维生素D治疗糖尿病足溃疡的效果

章鑫煦,傅菁岚,刘镇宇

(1.中南大学职工医院内科,湖南 长沙 410083;2.中山大学孙逸仙纪念医院全科医学科,广东 广州 510120;3.常德市第一人民医院,湖南 常德 415000)

糖尿病足溃疡(DFU)是因糖尿病引发了神经和血管病变,导致皮肤组织缺血坏死,或者由于承重点的受压造成破损,皮肤不完整,露出皮下脂肪、肌肉组织,形成了溃疡,是糖尿病的常见并发症[1]。DFU的截肢率及死亡率均较高,分别高达33%、29%[2],给患者及社会带来了沉重的负担。糖脂代谢异常、炎性反应等在DFU的发生发展过程中起到重要作用[3]。以往研究已经证实,维生素D与糖尿病及其并发症之间存在密切关系,能通过促进胰岛β细胞分泌胰岛素,改善胰岛素抵,抑制炎性反应及调节免疫等途径产生影响[4];而25羟维生素D[25(OH)D]水平是判定机体维生素D水平的有效指标[4]。维生素D通过与维生素D受体(VDR)结合来发挥其生物学效应[5];过氧化物酶体增殖物激活受体-γ(PPARγ)与2型糖尿病、胰岛素抵抗、糖耐量受损等存在因果关系[6];血管内皮生长因子-C(VEGF-C)在新生血管的形成过程中起作用,高血糖能诱导VEGF-C的表达降低。目前,关于维生素D对影响DFU患者VDR、PPARγ及VEGF-C表达的研究报道少见,本研究初步探讨维生素D治疗DFU的作用机制。

1 资料与方法

1.1一般资料:选择2018～2020年我院收治的100例DFU患者,按照随机数字表法分为对照组与观察组,每组50例。对照组中男30例,女20例;年龄35～70岁,平均(56.22±7.19)岁;糖尿病病程4～15岁,平均(7.48±1.53)岁,体重指数(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)。观察组男28例,女22例;年龄36～69岁,平均(57.46±7.38)岁;糖尿病病程4～16岁,平均(8.15±1.77)岁;BMI 23～28 kg/m2,平均(26.05±2.07)kg/m2,腰臀比数0.38～0.56,平均(0.46±0.09)。两组基线资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),有可比性。

1.2病例纳入及排除标准:纳入标准:①诊断符合《中国糖尿病足防治指南(2019版)》[7]及国际糖尿病足工作组《糖尿病足溃疡减压指南(2019版)》[8];②患者年龄≥18岁;③Wagner糖尿病足分级≥3级;④患者的诊疗依从性较好;⑤患者及家属均知情同意。排除标准:①其他因素导致的足部溃疡;②合并影响DFU愈合的疾病,如自身免疫性疾病、骨髓炎等;③合并恶性肿瘤、血液系统疾病、严重肝肾功能不全、急性并发症等;④合并免疫系统紊乱、骨髓炎和肿瘤等影响DFU愈合的疾病折者;⑤接受放疗化疗者,或长期使用抗凝血药、免疫抑制剂及糖皮质激素者;⑥近3个月使用过维生素D制剂,对维生素类药物过敏者;⑦精神异常或意识障碍。本研究经过我院医学伦理委员会的审批。

1.3治疗方法;对照组给予溃疡清创术,均使用胰岛素控制血糖(HbA1c≤8%),改善足部微循环,减轻患肢负重,伤口敷料,局部外敷抗生素,负压封闭引流;进行糖尿病健康宣教,饮食指导,运动指导。观察组在对照组治疗的基础上加用维生素D2注射液(华润双鹤药业股份有限公司,国药准字H11020643,批号:1844572、1912652),15 mg/次,1次/周,连续治疗12 w。

