Yhteys haiman surkastumisen ja insuliinin erityskyvyn menetyksen välillä potilailla, joilla on tyypin 2 diabetes mellitus

Abstract

Tavoitteet. Tutkia haiman tilavuuden (PV) muutoksia potilailla, joilla oli eripituinen tyypin 2 diabetes, ja tutkia, liittyykö haiman surkastuminen insuliinin erityiskyvyn menetykseen. Menetelmät. Tämä poikkileikkaustutkimus (203 potilasta, joilla oli tyypin 2 diabetes, 93 kontrollia, joilla ei ollut diabetesta) tehtiin tammikuusta 2016 joulukuuhun 2017. Tyypin 2 diabetesta sairastavat potilaat jaettiin kolmeen ryhmään: äskettäin diagnosoitu (), keskipitkäaikainen (kesto 3-9 vuotta) ja pitkäaikainen (). Kaikki potilaat skannattiin ylävatsan tietokonetomografialla; kokenut teknikko laski sitten PV:n. Absoluuttinen insuliinin puute määriteltiin paastonaikaisena . Tulokset. Verrattuna kontrolliryhmien PV:hen (cm3) keskimääräinen PV oli samanlainen hiljattain diagnosoidun tyypin 2 diabeteksen potilailla (68,8 vs. 71,0, ) mutta pienentynyt merkittävästi keskipitkäaikaisen (68,8 vs. 60,8, ) ja pitkäaikaisen (68,8 vs. 53,1, ) tyypin 2 diabeteksen potilailla. Samanlainen suuntaus havaittiin PV-indeksin osalta (kehon pinta-alalla ja painoindeksillä korjattu PV). Lisäksi haiman surkastuminen ja absoluuttinen insuliinin puute lisääntyivät diabeteksen keston myötä. Moninkertainen logistinen regressioanalyysi osoitti, että haiman surkastuminen oli yhteydessä absoluuttisen insuliinin puutteen suurempaan todennäköisyyteen (, ). Päätelmät. PV oli vähentynyt henkilöillä, joilla oli keski- ja pitkäaikainen tyypin 2 diabetes, verrattuna henkilöihin, joilla ei ollut tyypin 2 diabetesta. Kaiken kaikkiaan haiman atrofia liittyi insuliinin erityskyvyn menetykseen tyypin 2 diabetesta sairastavilla potilailla.

1. Johdanto

Haiman morfologiaa on tutkittu ultraäänitutkimuksella, kierteisellä tietokonetomografialla (CT) ja magneettikuvauksella . Yleisväestössä haiman tilavuus kasvaa lineaarisesti iän myötä lapsuudessa ja nuoruudessa, saavuttaa tasotason 20-60 vuoden iässä ja pienenee sen jälkeen . Useat patologiset tilat (esim. krooninen haimatulehdus, diabetes ja karsinooma) vaikuttavat haiman morfologiaan . Diabetesta sairastavien potilaiden haiman morfologiaa on tutkittu laajasti. On raportoitu, että haiman tilavuus (PV) on pienentynyt potilailla, joilla on tyypin 1 diabetes, latentti autoimmuunidiabetes aikuisilla (LADA) tai jotkin erityiset diabetestyypit . Haiman morfologia on kuitenkin kiistanalainen piirre tyypin 2 diabetesta sairastavilla potilailla , sillä useissa tutkimuksissa on raportoitu PV:n pienentyneen tyypin 2 diabetesta sairastavilla potilailla , kun taas toisissa tutkimuksissa ei ole raportoitu eroa normoglykeemisiin kontrolleihin verrattuna. Erilaiset johtopäätökset ovat voineet johtua monista tekijöistä, kuten painoindeksistä (BMI), kehon pinta-alasta (BSA), vatsan lihavuudesta ja ruumiinpainosta, jotka olivat vahvasti yhteydessä PV:hen tyypin 2 diabetesta sairastavilla potilailla . Äskettäin tutkijat huomauttivat PV:n ja tyypin 2 diabeteksen keston välisestä mahdollisesta yhteydestä , ja lisätutkimukset ovat perusteltuja tämän kysymyksen tutkimiseksi.

Suurin osa haimakapasiteetista on eksokriinisten haiman acinien käytössä . Tutkimukset ovat kuitenkin osoittaneet, että PV oli positiivisesti yhteydessä haiman β-solujen toimintaan diabeetikoilla . Lisäksi insuliinin eritystoiminnan asteittainen heikkeneminen on väistämätön seuraus tyypin 2 diabeteksen luonnollisesta kulusta . On epäselvää, liittyykö haiman surkastumiseen insuliinin eritystoiminnan menetys pitkäaikaisdiabetesta sairastavilla potilailla.

