恩格列净对2型糖尿病合并急性心肌梗死介入治疗后心室重构及外周血单核细胞极化的影响

Effects of empagliflozin on ventricular remodeling and polarization of peripheral blood monocytes after interventional therapy for type 2 diabetes mellitus complicated with acute myocardial infarction

摘要

目的 探究恩格列净对2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）合并急性心肌梗死（acute myocardial infarction，AMI）介入治疗后心室重构及外周血单核细胞极化的影响。 方法 回顾性分析100例行急诊经皮冠状动脉介入治疗（percutaneous coronary intervention，PCI）术的T2DM合并AMI患者资料，根据PCI术后用药方案不同进行分组。对照组47例，术后给予常规标准化药物治疗。研究组53例，在常规标准化药物治疗的基础上加用恩格列净。比较2组患者的相关血清学指标、心室重构指标、外周血单核细胞极化情况、用药期间药物不良反应发生情况以及随访1年内心脏不良事件的发生率。 结果 干预6个月后，研究组患者的血清氨基末端脑利钠肽前体（N-terminal pro-brain natriuretic peptide，NT-proBNP）、肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor，TNF-α）、白细胞介素（interleukin，IL）-6、IL-10水平，超声心室重构指标［左心室质量分数（left ventricular mass index，LVMI）、右心室舒张末期容积（right ventricular end-diastolic volume，RVEDV）、左心室重构指数（left ventricular remodeling index，LVRI）］、外周血单核细胞诱导型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS）mRNA表达水平均低于对照组，IL-10水平、外周血单核细胞精氨酸酶1（arginase，Arg1）mRNA表达水平均高于对照组，差异具有统计学意义（P<0.05）；2组治疗期间药物不良反应总发生率比较差异无统计学意义（P>0.05）；随访1年，研究组患者的心血管不良事件总发生率低于对照组（P<0.05）。 结论 T2DM合并AMI患者介入治疗后早期应用恩格列净可以调节患者的单核细胞极化，减少心室重构，改善患者预后，且安全性良好。

Abstract

Objective To investigate the effect of empagliflozin on peripheral blood mononuclear cell polarization after interventional therapy of type 2 diabetes mellitus （T2DM） complicated with acute myocardial infarction （AMI）. Methods The data of 100 patients with T2DM complicated with AMI who underwent emergency percutaneous coronary intervention （PCI） were retrospectively analyzed，and the patients were grouped according to different medication regimens after PCI. The control group （47 cases） received conventional standardized drug treatment after operation， while the study group （53 cases） received empagliflozin. The serological indexes， ventricular remodeling indexes， polarization of peripheral blood mononuclear cells， the occurrence of adverse drug reactions during medication and the incidence of adverse cardiac events during 1-year follow-up were compared between the 2 groups. Results Six months after the intervention， the levels of serum N-terminal probrain natriuretic peptide （NT-proBNP）， tumor necrosis factor （TNF-‍α）， interleukin IL）-6， IL-10，left ventricular mass index（LVMI）， right ventricular end-diastolic volume （RVEDV）， left ventricular remodeling index （LVRI）， and peripheral blood mononuclear cell inducible nitric oxide synthase （iNOS） mRNA expression level in the study group was lower than that in the control group， while the IL-10 level and arginase （Arg1） mRNA expression level of peripheral blood mononuclear cells were higher than that in the control group （P<0.05）. There was no significant difference in the total incidence of adverse drug reactions between the 2 groups （P>0.05）. After 1 year of follow-up， the total incidence of cardiovascular adverse events in the study group was lower than that in the control group （P<0.05）. Conclusion Early application of empagliflozin after interventional therapy in T2DM patients with AMI can regulate monocyte polarization， reduce ventricular remodeling， improve the prognosis of patients with good safety.

