糖尿病足(diabetic foot,DF)是一种由2型糖尿病引发的慢性并发症,其发病机制涉及多种复杂因素,主要包括周围神经病变、周围血管病变、长期机械性压力刺激以及合并感染等。糖尿病足溃疡(diabetic foot ulcers,DFUs)则是DF病变中较为严重的一种表现形式,根据是否伴发感染,可将DFUs分为感染性和非感染性。非感染性DFUs主要是由于糖尿病引起的周围神经病变和血管病变,导致足部出现皮肤或更深层的组织破坏,但并未伴随明显的感染症状。感染性DFUs主要是由于糖尿病患者的免疫功能下降,进一步加剧了伤口区域微生物感染的风险,严重时可能导致足部坏疽
[1]。由于糖尿病患者的神经感觉减退,他们在受伤后可能无法及时察觉到足部的疼痛或其他不适,这些伤口如果不及时治疗,可能会导致感染,甚至可能需要截肢
[2]。因此,临床医生对DF患者进行及时的病情评估与治疗,对于延缓病情发展、预防伤口感染,具有重要意义。
本研究采用Wagner分级系统来评估DF的严重程度,与其他国际上常用的DF病情评估体系相比,Wagner分级系统操作简单,便于医务人员在临床上迅速评估患者的病情
[3]。此外,该系统还评估了DF的损伤程度和感染情况,为临床医生提供了明确的治疗方向,帮助制定针对性的治疗方案
[4]。本研究旨在探讨与2型糖尿病足溃疡严重程度增加的相关危险因素,并深入分析导致伤口感染的菌群特征,为DF患者预防伤口感染和临床抗生素的选择提供有力的科学依据。
1 资料与方法
1.1 研究对象
回顾性收集2021年10月至2023年6月昆明医科大学第一附属医院内分泌科治疗的150例2型糖尿病足患者资料,根据DF的Wagner分级标准,进一步将DF患者分为轻度A组(Wagner 2级,
n=35)、中度B组(Wagner 3级,
n=58)、重度C组(Wagner 4级,
n=57)。本研究通过本院伦理委员会审核批准[批件号:(2023)伦审L第30号],所有研究对象均签署知情同意书。纳入标准:①符合世界卫生组织1999年制定的T2DM诊断标准
[5],现用口服降糖药或胰岛素治疗;②属于DF的Wagner分级标准
[6]中Wagner 2~4级患者;③有中华人民共和国身份证信息,年龄>18岁;④临床资料完整。排除标准:①合并其他类型的感染性疾病,例如尿路感染、肺部感染等;②合并恶性肿瘤、自身免疫性疾病、血液系统疾病等严重全身性疾病;③合并其他代谢性疾病,如甲状腺功能亢进、甲状腺功能减退、库欣综合征等;④合并严重心脏功能不全、肝功能不全、肾功能不全等情况;⑤在过去1个月内出现过糖尿病相关的急性并发症,例如糖尿病酮症酸中毒或糖尿病高渗性昏迷;⑥在近1周内接受过抗生素治疗。
1.2 研究方法
通过本院的电子病历系统,筛选符合纳入和排除标准的患者,并收集研究对象的基本信息。收集的数据经过核对和确认无误后,将录入数据库。
1.2.1 患者的一般情况
患者的年龄、性别、身高、体质量、2型糖尿病病程(年)、是否吸烟、入院收缩压(systolic blood pressure,SBP)及舒张压(diastolic blood pressure,DBP),并计算体质指数(body mass index,BMI),具体计算公式为BMI=体质量/身高²(kg/m²)。
1.2.2 患者入院后首次抽血的实验室指标及其相应的检测方法
①血常规指标:白细胞(white blood cell,WBC)、中性粒细胞(neutrophils,NEUT)、单核细胞(monocytes,MONO)、淋巴细胞(lymphocyte,LYM)、血红蛋白(hemoglobin,HGB)、血小板(platelet,PLT)。②血糖相关指标:空腹血糖(fasting plasma glucose,FPG)、糖化血红蛋白(glycosylated hemoglobin a1c,HbA1c)、血清果糖胺(fructosamine,FRUC)。