Edellinen tutkimuksemme osoitti, että tyypin 2 diabetesta sairastavilla potilailla PV oli pienempi kuin kontrolliryhmällä . Tässä tutkimuksessa laajensimme otoskokoa, tutkimme edelleen PV:n yhteyttä diabeteksen kestoon ja selvitimme PV:n ominaisuuden ja insuliinin erityiskyvyn menetyksen välistä yhteyttä potilailla, joilla oli eri pituisia tyypin 2 diabeteksen kestoja.

1.1. Koehenkilöt

Tämä tutkimus suoritettiin Shanghain lääketieteellisessä yliopistossa & Health Sciences Affiliated Fengxian Hospitalissa tammikuusta 2016 joulukuuhun 2017. Tähän tutkimukseen otettiin mukaan 18-75-vuotiaita potilaita. Tyypin 2 diabetesta sairastavat potilaat () rekrytoitiin Shanghain lääketieteellisen yliopiston & Health Sciences Affiliated Fengxian Hospitalin endokrinologian ja aineenvaihdunnan laitososastolta. Henkilöt, joilla ei ollut diabetesta (), rekrytoitiin kirurgian osastolta. Ne, joilla oli aiemmin ollut akuutti tai krooninen haimatulehdus (), syöpä (), vaikea maksan tai munuaisten toimintahäiriö (, ; ) tai epäselvä kuva (), jätettiin pois. Lopulta tähän tutkimukseen otettiin mukaan 203 diabeetikkoa ja 93 kontrollipotilasta. Demografiset tiedot kerättiin potilasasiakirjoista. Kaikki biokemialliset parametrit määritettiin Shanghain lääketieteellisen yliopiston & Health Sciences Affiliated Fengxian Hospitalin laboratoriossa. TT-kuvaukset tehtiin Shanghain lääketieteellisen yliopiston & Health Sciences Affiliated Fengxian Hospitalin radiologian osastolla. Diabeteksen keston mukaan potilaat luokiteltiin seuraavasti: äskettäin diagnosoitu () (), keskipitkä () () () ja pitkäaikainen () () ().

Kaikki noudatetut menettelyt olivat ihmiskokeita käsittelevän vastuullisen komitean (institutionaalisen ja kansallisen) eettisten standardien ja vuonna 1975 annetun Helsingin julistuksen, sellaisena kuin se on tarkistettuna vuonna 2008, mukaisia. Kaikilta potilailta saatiin tietoinen suostumus tutkimukseen osallistumista varten.

2. Materiaalit ja menetelmät

2.1. Tutkimusmenetelmät. Antropometriset ja biokemialliset mittaukset

Pituus ja paino mitattiin standardimenetelmillä. Pituus mitattiin 0,1 senttimetrin tarkkuudella ja paino 0,1 kilogramman tarkkuudella. BMI (kg/m2) laskettiin painona jaettuna pituuden neliöllä. BSA (m2) laskettiin .

Venusverinäytteet otettiin yön yli kestäneen paaston (10-16 h) jälkeen. Glykosyloitu hemoglobiini (HbA1c) määritettiin korkean suorituskyvyn nestekromatografialla (HLC-73G7; Tosoh, Tokio, Japani). Paasto-C-peptidi (FCP) mitattiin sähkökemiallisella luminesenssillä, ja plasman glukoosi mitattiin glukoosioksidaasimenetelmällä (Roche Diagnostics GmbH, Mannheim, Saksa). Lipidiprofiilit mitattiin autoanalysaattorilla (Hitachi 7600; Hitachi, Tokio, Japani). Absoluuttinen insuliininpuutos määriteltiin FCP-tasoksi < 0,9 ng/ml.

2,2. PV-arviointi

Kaikki koehenkilöille tehtiin ylävatsan TT-kuvaus aiemmin kuvatulla menetelmällä . Kokenut teknikko koodasi ja analysoi skannauskuvat; kiinnostuksen kohteena olevan alueen ääriviivat merkittiin vapaalla kädellä Siemens Virtuoso -työaseman avulla luoden haiman alueen jokaiselle viipaleelle. PV laskettiin segmenttialueen summana kerrottuna kunkin viipaleen välisellä väliajalla (5 mm). PV-indeksit laskettiin PV:nä jaettuna BSA:lla (PVI-BSA) tai PV:nä jaettuna BMI:llä (PVI-BMI). Henkilökunta oli sokkona potilaiden kliinisille tiedoille, kun kuvia analysoitiin. Haiman atrofia määriteltiin PV:n a:ksi kontrollissa.