关键词

恩格列净 / 急性心肌梗死 / 心室重构 / 单核细胞极化

Key words

empagliflozin / acute myocardial infarction / ventricular remodeling / monocyte polarization

急性心肌梗死（acute myocardial infarction，AMI）是指冠状动脉完全闭塞，从而导致心肌细胞缺血、缺氧引起心肌坏死，使心脏功能受损且危及生命的急性病症。当前对于AMI患者，经皮冠状动脉介入治疗（percutaneous coronary intervention，PCI）是临床最为有效的措施，可以迅速开通罪犯血管，恢复心肌血供，挽救患者的生命，降低AMI的致死率^［1］。但AMI对心肌产生急性损伤，在经PCI治疗后发生心力衰竭等严重心血管不良事件的概率极高，致残、致死率仍较高^［2］。糖尿病（diabetes mellitus，DM）是临床常见的慢性代谢疾病之一，其中2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）占比高达90%^［3］。研究发现，T2DM患者并发AMI的风险更高，PCI的整体预后欠佳，发生心血管不良事件的风险增加，病死率相对升高^［4］。心室重构是慢性心力衰竭发生、发展的主要病理、生理机制，是影响心力衰竭发病率和死亡率的决定因素。关于T2DM并发AMI患者PCI后如何更有效地控制血糖同时抑制或延缓心室重构，降低心力衰竭的发生率，受到临床广泛关注。恩格列净是一种钠-葡萄糖协同转运蛋白2抑制剂，是一种新型的用于控制血糖的药物，有研究发现，其不仅降糖效果显著，对于高血压、高血脂等心脑血管高危因素也有良好的改善效果^［5］。基于此，本研究探讨恩格列净对T2DM合并AMI患者经PCI后心室重构及外周血单核细胞极化的影响，以期为临床治疗提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性选取2021年6月至2022年6月于上海市浦东新区公利医院行PCI的AMI伴有T2DM患者100例作为研究对象，根据PCI后用药方案分为研究组（53例）和对照组（47例）。对照组：男性24例，女性23例；年龄为48~75岁，平均（60.42±5.84） 岁；T2DM病程最短2年，最长15年，平均（6.64±1.28） 年。研究组：男性29例，女性24例；年龄为48~75岁，平均（61.27±5.92） 岁；T2DM病程最短2年，最长15年，平均（7.02±1.43） 年。2组患者一般资料比较，差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。

纳入标准：①参考《中国2型糖尿病防治指南（2020年版）》^［6］相关标准确诊的T2DM患者；②符合相关诊疗指南^［7］对急性心肌梗死的诊断标准，且为首次急性发病者；③均完成急诊PCI；④临床病理资料完整，对本研究内容知情同意。

排除标准：①伴有严重全身性感染、甲状腺功能亢进、自身免疫性疾病、恶性肿瘤者；②合并肝脏、肾脏、肺等其他重要器官功能严重不全者；③既往有阵发性/持续性心房颤动史、有心脏瓣膜病等者；④伴有糖尿病乳酸中毒、酮症酸中毒等糖尿病急性并发症者；⑤需服用免疫抑制剂、长效激素类药物者；⑥对本研究用药不耐受者，临床资料不完整者。

本研究符合《赫尔辛基宣言》。

1.2 治疗方法

2组患者均接受PCI，进行术后饮食指导、康复训练运动指导等。对照组在术后给予降糖、抗凝、抗血小板、抗心肌缺血等常规标准化药物治疗。研究组在对照组治疗的基础上加用恩格列净（江苏豪森药业集团有限公司，规格为10 mg·片^-1），口服，每日晨起空腹服用或于进食后0.5 h内服用，每日10 mg。2组均连续干预6个月。

1.3 观察指标

1.3.1 血清学指标

治疗前及干预6个月后采集患者外周静脉血5 mL，以3 500 r·min^-1离心10 min后，收集上清，采用酶联免疫吸附试验检测血清氨基末端脑利钠肽前体（N-terminal pro-brain natriuretic peptide，NT-proBNP）、肿瘤坏死因子‍-‍α（tumor necrosis factor，TNF-α）、白细胞介素（interleukin，IL）-6，IL-10水平。