③肾功能指标:血肌酐(serum creatinine,Scr)、尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)、血尿酸(serum uric acid,SUA)。④肝功能相关指标:白蛋白(albumin,ALB)、球蛋白(globulin,GLB)、白球比(albumin-to-globulin ratio,A/G)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、谷丙转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)、谷草转氨酶(aspartate aminotransferase,AST)、γ-谷氨酰转移酶(gamma-glutamyl transferase,GGT)、胆碱酯酶(cholinesterase,CHE)。⑤血脂代谢相关指标:低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、总胆固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)。⑥炎性标志物指标:超敏C反应蛋白(hypersensitive C-reactive protein,hs-CRP)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、降钙素原(procalcitonin,PCT)、红细胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate,ESR)。⑦骨代谢指标:1,25-二羟基维生素D[1,25-dihydroxy vitamin d,1,25-(OH)2D]。⑧凝血功能:D-二聚体(d-dimer,DD2)。
1.2.3 依据血常规指标结果计算炎性复合指标
包括中性粒细胞-淋巴细胞比值(neutrophil-to-lymphocyte ratio,NLR)、单核细胞-淋巴细胞比值(monocyte-to-lymphocyte ratio,MLR)、血小板-淋巴细胞比值(platelet-to-lymphocyte ratio,PLR),具体计算公式分别为NLR=NEUT绝对值/LYM绝对值、PLR=PLT绝对值/LYM绝对值、MLR=MONO绝对值/LYM绝对值
[7-9]。
1.2.4 入院首次足部溃疡处的微生物培养结果
培养方法:琼脂平板培养法;鉴定仪器:全自动微生物质谱仪。
1.2.5 其他合并症
是否合并冠心病、下肢动脉粥样硬化、脂肪肝,具体合并症的评价标准如下。①冠心病的诊断:参照《稳定性冠心病诊断与治疗指南》
[10],既往在医疗机构确诊冠心病,包括急性心肌梗死、陈旧性心肌梗死,或通过冠脉造影检查发现至少1支冠状动脉主支或分支狭窄程度超过50%,心电图显示典型ST段改变或心肌酶谱升高,以及具有典型的胸痛症状等。②下肢动脉粥样硬化的诊断:由本院超声科医生对下肢动脉进行详细超声检查。若超声检查结果显示动脉内-中膜厚度>1.0 mm,或伴有斑块形成和血管狭窄,则提示存在下肢动脉粥样硬化
[11]。③脂肪肝的诊断:由本院超声科医生对腹部进行详细超声检查。若超声检查发现肝回声增强、后方回声衰减,以及肝内管道结构显示不清等特征,则提示患有脂肪肝
[12]。
1.3 统计学方法
使用SPSS 27.0进行统计分析。计数资料采用频数和百分数(n,%)表示,组间比较使用卡方检验;计量资料使用Kolmogorov-Smirnov法检验数据正态性,正态分布统计描述采用均数±标准差(x±s)表示,组间比较采用单因素方差分析,非正态分布资料或方差不齐时,统计描述采用中位数(四分位间距)[Md (P25,P75)]表示,组间的比较使用秩和检验。采用Spearman相关性分析进一步探讨炎性指标与Wagner分级的相关性,相关系数rs 范围为(-1,1),rs 为正数表示正相关,rs 为负数表示负相关;rs 的绝对值越接近于1,说明相关性越高。将组间资料分析P<0.05的资料同时排外具有共线性的资料后纳入多元有序logistic回归分析。检验水准α=0.05。