2.3. Tilastollinen analyysi

Jatkuvien muuttujien jakauman arviointiin käytettiin Kolmogorov-Smirnovin testiä. Normaalisti jakautuneet jatkuvat muuttujat ilmaistiin mediaanina , epänormaalisti jakautuneet muuttujat mediaanina (interkvartiiliväli) ja kategoriset muuttujat lukumääränä (prosentteina). Mediaanien eroja tutkittiin Kruskal-Wallisin testillä kolmen tai neljän ryhmän välillä. Teimme yleisen lineaarisen mallin analyysin piirtääksemme keskiarvojen (PV, PVI-BSA ja PVI-BMI) vertailun kokonaisarvon neljän ryhmän välillä, ja ryhmien välinen vertailu suoritettiin sen jälkeen LSD-menetelmällä. Suhteiden väliset erot testattiin khiin neliö -testillä. Moninkertaista logistista regressiota käytettiin haiman atrofian ja absoluuttisen insuliinin puutteen välisen yhteyden tutkimiseen sukupuolen, iän, diabeteksen keston, BMI:n, HbA1c:n, kokonaiskolesterolin ja triglyseridien säätämisen jälkeen. Tilastolliset analyysit tehtiin SPSS 19.0 -ohjelmalla (IBM SPSS Statistics for Windows, versio 19.0.; IBM Corp., Armonk, NY); kaksipuolisia arvoja < 0,05 pidettiin tilastollisesti merkitsevinä.

3. Tulokset

3.1. TULOKSET. Potilaiden kliiniset ominaisuudet

Kuten taulukosta 1 käy ilmi, tyypin 2 diabetesta sairastavat potilaat olivat iäkkäämpiä ja ylipainoisempia, ja heillä oli korkeampi systolinen verenpaine (SBP), diastolinen verenpaine (DBP), paastoplasman glukoosi, HbA1c-arvo ja verenpainetauti kuin kontrolliryhmällä (). Ryhmien välillä ei ollut merkittäviä eroja kokonaiskolesterolin, triglyseridien, suuren tiheyden lipoproteiinikolesterolin (HDL-C), pienen tiheyden lipoproteiinikolesterolin (LDL-C), BSA:n, seerumin kreatiniinin ja alaniinitransaminaasin (ALT) pitoisuuksissa.

3.2. Osallistujat. PV:n vertailu tyypin 2 diabetesta sairastavien potilaiden ja kontrolliryhmien välillä

Tyypin 2 diabetesta sairastavien potilaiden ja kontrolliryhmien PV:n keskiarvossa (cm3) oli merkittäviä eroja neljän ryhmän välillä (, taulukko 2). Vastaavat keskimääräiset PV:t olivat 68,8 cm3 (kontrollit), 71,0 cm3 (äskettäin diagnosoitu), 60,3 cm3 (keskipitkäaikainen) ja 53,1 cm3 (pitkäaikainen). Hiljattain diagnosoidun diabeteksen saaneiden potilaiden PV oli samanlainen kuin kontrolleilla. Keskipitkäaikaisilla ja pitkäaikaisilla diabeetikoilla oli kuitenkin huomattavasti pienempi PV (cm3) kuin kontrolleilla (60,8 vs. 68,8, ; 53,1 vs. 68,8, , vastaavasti) ja hiljattain diagnosoidulla diabeetikoilla (60,8 vs. 71,0, ; 53,1 vs. 71,0, , vastaavasti). Myös PV:ssä (cm3) oli merkittäviä eroja keski- ja pitkäaikaisdiabeetikkojen välillä (60,8 vs. 53,1, vastaavasti , ). Lisäksi pitkäaikaisdiabetesta sairastavilla potilailla oli alhaisemmat PVI-BSA- ja PVI-BMI-arvot verrattuna kontrolleihin ja äskettäin diagnosoituihin diabeetikoihin (kaikki ).

. Muuttujat Kontrolli Tyypin 2 diabetesta sairastavat potilaat trendi Kokonaisuutena ≤2 vuotta 3~9 vuotta ≥10 vuotta PV (cm3) † †# ‡※ <0.001 PVI-BSA (cm3/m2) †# ‡※ <0.001 PVI-BMI (cm3/kg/m2) † ‡※ <0.001

PVI-BSA: PV korjattu kehon pinta-alan mukaan; PVI-BMI: PV korjattu painoindeksillä. ja † verrattuna kontrolliin. ‡ ja # verrattuna potilaisiin, joilla on . ※ verrattuna potilaisiin, joiden kesto oli 3-9 vuotta. trendi laskettiin käyttämällä yleistä lineaarista mallia.

