中性粒細胞與淋巴細胞比值在2型糖尿病及並發症中的診斷價值

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中性粒細胞與淋巴細胞比值在2型糖尿病及並發症中的診斷價值 健康 第1張

作者:王雅茹 張詩田 牛文彥

單位:天津醫科大學朱憲彝紀念醫院

中性粒細胞與淋巴細胞比值在2型糖尿病及並發症中的診斷價值 健康 第2張

牛文彥

天津醫科大學朱憲彝紀念醫院查驗科主任

博士、教授、博士研究生導師;天津醫科大學基礎醫學院免疫系教授、博士生導師,天津醫科大學校聘一級崗位教授。專業研究方向:胰島素抵抗的發病和改善機制研究、免疫細胞和免疫分子在糖尿病發病中的作用、運動調節糖代謝的分子機制、腸道菌群改善胰島素抵抗的機制。主持承擔國家級課題和天津市重點科研課題多項,在Diabetes、J Biol Chem和Am J Physiol等雜誌發表SCI收錄論文46篇,獲得天津市科技進步二等獎。兼任天津市醫學會查驗分會副主任委員、天津市醫師協會查驗醫師分會副會長、天津市醫藥學專家協會內分泌專業委員會委員、中國細胞生物學學會天津市分會理事、天津市健康管理協會理事,國家衛計委「重大新藥創制」科技重大專項二審評委、國家自然科學基金重點和優青等項目二審評委、教育部優博論文和全軍優博論文評委。並擔任Theranostics、Diabetologia、《中華查驗醫學雜誌》等 20 餘種著名醫學期刊的審稿專家。

摘 要

2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)目前已成為世界性健康問題,多項研究發現,T2DM及其並發症的發生與系統性慢性低度炎症有關。中性粒細胞介導固有免疫,淋巴細胞介導適應性免疫,中性粒細胞與淋巴細胞比值(neutrolphil to lymphocyte ratio,NLR)可作為提示系統性炎症的指標。大量臨床研究發現,NLR與T2DM及其並發症如糖尿病腎病、糖尿病神經病變、糖尿病心血管病變相幹,可作為這些疾病的預測因子。NLR作為簡便易得的檢測指標可在T2DM及其並發症的診斷中發揮作用。

2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)已成為全球性健康問題,預計到2030年,T2DM患病人數將達到3.66億[1,2]。如果不能及時診斷和有效控制T2DM,將會出現嚴重並發症,最終導致患者死亡。因此,早期預測和診斷對於控制T2DM及其並發症的發生發展極為重要。多項研究發現,T2DM及其並發症的發生發展與系統性慢性低度炎症有關[3-5]。中性粒細胞和淋巴細胞作為機體抵抗外界病原體入侵的第一道防線,是重要的炎症調節分子,是參與激活涉及急性和慢性炎症反應的主要細胞類型[6]。中性粒細胞主要介導固有免疫,淋巴細胞主要介導適應性免疫。中性粒細胞與淋巴細胞比值(neutrophil to lymphocyte ratiao,NLR)可從血常規分析中獲得,用於評價炎症反應的預後[6]。許多研究發現,NLR可用作炎症標誌物,是重大心臟事件後死亡的危險因素和癌症預後的預測因子[7,8],它與多種疾病(心肌梗死、冠心病、冠狀動脈粥樣硬化、慢性阻塞性肺疾病、肥胖患者的高分化腎癌)的不良預後有關[9-15]。近來,一些臨床研究發現,NLR也是T2DM及其並發症的潛在炎症生物標誌物[16,17],可作為T2DM及其並發症的預測因子。