2 结 果
2.1 不同Wagner分级组别的一般资料比较
3组患者的WBC、NEUT、PLT、MONO、GLB、ALP、NLR、MLR、PLR随病情严重程度增加而上升,呈C组>B组>A组(
P<0.05);LYM、HGB、A/G、CHE、ALB随病情严重程度增加而下降,呈A组>B组>C组(
P<0.05);C组的FPG、GGT、HbA1c>A组和B组(
P<0.05),但在A组与B组之间差异无统计学意义(
P>0.05);C组的SUA、HDL-C小于A组和B组(
P<0.05),但在A组与B组之间差异无统计学意义(
P>0.05),A组的血TG、TC高于B组和C组(
P<0.05),但在B 组与C组之间差异无统计学意义(
P>0.05),A组的LDL-C高于C组,差异有统计学意义(
P<0.05),但在其他组间比较中差异无统计学意义(
P>0.05),见
表1。
2.2 炎性复合指标与DF病情进展的相关性分析
Spearman相关分析结果显示,NLR、MLR、PLR水平与DF的Wagner分级呈正相关(
P<0.05,|
rs |>0.3),见
表2。
2.3 不同Wagner分级组别的炎性指标比较
3组患者hs-CRP、PCT、IL-6、ESR水平随病情严重程度增加而明显增加,呈C组>B组>A组(
P<0.001),见
表3。
2.4 炎性指标和DF病情进展的相关性分析
Spearman 相关分析结果显示,hs-CRP、PCT、IL-6、ESR水平与DF的Wagner分级呈正相关(
P<0.05,|
rs |>0.3),见
表4。
2.5 DF病情加重的多元有序logistic回归分析
考虑到WBC与NEUT,ALB、GLB与A/G,NEUT、LYM、MONO、PLT与其复合指标之间存在多重共线性,以DF的Wagner分级为因变量,以HGB、A/G、ALP、FPG、HbA1c、TC、HDL-C、LDL-C、TG、ESR、SUA、NLR、MLR、PLR、hs-CRP、PCT、ALP、GGT、IL-6为自变量,采用多元有序logistic回归分析,结果提示NLR、ESR是DF的Wagner分级进展的独立危险因素(
P<0.05),但未发现DF的Wagner分级进展与HGB、A/G、ALP、FPG、HbA1c、TC、HDL-C、LDL-C、TG、SUA、MLR、PLR、hs-CRP、PCT、ALP、GGT、IL-6变化间的风险关系(
P>0.05),见
表5。
2.6 足部溃疡组织中细菌检出率、菌种与病情严重程度的关系
2.6.1 不同严重程度组别的细菌检出率分析
3组DF患者的足部溃疡分泌物中细菌的检出率分别为:A组12例(34.29%)、B组28例(49.12%)、C组41例(70.69%)。细菌的检出率随糖尿病足的严重程度增加而上升,呈C组>B组>A组(
χ2 =12.532,
P=0.002),见
表6。
2.6.2 不同严重程度组别的菌种分析
在DF患者的足部溃疡分泌物培养中,革兰阳性菌占比58.42%,革兰阴性菌41.58%,革兰阳性菌占比>革兰阴性菌占比,其中金黄色葡萄球菌占比最高(27.72%),随后依次为大肠埃希菌(12.87%)、粪肠球菌(12.87%)、产酸克雷伯菌(3.96%)、咽峡炎链球菌(3.96%)、表皮葡萄球菌(2.97%)、普通变形杆菌(2.97%)、阴沟肠杆菌(2.97%)、摩氏摩根菌(2.97%)及其他菌种(26.73%)。3组共计检出菌种31种,革兰阳性菌种共计16种,共计59株;革兰阴性菌种共计15种,共计42株(部分病例为检出2种菌种及以上的混合感染)。A组共检出细菌数14株,其中革兰阳性菌共11株,占比78.57%;革兰阴性菌共3株,占比21.43%。B组共检出细菌数35株,其中革兰阳性菌共24株,占比68.58%;革兰阴性菌共11株,占比31.42%。C组共检出细菌数52株,其中革兰阳性菌共24株,占比46.15%;革兰阴性菌共28株,占比53.85%。在各组检出的细菌中革兰阳性菌占比随DF的严重程度出现下降趋势,呈A组>B组>C组(