1.3.2 左心室重构指标

通过彩色多普勒超声心动图评估患者左心室质量分数（left ventricular mass index，LVMI）、右心室舒张末期容积（right ventricular end-diastolic volume，RVEDV）、左心室重构指数（left ventricular remodeling index，LVRI），由同一超声科医师完成。

1.3.3 外周血单核细胞极化情况

于治疗前、干预6个月后抽取患者外周静脉血，加入磷酸盐缓冲液（PBS）混匀后于4 ℃以3 500 r·min^-1离心30 min，收集第二层白膜细胞，再用PBS洗涤后获得单核细胞备用；取单核细胞，按照试剂盒说明书通过Trizol法提取总RNA，经紫外分光光度计测定RNA纯度足够后逆转录获得cDNA；再通过实时荧光定量聚合酶链式反应（RT-qPCR）检测外周血M1型单核巨噬细胞标志物诱导型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS）mRNA水平，M2型巨噬细胞标志物精氨酸酶1（arginase，Arg1）水平。以GAPDH为内参基因，通过2^-△△Ct法计算Arg1 mRNA、iNOS mRNA的相对表达量，引物序列见表1。PCR循环：95 ℃变性15 s、60 ℃退火20 s、70 ℃延伸10 s，进行40个循环。

1.3.4 药物不良反应

观察并记录患者治疗期间恶心呕吐、低血糖、症状性低血压、尿路感染等药物不良反应的发生率。

1.3.5 心血管不良事件

所有患者均通过门诊复诊或电话随访1年，统计1年内患者AMI再发生、心绞痛、因心力衰竭再入院等不良事件的发生情况。

1.4 统计学方法

数据分析采用SPSS 21.0统计学软件。符合正态分布的计量资料以（\overline{x}±s）表示，进行t检验；计数资料以“例（%）”表示，进行χ²检验。显著性水平设定α=0.05，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 血清学指标的比较

治疗前，2组患者的血清NT-proBNP、TNF-α、IL-6、IL-10水平比较差异均无统计学意义（P>0.05）。治疗后，2组患者的血清NT-proBNP、TNF-α、IL-6水平均下降，IL-10水平均上升，且研究组上述指标的变化幅度较对照组更大，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表2。

2.2 心室重构指标的比较

治疗前，2组患者超声心室重构参数LVMI、RVEDV、LVRI比较差异均无统计学意义（P>0.05）。治疗后，2组的LVMI、RVEDV、LVRI均下降，且研究组的以上参数均低于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表3。

2.3 外周血单核细胞中Arg1 mRNA、iNOS mRNA表达水平的比较

治疗前，2组患者外周血单核细胞相应标志物Arg1、iNOS mRNA表达水平比较差异均无统计学意义（P>0.05）。治疗后，研究组Arg1 mRNA表达水平高于对照组，iNOS mRNA表达水平低于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表4。

2.4 药物不良反应的比较

治疗期间研究组患者药物不良反应总发生率低于对照组，差异无统计学意义（P>0.05）。见表5。

2.5 心血管不良事件的比较

随访1年期间，研究组患者出现AMI再发生、心力衰竭等心血管不良事件的总概率低于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。见表6。

3 讨论

T2DM患者的机体处于长期慢性炎症状态，AMI的发生导致心肌缺血、缺氧，加剧炎性损伤，同时可引起一系列复杂的细胞反应，增加心室结构重塑发生的风险，导致患者发生心力衰竭，出现心源性死亡，导致T2DM合并AMI患者PCI预后极为不佳^［8］。当前临床相关指南指出，对所有AMI患者，在无明确禁忌证的情况下应尽早给予相应药物减少心室重构，预防冠心病、心力衰竭的发生或延缓病情发展^［9］。恩格列净是一种典型的钠-葡萄糖共转运蛋白抑制剂（SGLT-2i）药物，在显著降低血糖的同时，心血管系统也能从中获益。既往研究表明，恩格列净对于AMI后心力衰竭的防治有显著效果，可明显降低NT-proBNP，改善心功能^［10-11］。但针对其在T2DM合并AMI患者PCI后对心血管疾病的防治效果及机制的研究相对缺乏，故本研究探讨T2DM合并AMI患者PCI后早期应用恩格列净对患者心室重构及单核细胞极化的影响。