1.4观察指标:于治疗前后对相关指标进行检测。①创面愈合指标:创面面积,创面深度,创面评分;采用专用标尺对创面长度及宽度进行测量,计算创面面积;使用无菌棉签探测创面最深处,采用专用标尺此时无菌棉签长度即创面深度;采用《贝茨-詹森标准伤口评估量表》进行创面评分,评分内容包括肉芽组织、渗液量、坏死组织量、伤口潜行、周围皮肤颜色、 渗液类型、坏死组织类型及边缘表皮等8个项目,每个项目分值1～ 5 分,总评分8～40分,评分越高表示创面情况越差;②取患者空腹静脉血5 ml,3 000 r/min条件下离心10 min获取血清;采用日立7600系列全自动生化分析仪检测血清25(OH)D水平及糖脂代谢指标:空腹血糖(FBG),糖化血红蛋白(HbA1c),空腹胰岛素(FINS),胰岛素抵抗指数(HOMA-IR),三酰甘油(TG),总胆固醇(TC),高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C),低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)。③采用RT-PCR、Western印迹(Western)检测溃疡皮肤组织中VDR、PPARγ、VEGF-C mRNA及蛋白的表达水平;RT-PCR方法:按试剂盒说明书要求对RNA进行提取及浓度定量测定;使用逆转录试剂盒对cDNA进行合成,严格按照试剂盒要求进行操作。以β-actin作为内参基因进行PCR扩增,使用试剂盒要求的上下游引物进行PCR扩增;将扩增产物采用2-△△Ct法计算表达水平。Western印迹方法提取总蛋白,按照1∶4的比例将PBS缓冲液与总蛋白进行混合,混合液于100 ℃条件下进行10 min的变性。经12% PAGE 电泳后转移到 PVDF 膜上,脱脂奶粉封闭 1～2 h,加入β-actin 孵育过夜,洗膜后加入标记的二抗孵育1 h,碱性磷酸酶法显色、曝光。分别用 VDR、PPARγ、VEGFC 灰度值与β-actin 灰度值的比值作为 VDR、PPARγ、VEGFC 相对表达量。④观察不良反应情况:治疗12 w复查血常规、肝肾功能、血钙等指标。

1.5统计学方法:采用SPSS22.0软件进行t检验,χ2检验和Fisher精确检验;采用Pearson相关分析血清25(OH)D水平与其他指标的相关性。

2 结果

2.1两组患者血清25(OH)D水平及创面愈合指标的比较:治疗前,两组之间血清25(OH)D水平、创面面积、创面深度及创面评分的比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。治疗后,观察组的血清25(OH)D水平较治疗前明显增高,差异有统计学意义(P<0.05),对照组的血清25(OH)D水平较治疗前无明显变化,差异无统计学意义(P>0.05),两组的创面面积、创面深度及创面评分均较治疗前明显降低,差异有统计学意义(P<0.05),观察组的血清25(OH)D水平明显高于对照组,创面面积、创面深度及创面评分明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 治疗患者前后两组血清25(OH)D水平及创面愈合指标的比较

2.2两组患者糖脂代谢指标的比较:治疗前,两组之间FBG、HbA1c、FINS、HOMA-IR、TC、TG、HDL-C及LDL-C的比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。治疗后,观察组的HbA1c、FINS、HOMA-IR、TG均较治疗前明显降低,差异有统计学意义(P<0.05),FBG、TC、HDL-C、LDL-C均较治疗前差异无统计学意义(P>0.05),对照组的各项糖脂代谢指标差异无统计学意义(P>0.05),观察组的HbA1c、FINS、HOMA-IR、TG均明显低于对照,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 两组患者治疗前、后糖脂代谢指标的比较

2.3两组患者溃疡皮肤组织中VDR、PPARγ、VEGF-C mRNA及蛋白表达水平的比较:治疗前两组之间溃疡皮肤组织中VDR、PPARγ、VEGF-C mRNA及蛋白表达水平的比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。治疗后观察组溃疡皮肤组织中VDR、PPARγ、VEGF-C mRNA及蛋白表达水平均较治疗前明显增高,差异有统计学意义(P<0.05),对照组差异无统计学意义(P>0.05),观察组溃疡皮肤组织中VDR、PPARγ、VEGF-C mRNA及蛋白表达水平均明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 两组患者治疗前、后溃疡皮肤组织中VDR、PPARγ、VEGF-C mRNA及蛋白表达水平的比较

2.4血清25(OH)D水平与各项指标的相关性:血清25(OH)D水平与创面评分、HbA1c、FINS、HOMA-IR、TG呈明显负相关(P<0.05),与VDR、PPARγ、VEGF-C mRNA及蛋白表达水平呈明显正相关,差异有统计学意义(P<0.05)。见表4。