χ2 =7.239,
P=0.03),见
表7。
2.6.3 不同严重程度组别的细菌种类构成
在A组足溃疡的分泌物培养中,总计培养出14株细菌,共检出4类菌种,其中金黄色葡萄球菌占比最高(64.3%),见
图1。在B组足溃疡的分泌物培养中,总计培养出35株细菌,共检出20类菌种,其中金黄色葡萄球菌占比最高(31.4%),见
图2。在C组足溃疡的分泌物培养中,总计培养出52株细菌,共检出19类菌种,其中粪肠球菌占比最高(19.2%),见
图3。
3 讨 论
3.1 炎性标志物与DF
DF常常合并着感染,感染则会导致机体炎症标志物的水平升高,监测炎症标志物的水平变化,可协助临床医生评估感染的严重程度,并能指导临床合理用药以及判断疾病的预后。本研究纳入的感染指标有hs-CRP、PCT、IL-6和ESR,这些检测指标均有着获取简便、经济、快速的优点。hs-CRP是一种急性期反应蛋白,能快速响应炎症反应和组织损伤。PCT主要由细菌感染所激发的宿主细胞释放,其升高时间比hs-CRP更早,能更及时地指示感染的存在。IL-6是一种促炎细胞因子,能刺激hs-CRP的合成,两者协同参与炎症反应。ESR是反映机体急性期反应的非特异性指标,与炎症反应密切相关
[13-15]。本研究发现,DF患者血清hs-CRP、PCT、IL-6和ESR水平随着Wagner分级的增加而明显升高,这提示着这些炎性标志物可作为DF感染严重程度和预后的参考指标。进一步通过多因素logistic回归分析发现,ESR水平是DF的Wagner分级进展的独立危险因素,表明监测DF患者血浆中ESR水平,可能有助于预测DF的病情变化。在国外的研究中,Hadavand F等
[16]通过对200例DF患者的感染标志物进行分析,发现Wagner 4级DF患者的PCT、ESR和hs-CRP水平明显高于Wagner 3级DF患者,这与本研究结果一致,进一步证实了这些炎症指标与DF严重程度呈正相关。Korkmaz P等
[17]的研究也发现,合并感染的DF患者血浆中WBC计数、ESR、hs-CRP、IL-6和纤维蛋白原水平明显高于未合并感染的患者,且IL-6水平在鉴别DF是否合并感染方面更为有效。
3.2 细菌感染与DF
DF患者由于受长期高血糖状态、免疫功能低下、皮肤微循环障碍、组织缺氧和创面愈合延迟等不利因素的影响,极易发生细菌感染。研究表明,约50%的DF患者存在细菌感染,细菌感染可造成疾病的严重程度增加,导致创面愈合延迟、坏疽形成以及截肢风险增加
[18]。DF的感染多为混合感染,涉及革兰阳性菌、革兰阴性菌和厌氧菌
[19]。有研究显示DF合并感染最常见的革兰阳性菌是金黄色葡萄球菌,最常见的革兰阴性菌是铜绿假单胞菌和肠杆菌科
[20]。而在本研究中,检出率最高的革兰阳性菌是金黄色葡萄球菌,检出率最高的革兰阴性菌则是大肠埃希菌,这与现有的研究结果相似。
本研究发现,在Wagner 2级和Wagner 3级DF患者的足部溃疡中,革兰阳性菌的检出率占优势,而Wagner 4级DF患者的足部溃疡中革兰阴性菌的检出率则更高。在我国1项纳入11 483例DF患者数据的Meta分析结果显示,革兰阳性菌的患病率低于革兰阴性菌的患病率,其中分离出最常见的病原体依次是金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌、表皮葡萄球菌、粪肠球菌和真菌
[21]。印度的1项总结56篇研究的Meta分析也指出,DF患者合并革兰阴性菌的患病率更高
