间。但针对合并有糖尿病的肩袖损伤患者术后康复的起始时间尚未达成共识。术后也应适当增加该类损伤患者的换药频次，注重患者的伤口护理，以防感染造成伤口愈合不良。此外有研究显示骨科住院患者对糖尿病相关知识较为缺乏，了解糖尿病知识者仅占49.6%[41]，应加强对肩袖损伤的糖尿病患者的健康教育，根据不同年龄阶层、文化程度等特点，采取不同的方式确保健康教育效果，强调血糖控制水平对肩袖损伤发展及预后的影响，加强患者的血糖自我管理能力。

已有研究发现，冻结肩与糖尿病持续时间有关[9]，然而对于肩袖损伤风险及术后康复效果的研究目前多仅局限于是否合并糖尿病，而与糖尿病具体的分型、患病时长、血糖控制水平、用药种类、是否使用胰岛素、治疗的依从性、糖尿病自我管理的水平等方面的相关性尚缺乏研究，未来应该进一步探索糖尿病代谢控制与肩袖损伤发病及术后疗效之间的联系。