心室重构是AMI患者发展为心力衰竭的重要病理变化，在心力衰竭发生过程中，神经内分泌系统异常活跃，NT-proBNP等神经内分泌因子生成异常增加，对血管及心脏产生继发性损伤，加速心肌的重构，是临床公认的心力衰竭标志物^［12］。借助心脏超声可以观察心室结构，是评价心室重构的金标准，心肌异常增厚时，LVMI、LVRI等水平明显升高，临床常用于判断心功能预后。本研究结果显示，治疗6个月后，研究组患者的血清NT-proBNP水平明显低于对照组；超声心室重构参数LVMI、RVEDV、LVRI亦均明显低于对照组，随访1年期间研究组的心血管不良事件发生率较对照组更低，表明T2DM合并AMI患者PCI后早期应用恩格列净可有效降低NT-proBNP水平，延缓患者的心室重构程度，提高心功能，改善预后。其原因可能在于恩格列净促进了机体对葡萄糖的利用和排泄，热量消耗增加，使得心膜外蓄积的脂肪减少，从而保护心血管内皮功能；恩格列净还对心脏成纤维细胞的分化具有调控作用，有助于心脏纤维化以及心室重构进程的延缓^［13］。此外，恩格列净通过对胰岛β细胞的保护可以提高机体对胰岛素的敏感性，进一步强化心脏循环，因此早期应用恩格列净对心功能改善显著，患者预后更好。

人体内单核巨噬细胞系统对于机体天然免疫具有重要作用，巨噬细胞主要包括两大亚群，一是起到促炎作用的巨噬细胞（M1型），二是发挥抗炎作用的巨噬细胞（M2型），体内单核巨噬细胞可在2种亚型间转化，从而参与机体的生理、病理过程。在心肌梗死、冠心病、心力衰竭等心血管疾病发生和进展中，单核巨噬细胞的极化也发挥了重要作用，心室重构的发生与巨噬细胞由M1型向M2型的转化延迟有关^［13-14］，所以调节单核巨噬细胞M1/M2型极化状态对于缓解炎症反应、修复损伤心肌、防治心血管病具有极大意义。本研究结果显示，治疗后研究组的M1型巨噬细胞分化标志物iNOS mRNA表达低于对照组，同时M2型巨噬细胞分化标志物Arg1 mRNA表达高于对照组；血清促炎介质TNF-α、IL-6水平均明显低于对照组，抗炎因子IL-10水平则明显高于对照组。XU L等^［15］研究显示，在肥胖小鼠模型中应用恩格列净，可以明显减少M1型巨噬细胞的积聚，并诱导和促进M2表型的分化，进而缓解肥胖相关的慢性炎症反应，与本研究结果呈现相同趋势。以上表明恩格列净对单核巨噬细胞的分化具有一定调控作用，可能通过增加Arg1 mRNA表达，抑制iNOS mRNA表达而促进M1型巨噬细胞向M2型巨噬细胞转化，进而提高血清抗炎因子IL-10的水平，同时减少TNF-α、IL-6等促炎介质的分泌，抑制炎症反应，减轻对心肌组织的损伤，促进心肌功能恢复。在安全性方面，本研究结果显示，2组患者药物不良反应发生率比较差异无统计学意义，表明恩格列净早期应用于T2DM合并AMI行急诊PCI后患者具有较好的安全性。

综上所述，恩格列净应用于T2DM并发AMI介入治疗后的患者，可有效抑制患者的炎症状态，减少心室重构，有利于延缓患者心力衰竭进程，显著改善其预后，可能通过调节患者单核细胞极化趋势发挥作用。但本研究存在样本量小、病例来源单一等局限，后续可扩大样本量，结合基础实验及临床研究，进一步探索恩格列净对心血管系统的保护机制。

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基金资助

国家自然科学基金项目(82370370)

上海市浦东新区公利医院青年基金项目(2020YQNJJ-09)