Taulukko 2

Erot PV:ssä, PVI-BSA:ssa ja PVI-BMI:ssä eri alaryhmissä.

3.3. Haiman surkastumisen ja absoluuttisen insuliinin puutteen välinen yhteys

Haiman surkastumisen osuus kasvoi jyrkästi diabeteksen keston myötä, 3,8 %:sta hiljattain diagnosoidussa diabeteksessa, 15,3 %:sta keskipitkäaikaisessa diabeteksessa ja 24,7 %:iin pitkäaikaisessa diabeteksessa ( varten , kuva 1). Samaan aikaan myös niiden potilaiden osuus, joilla oli absoluuttinen insuliinin puute, kasvoi diabeteksen keston myötä ( for ). Kuten taulukosta 3 käy ilmi, moninkertainen logistinen regressioanalyysi osoitti, että haiman surkastuminen liittyi suurempaan todennäköisyyteen saada absoluuttinen insuliininpuutos (, ). Lisäksi PVI-BSA ja PVI-BMI olivat läheisessä yhteydessä absoluuttiseen insuliininpuutokseen (, ).

Kuvio 1

Absoluuttisen insuliininpuutoksen (FCP< 0,9 ng/mL) ja haiman atrofian osuus potilailla, joilla oli tyypin 2 diabeteksen eripituinen hoito.

. Muuttujat OR (95 % CI) arvo Pancreatic atrophy (%) 4.47 (1.45-13.8) 0.009 Sukupuoli (miehet) 0.53 (0.21-1.33) 0.18 Aika (vuotta) 0.98 (0.94-1.02) 0.37 Diabeteksen kesto 1.03 (0.96-1.10) 0.39 BMI (kg/m2) 0.88 (0.77-0.99) 0.047 HbA1c (%) 1.26 (1.06-1.48) 0.008 TG (mmol/L) 0.77 (0.54-1.08) 0.13 TC (mmol/L) 1.49 (0.95-2.33) 0.08

Diabeteksen kesto luokiteltiin ≤2 vuotta, 3-9 vuotta ja ≥10 vuotta. Lyhenteet: BMI: painoindeksi; HTN: verenpainetauti; TC: kokonaiskolesteroli; TG: triglyseridit; OR: odds ratio; CI: luottamusindeksi.

TAULUKKO 3

Haiman atrofian ja absoluuttisen insuliinin puutteen yhteys () tyypin 2 diabetesta sairastavilla potilailla.

4. Pohdinta

Tietojemme mukaan tämä on ensimmäisiä tutkimuksia, joissa on tutkittu haiman atrofian ja absoluuttisen insuliinin puutteen välistä yhteyttä kiinalaisessa diabeettisessa väestössä. Tärkeimmät havaintomme ovat: (1) hiljattain diagnosoitua tyypin 2 diabetesta sairastavilla potilailla PV oli vertailukelpoinen kontrolliryhmiin nähden, (2) PV oli pienentynyt potilailla, joilla oli keskipitkällä ja pitkällä aikavälillä todettu tyypin 2 diabetes, ja (3) haiman surkastuminen liittyi absoluuttiseen insuliinin puutteeseen.

Tyypin 2 diabetesta sairastavilla potilailla aiemmat havainnot haiman morfologiasta olivat ristiriitaisia. Oli kolme tutkimusta, joissa raportoitiin vähentyneestä PV:stä tyypin 2 diabetesta sairastavilla potilailla . Myös aiemmassa tutkimuksessamme raportoitiin alentunut PV tyypin 2 diabeteksessa . PV:n ja diabeteksen keston välistä suhdetta ei kuitenkaan ole täysin tutkittu tyypin 2 diabetesta sairastavilla potilailla. Yhdessä tutkimuksessa raportoitiin, että PV pieneni potilailla, joilla diabeteksen kesto oli alle 5 vuotta , mutta pitkäaikaisdiabetesta sairastavien potilaiden PV:tä ei ole tutkittu. Tämä tutkimus osoitti, että PV pieneni potilailla, joilla oli keski- ja pitkäaikainen tyypin 2 diabetes, ja että haiman atrofia oli yleisempää potilailla, joilla oli pitkäaikainen tyypin 2 diabetes. Lisäksi hiljattain diagnosoitua tyypin 2 diabetesta sairastavilla potilailla PV oli verrattavissa normoglykeemisiin kontrolleihin. Siksi ero kestossa voi osittain selittää aiempien tutkimusten epäjohdonmukaiset johtopäätökset PV:n piirteistä tyypin 2 diabetesta sairastavilla potilailla.