表4 血清25(OH)D水平与糖脂代谢指标、VDR、PPARγ、VEGF-C mRNA及蛋白表达的相关性

2.5两组患者不良反应的比较:两组患者均未发生严重不良反应,无明显肝肾功能及血钙异常等。

3 讨论

糖尿病是严重威胁人类生命健康的慢性疾病,DFU是糖尿病的严重并发症,截肢率及死亡率均较高。因此,对DFU积极有效的防治,促进溃疡愈合,对肢体功能进行保护,对改善患者预后,提高患者生活质量具有重要的临床实践意义。目前,外科清创、减轻负重、关注感染或血管重建等措施是临床处处置DFU的主要治疗方案,在一定程度上能降低截肢率,但是效果并不十分理想。国内学者卢爱俊等[9]研究发现,T2DM患者神经性足溃疡的病情越严重,血清25(OH)D水平越低。国外学者Çaglar等[10]的研究表明,糖尿病足组患者的血清25(OH)D水平明显低于新诊断T2DM患者,并提出补充维生素D能调节糖尿病足患者的不良免疫学变化。由此可知,维生素D在DFU的临床治疗中存在潜在效能。

本研究与王少婷等[11]的研究结果基本相符;提示补充维生素 D可以显著促进创面愈合,改善糖尿病足患者糖代谢和胰岛素抵抗。国外研究显示,创面愈合DFU患者的血清25(OH)D水平是创面不愈合患者的3倍作用,高水平血清25(OH)D是DFU患者创面愈合的保护因素[12]。体外研究显示,维生素D能够通过上调糖尿病足角蛋白细胞中LL-37和β防御素-2的表达,对角化细胞增殖和迁移进行诱导,促进组织形成,改善局部血供,从而对溃疡愈合起到促进作用[13]。IR增加是糖尿病及其并发症的主要临床特点,血清25(OH)D水平降低能促进IR增加,维生素D缺乏时免疫应答会减弱,炎症反应增强,并诱发血管功能不良及加重IR;维生素D通过增加胰岛素受体的数量,增加靶器官对胰岛素的敏感性,降低IR,进一步降低FINS及HbA1c,提高血糖控制水平。林楚佳等[14]的一项调查研究显示,227例糖尿病足患者中147例(64.8%)合并血脂异常;DFU患者下肢血管病变主要是由于组织灌注不良,导致缺血性溃疡和坏疽;下肢动脉粥样硬化可导致血管腔发生狭窄或阻塞,引起缺血性溃疡、局部感染和微循环障碍,在DFU的发生发展中具有重要作用;而血脂异常是动脉粥样硬化的独立危险因素。本研究进一步提示补充维生素D能促进溃疡创面愈合,改善糖脂代谢异常。

本研究与国外学者Razzaghi等[15]的研究结果相似。VDR是目前已知的受维生素D活性形式——25(OH)D调节的唯一受体,主要参与钙磷调节。近期研究发现,VDR也能在免疫细胞及其他类型细胞中进行表达,通过相关信号通路的转录调控,参与调节炎症反应及免疫应答。PPARγ是重要的细胞分化转录因子。以往研究发现,妊娠期糖尿病患者的血清PPAR-γ表达水平下调,与HOMA-IR呈负相关[16]。PPARγ表达水平降低及炎症因子水平增高是妊娠期糖尿病的重要诱因,且PPARγ表达水平降低可能是炎症反应激活的诱因。T2DM患者的血清PPARγ水平降低,PPARγ是HOMA-IR的独立危险因素,可能与PPARγ相关的负反馈有关。VEGF-C是一种内皮细胞生长因子,能与VEGFR-3及VEGFR-2结合,促进血管的增生及生长;有研究显示,糖尿病足患者病变皮肤组织中VEGF及相关mRNA表达下调,其表达水平降低可导致创面延迟愈合[17]。王明利等[18]的研究显示,血管腔内成形术能通过上调创面肉芽组织VEGF/VEGF-R2/SRC轴的表达,以促进糖尿病足患者的创面愈合。罗丽娅等[19]的研究显示, 维生素D可能通过VDR/PPARγ信号通路,促使巨噬细胞内VDR、PPARγ、VEGFC表达增加,减轻高糖环境下巨噬细胞的炎症反应。本研究进一步证明了维生素D能通过上调溃疡皮肤组织中VDR、PPARγ、VEGFC表达,促进DFU患者的创面愈合,起到治疗作用。

综上所述,维生素D能促进DFU创面愈合,改善糖脂代谢,可通过增加VDR、PPARγ、VEGF-C的表达起到治疗DFU的作用。但是还需要大样本、多中心的前瞻性研究进行验证。