T2DM

T2DM以胰島素抵抗、慢性高血糖為特征。大量研究報導糖尿病患者炎症細胞因子(C反應蛋白、IL-1、IL-6、TNF-α)水平升高[18]。最近, NLR已成為T2DM新的炎症標誌物[19]。NLR可從全血細胞計數(CBC)中獲得,可作為內皮功能異常和急性或慢性全身性炎症的指標[20]。中性粒細胞分泌炎性因子,可引起血管壁變性;淋巴細胞具有抗動脈粥樣硬化的作用,從而調節炎症應答[21]。NLR升高與胰島素抵抗[22]、葡萄糖不耐受程度相幹[16],且NLR在糖尿病前期和糖尿病患者中顯著升高[19]。Palella E等人也發現,T2DM患者的白細胞數量和中性粒細胞數量顯著高於健康對照組,糖化血紅蛋白(HbA1c)水平較高的患者的NLR更高,提示白細胞在糖尿病患者炎症狀態評估中起支持作用,且NLR是預測T2DM患者血管並發症的輔助預後指標[23]。Duman TT等人的研究也顯示T2DM患者的NLR水平升高,並與HbA1c水平呈正相幹[24]。目前,臨床上認為代謝手術是T2DM伴肥胖患者的一種治療選擇,Aldo Bonaventura 等人通過logistic回歸分析發現,NLR≤1.97可預測T2DM患者5年內的緩解,且與BMI無關。在接受代謝手術的肥胖患者中,低NLR與T2DM長期緩解相幹,這表明循環的炎症細胞(即中性粒細胞)可能與T2DM緩解呈負相幹[25]。以上結果表明, NLR可作為T2DM前期、糖尿病和代謝手術後長期緩解的預測指標,以及胰島素抵抗的預後指標。

糖尿病心腦血管病變

炎症反應是動脈粥樣硬化及其進展的關鍵機制,晚期糖基化終產物(AGEs)具有促炎症和潛在致動脈粥樣硬化功能,在動脈粥樣硬化的發展過程中,血液中性粒細胞數量增加,並被吸引到斑塊中,分泌炎症產物,導致血管壁持續損傷和內皮功能受損[26]。在T2DM中,心血管疾病的部分風險是由於一些病理生理變化導致的血栓前狀態,包括內皮功能障礙、止血過程的改變(血小板高反應性、凝血因子合成增加、纖溶功能降低)以及炎症等[23]。糖尿病患者仍有較高的心血管事件發生率和較差的預後,尤其是急性冠狀動脈綜合征(ACS)的發生[11]。Roglic等人發現,糖尿病占北美地區死亡人數的15.7%,在這些死亡中,絕大多數是由心血管或腎臟並發症引起的[27]。

有研究表明,ACS患者術前NLR值越高,院內死亡率越高,NLR 5.0可能是ACS風險的一個臨界值[28],約5.5%-18.2%的ACS患者死於醫院,長期隨訪死亡率高達近15%[28]。M.Verdoia等人發現,糖尿病患者的NLR值較高,這種NLR的增加是糖尿病患者冠狀動脈病變程度和嚴重程度的獨立預測因子,NLR顯著升高與血糖水平直接相幹,但與HbA1c無相幹性[11]。Azab等人根據T2DM病人NLR(NLR<1.6、1.6<NLR<2.4、NLR>2.4)將其分成三組,通過4年隨訪,統計發生主要心血管不良事件(MACEs,包括冠狀動脈旁路移植術、急性心肌梗死、經皮冠狀動脈介入治療或心臟相幹死亡)的比例,結果顯示,NLR>2.4的患者中,20.5%的患者經歷過MACEs,NLR值為1.6-2.4和NLR<1.6患者的MACEs率分別為12.4%和5.3%,在校正高血壓、性別、吸煙、年齡、血糖控制和充血性心力衰竭等混雜因素後,NLR依舊是T2DM患者發生MACEs的重要預測因子[29]。對2559名因急性心肌梗死入院的患者進行了回顧性研究發現,T2DM患者1年內再次梗死或死亡的比例比非糖尿病患者明顯增高,比例分別為28%和16.6%,且NLR≥5.0對預測再梗死和死亡有重要意義,提示NLR是T2DM伴急性心肌梗死患者死亡率和1年內再梗死的獨立預測因子[30]。

此外,NLR與冠狀動脈疾病的龐雜性以及接受直接經皮冠狀動脈介入治療(PCI)的ST段抬高心肌梗死(STEMI)患者較差預後也有關[11]。有研究顯示冠心病、急性冠脈綜合征和腦卒中患者的平均NLR顯著高於對照組[31]。與健康人相比,腦卒中患者NLR顯著升高,中/重度腦卒中患者的NLR也高於輕度腦卒中患者[32]。與非糖尿病患者相比,T2DM患者出血性腦卒中的風險更高,NLR升高與T2DM患者腦出血發生率呈正相幹,NLR>2.58可作為危險閾值,有助於預測T2DM患者腦出血的風險,提示NLR作為系統炎症程度的指標,是T2DM患者腦出血的獨立危險因素[26]。