Viemmät tutkimukset osoittivat, että PV liittyi positiivisesti β-solujen toimintaan ; tämä tutkimus osoitti, että haiman atrofia liittyi positiivisesti absoluuttiseen insuliinin puutteeseen. PV:n ja β-solujen eritystoiminnan välisen korrelaation mekanismi oli monimutkainen. Toisaalta haiman tilavuusparametrien oletetaan edustavan saarekkeiden määrää ja insuliinin erityskykyä . Haiman saarekkeet pystyivät erittämään riittävästi insuliinia veren glukoosipitoisuuden ylläpitämiseksi rotilla 50 %:n haimatulehduksen jälkeen . Ihmisillä potilailla, joille tehtiin yli 80 %:n haimanpoisto, diabeteksen esiintyvyys oli suuri (66,7 %), ja kaikki potilaat, joille tehtiin yli 90 %:n haimanpoisto, sairastuivat diabetekseen . Toisaalta saarekkeiden insuliininerityskykyä pidetään erittäin tärkeänä PV:n ylläpitämiseksi. Beetasolu säätelee haiman acinaarisolujen kasvua ja amylaasisynteesiä saareke-acinaariakselin kautta . Tuore tutkimus osoitti, että haiman rajojen epäsäännöllisyydessä tapahtui merkittävä muutos normaalin insuliinin erityksen palauttamisen jälkeen .

Tässä tutkimuksessa oli joitakin rajoituksia. Ensinnäkin tämä on poikkileikkaustutkimus. Toiseksi haiman eksokriinistä eritystoimintaa ei ole määritetty, jonka on oletettu vähenevän pitkäaikaisesti tyypin 2 diabetesta sairastavilla potilailla. Kolmanneksi otos ei ehkä ole riittävän suuri, jotta voitaisiin tutkia haiman surkastumisen ja absoluuttisen insuliinin puutteen välistä yhteyttä tyypin 2 diabeteksen keston mukaan. Kuitenkin 95 %:n CI on edelleen laaja haiman atrofian ja absoluuttisen insuliinin puutteen väliselle kertoimelle koko diabetespotilaiden otoksessa (, ).

Johtopäätöksenä voidaan todeta, että PV väheni potilailla, joilla oli keskipitkäaikainen ja pitkäaikainen tyypin 2 diabetes, mutta ei hiljattain diagnosoidulla diabeetikolla. Haiman surkastuminen oli yhteydessä insuliinin erityskyvyn menetykseen tyypin 2 diabetesta sairastavilla potilailla. Tarvitaan pitkittäistutkimuksia, joissa on suuri otoskoko, jotta haiman atrofian ja absoluuttisen insuliinin puutteen välistä yhteyttä voidaan tutkia tarkemmin.

Lyhenteet

CT:	Tietokonetomografia
FCP:	Fasting C-peptide
FPG:	Fasting plasma glucose
BMI:	Kehon massaindeksi
BSA:	Kehon pinta-ala
TC:	Kokonaiskolesteroli
TG:	Triglyseridit
HDL-C:	High-density lipoprotein-kolesteroli
LDL-C:	Low-density lipoprotein-kolesteroli
SBP:	Systolinen verenpaine
DBP:	Diastolinen verenpaine
PV:	Haiman tilavuus
PVI-BMI:	BMI:	Haiman tilavuusindeksi oikaistuna BMI:n mukaan
PVI-BSA:	BSA:n mukaan oikaistuna.

Aineiston saatavuus

Aineisto on saatavilla vastaavan kirjoittajan suostumuksella.

Interintäristiriidat

Tekijät ilmoittavat, ettei heillä ole eturistiriitoja.

Tekijöiden panos

Jun Lu suoritti tilastollisen analyysin ja kirjoitti käsikirjoituksen; Meixiang Guo ja Hongtao Wang osallistuivat tiedonkeruuseen; Haibin Pan luki CT-kuvan ja arvioi haiman tilavuuden; Liang Wang, Xuemei Yu ja Xueli Zhang osallistuivat tämän tutkimuksen suunnitteluun ja tarkistivat käsikirjoituksen. Kaikki kirjoittajat ovat lukeneet ja hyväksyneet lopullisen käsikirjoituksen.

Kiitokset

Tätä työtä ovat tukeneet Shanghain terveys- ja perhesuunnittelukomission tutkimusohjelma (20154Y0088) ja Shanghain Fengxianin piirin tiede- ja teknologiakomitean tutkimusohjelma (20161001).