乾貨丨糖尿病心肌病:現實還是幻象?

心在線 發佈 2020-03-10T00:17:50+00:00

1.北京友誼醫院心血管中心動物研究動物研究顯示,糖尿病導致大鼠心肌結構改變,其中之一是心肌間質膠原堆積明顯增加。

1972年,Rubler等首先提出糖尿病心肌病(DCM)的概念,它是以糖尿病患者多存在心臟結構和收縮、舒張功能改變為基礎。糖尿病患者中出現心功能不全,排除高血壓、結構性心臟病及缺血性心臟病等其他明確病因後,方可診斷DCM。

一 糖尿病心肌病:現實還是幻象?

1. 北京友誼醫院心血管中心動物研究

動物研究顯示,糖尿病導致大鼠心肌結構改變,其中之一是心肌間質膠原堆積明顯增加。糖尿病大鼠心肌組織的染色結果如下圖所示。

圖1. 天狼猩紅染色結果。a:對照組。b:14周糖尿病大鼠;心肌間質:Ⅰ和Ⅲ型膠原呈現紅黃、紅綠染色。

圖2. Masson染色結果。與對照組(b)相比,糖尿病大鼠(a)心肌間質和小血管周圍出現明顯膠原沉積(綠色部分)。

2. 大鼠心功能不全研究

糖尿病大鼠的左室射血分數(LVEF)下降,短軸縮短率下降。研究得出結論,隨著病程進展,糖尿病大鼠出現心臟舒張功能和收縮功能減退,最終發生心功能不全。

圖3. a:對照組。b:4周糖尿病大鼠。c:8周糖尿病大鼠。d:12周糖尿病大鼠。

圖4. 隨著糖尿病大鼠病程進展,左心室收縮壓峰值下降、舒張末壓升高。

3. 臨床研究:糖尿病與無糖尿病患者心衰風險

糖尿病與無糖尿病患者隨訪30個月,糖尿病組心衰發生率11.8%,對照組4.5%。結果提示,糖尿病患者中心衰的發生風險明顯更高。隨著病程進展,糖尿病患者中「無心衰比例」快速下降。

4. Framingham 研究

研究入選5209例30~62歲患者,隊列研究隨訪20年。校正年齡、收縮壓、吸菸等危險因素後,男性糖尿病患者心衰危險增加1.82倍,女性則增加3.75倍,結果如下圖所示。研究得出結論:糖尿病人群中心衰發生風險更高。

糖尿病對心臟結構、功能的影響,與年齡和病程相關,如下圖所示。

糖尿病對心臟功能的影響與HbA1c水平相關,如下圖所示。糖尿病對心臟結構、功能的影響客觀、真實存在。

二 DCM:病理改變及發生機制

1. DCM心肌病理改變

心肌細胞:可出現不同程度的肥大、增殖,凋亡。

心肌間質纖維化:細胞外基質合成與降解失衡,間質膠原沉積增多,膠原比例失調,Ⅰ型膠原表達明顯增多,心肌僵硬度增加。

冠狀動脈微小血管病變:高糖介導的血管內皮細胞損害。

糖尿病患者心內膜心肌活檢,HE染色後如下圖所示。

a:心肌間質及小血管周圍膠原沉積、纖維化。b:小血管病變,內中膜增殖、纖維化及增厚。

2. DCM:心肌功能演變的進程

早期:無明顯心臟結構和功能改變,可出現心肌鬆弛能力受損、僵硬度增加,心肌血流儲備能力減退。

進展期:主要病理改變是出現心肌間質纖維化、心肌肥厚,出現心臟收縮、舒張功能受損。

晚期:心肌纖維化進展,微循環障礙的多重因素進一步惡化,心肌收縮、舒張功能進一步明顯減退,進入臨床心衰階段。

3. DCM發生機制:代謝異常

(1)糖代謝異常(糖毒性)

高糖環境下,能量底物供給和利用異常,葡萄糖有氧氧化減少;通過AGEs、ROS等途徑,誘導心肌細胞凋亡、間質纖維化。

(2)脂肪酸代謝異常(脂毒性)

糖尿病心肌脂肪酸代謝增加:氧消耗增加,能量生成減少,效能降低;脂質代謝毒性中間產物堆積,加速心肌細胞凋亡、損傷細胞鈣處理能力。

(3)鈣平衡調節異常

DCM導致肌漿網鈣通道蛋白和調節蛋白表達、功能異常,如肌漿網鈣離子釋放通道RyR2、Serca表達均下降。鈣平衡調節異常,影響到心肌興奮-收縮偶聯、心肌細胞鬆弛和收縮能力,最終導致糖尿病心肌功能和結構異常。

(4)多重因素相互作用

RAAS系統激活:高糖激活心肌組織RAAS;血管緊張素Ⅱ刺激心肌細胞肥大、間質成纖維細胞膠原合成增加、降解減少,心肌纖維化。

胰島素抵抗(IR):高糖誘導IR,葡萄糖利用障礙,心肌能量來源減少;IR可導致RASS激活、交感神經系統激活、內皮素分泌,進一步惡化心功能。

基質金屬蛋白酶(MMPs)及抑制劑:MMPs可降解心肌間質膠原,維持膠原合成、分解的動態平衡;高糖、血管緊張素Ⅱ誘導MMPs及抑制劑表達異常。

自主神經功能和微循環病變

其他:細胞因子紊亂、氧化應激、線粒體解偶連、銅代謝紊亂和心肌微循環異常。

三 DCM:認識和現狀

1. 診斷現狀和認識

眾多基礎與臨床研究論證了DCM的客觀存在,臨床實踐中直接診斷DCM的病例很少。DCM心肌損害客觀、真實存在,在臨床實踐中,需要認識和重視糖尿病對心肌損傷的作用。但在多數情況下,糖尿病是作為心衰多種致病因素之一來考慮。

2. 干預現狀與進展

DCM進展至心力衰竭階段,按照現行心衰指南給予治療。目標是早期發現糖尿病心肌損害,避免和延緩病程進展。目前DCM治療方面臨床證據有限。DCM的干預治療,如下圖所示。

3. DCM:檢查手段

DCM的檢查手段,如下圖所示。

4. DCM:降糖與心臟兼顧

血管管理方面,糾正糖代謝紊亂,改善高糖帶來的心肌毒性。不過,DCM患者的血糖控制,缺乏臨床證據和支持。

5. SGLT2抑制劑

鈉-葡萄糖協同轉運蛋白2(SGLT2)抑制劑是心衰合併糖尿病患者優選治療藥物。在原降壓基礎上,SGLT2抑制劑顯著增加排尿量,減少體液容積,降低負荷,還可顯著降低體重和改善代謝。不同降糖藥對心功能不全的影響如下圖所示。

表1. 不同降糖藥物對心功能不全的影響可能不同

四 總結

存在證據:眾多基礎與臨床研究論證了DCM的客觀存在。

發病機制:DCM的發病機制是多方面的,涉及糖、脂代謝異常、鈣平衡紊亂等。

診斷現狀:受認識水平和診斷手段所限,目前臨床DCM診斷率較低,可能遺漏部分患者的診斷。

治療現狀:文獻專注於DCM機制的探討,治療相關闡述相對粗糙,缺乏臨床研究證據支持。

來源

李衛萍. 糖尿病心肌病:現實 or 幻象?長城會2019.

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