[22]。本研究结果显示,在Wagner 2级和3级患者中革兰阴性菌的感染比例更低,随着DF的Wagner分级的增加,革兰阴性菌的检出率呈现上升趋势,这考虑可能与样本量较小、地区差异等因素有关,需在今后的研究中进一步扩大样本量进行验证。总的来说,细菌感染是导致DF病情恶化的关键因素,深入分析DF感染的菌群特征,对于指导临床抗生素的选择具有重要意义。
3.3 炎性复合指标与DF
近年来,研究者们发现血液中某些细胞比例的变化可能与DF的病情进展相关,如NLR、PLR、MLR等。这些细胞比例可以通过常规的血液检查轻松获得,并可能作为DF风险评估和预后的生物标志物。本研究也纳入NLR、PLR、MLR这3个炎性复合指标,通过统计分析发现,DF患者血浆中NLR、NLR、MLR的水平随着DF的Wagner分级增加而升高。进一步的多因素有序logistic回归分析显示,NLR是DF Wagner分级进展的独立危险因素。这些结果和国内外相关的研究基本一致。例如,国内的一项研究探讨了MLR、NLR和PLR与DF患者下肢溃疡久治不愈之间的关系,发现这些指标在久治不愈的下肢溃疡患者中明显升高
[23]。Serban D等
[24]研究也指出,NLR和PLR在DF患者的血浆中明显增加,并且与DF的严重程度、合并感染、骨髓炎、高截肢风险和败血症的发生相关。NLR、PLR和MLR作为廉价且易于获得的生物标志物,在DF的风险评估和疾病预后中显示出潜在的重要性,并可能有助于改善DF患者的治疗效果和生活质量。
3.4 ALP与DF
ALP是一种广泛存在于人体各种组织中的酶,具有催化磷酸酯水解的功能,从而参与到多种生物学过程中,包括骨骼的形成、细胞信号转导和营养物质的运输等。ALP在人体内的分布非常广泛,主要存在于肝脏、骨骼、肾脏和胆道系统中,其活性可以通过血液检测来测量,通常作为肝脏和骨骼疾病的诊断指标之一。在本研究中,随着DF的Wagner分级进展,ALP水平随之升高,这表明ALP与DF的严重程度密切相关。有研究表明,在DF的病理过程中,ALP水平作为骨代谢的标志物之一,其水平的变化可能反映了骨骼病变的程度和治疗效果的好坏
[25]。此外,徐绥宁等
[26]的研究发现,随着DF患者下肢血管狭窄程度加重,钙含量和ALP呈现增加趋势,ALP水平可能影响血管壁钙化及狭窄程度。因此,监测ALP的水平可能有助于评估DF患者的骨代谢情况以及下肢血管壁钙化程度。
3.5 A/G与DF
在本研究中,DF患者血浆中A/G水平随着DF的Wagner分级升高而下降,ALB和GLB都是血浆中的重要成分,它们的比值反映了人体的营养状况和免疫功能。Najafi B等
[27]的研究显示,如果DF患者的A/G偏低,可能反映出其营养状况不佳或反映出其存在某种感染,这可能会影响到DFUs的愈合。
3.6 贫血与DF
本研究结果显示,随着Wagner分级的升高,DF患者的HGB水平出现下降趋势。HGB水平低于正常范围被称为贫血,它可能导致组织缺氧,从而影响DF的治疗和预后。近年来,越来越多的研究关注了贫血与DF之间的关系。Shareef AM等
[28]的研究显示,DF患者中贫血的患病率高达85.67%。Li J等
[29]的研究表明,高HGB水平对DF具有保护作用,而贫血则是DF发生的独立危险因素。Yammine K等
[30]的研究发现,贫血的严重程度与DF的严重程度呈正相关,DF合并感染患者的HGB水平更低。这些研究成果提示贫血在DF患者中较为常见,并可能与感染程度及疾病的预后有关。因此,在临床实践中,医生应重视DF患者的贫血状况,及时进行评估和治疗,进一步改善DF患者的预后并提高其生活质量。
3.7 血脂水平与DF
在本研究中,DF患者血清中的TC、TG、LDL-C及HDL-C水平随着Wagner的进展,所有血脂指标均出现下降趋势,这一发现与目前大多数研究观点并不相符。这可能是因为本研究纳入的DF患者中,大部分并非初次被诊断,其在合并下肢动脉粥样硬化后已接受了降脂药物的干预。这可能导致随着DF病情的加重,患者的血脂水平反而降低。当然,也不能完全排除样本量较小这一因素对研究结果的影响,后续将在未来的研究中进一步扩大样本量以进行更深入的分析。