糖尿病腎病

糖尿病腎病導致25-40%的糖尿病患者出現嚴重不良後果,是導致終末期腎功能衰竭的主要原因[33]。炎症在糖尿病腎病的進展中發揮重要作用,許多炎症因子(IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α)與糖尿病腎病的發病機理密切相幹[34]。Kahraman等人對112名在內科和腎科進行治療的T2DM患者做回顧性研究後發現,NLR與腎小球濾過率和總膽固醇水平呈負相幹,與C反應蛋白、尿素、肌酐、隨機尿微量白蛋白、紅細胞分布寬度呈正相幹[5]。24小時尿白蛋白排泄與中性粒細胞計數、NLR呈正相幹,與淋巴細胞計數呈負相幹[5]。隨著24小時尿白蛋白排泄的平均值增加,NLR呈線性增加[5]。線性回歸分析發現,NLR是尿白蛋白排泄的獨立危險因素[5]。同時其他研究也發現,NLR的增高與24小時尿蛋白和尿白蛋白排泄呈獨立相幹[35],NLR是白蛋白尿的獨立預測因子[17]。因此NLR可以用來提示糖尿病腎病的發生。

糖尿病視網膜病變

糖尿病視網膜病變是糖尿病微血管病變之一,約有28.5-40.3%的T2DM患者出現糖尿病視網膜病變[36]。根據視網膜病變的嚴重程度分為非增殖性和增殖性視網膜病變。Powell等人發現水楊酸類的抗炎藥物可以抑制糖尿病視網膜病變的發生,說明炎症在視網膜病變的病理機制中發揮重要作用[37]。糖尿病合併視網膜病變患者的血清和玻璃體液中TNF-α、IL-6、IL-1β、ICAM-1顯著升高[38,39]。中國醫科大學陳蕾等人對247名T2DM患者進行研究後發現,與T2DM非視網膜病變患者相比,T2DM合併視網膜病變患者NLR顯著升高[40]。但是,NLR在T2DM合併非增殖性視網膜病變組與T2DM合併增殖性視網膜病變組間沒有顯著差異,NLR與T2DM合併視網膜病變的嚴重性無關[40]。甘肅省人民醫院劉靜團隊的meta分析中也論述了與上述發現一致的研究結果[41]。這說明NLR可能僅在糖尿病視網膜病變早期發揮作用,但是由於相幹研究的病例數有限,所以今後仍需擴大樣本量做進一步統計分析。

糖尿病周圍神經病變

糖尿病周圍神經病變是糖尿病主要並發症之一,約有45%的T2DM患者和54-59%的1型糖尿病(type 1 diabetes mellitus,T1DM)患者出現糖尿病周圍神經病變[42, 43]。臨床上認為,糖尿病周圍神經病變的進展與血管畸形的進展有關[44]。復旦大學華山醫院鹿斌團隊根據NLR(NLR≤1.52、1.52<NLR≤2.20、NLR>2.20)將511名T2DM患者分為NLR低、中、高三組,高NLR組神經傳導速率顯著降低,振動感知閾值顯著升高,糖尿病周圍神經病變的嚴重程度隨著NLR升高而加重[44]。與低NLR組相比,高NLR組空腹血糖、超敏C反應蛋白水平顯著升高,中NLR組的糖化血紅蛋白水平顯著升高[44]。NLR與年齡、糖尿病周圍神經病變診斷率、心臟收縮壓、振動感知閾值、空腹血糖、維生素B12、超敏C反應蛋白、白細胞總數呈正相幹,與神經傳導速率、血磷水平呈負相幹[44]。在校正了一些潛在影響因素(年齡、性別、病程、體重指數、收縮壓、血糖、血脂、維生素B12、血磷、超敏C反應蛋白、白細胞總數等)後,NLR仍與糖尿病周圍神經病變相幹[44]。NLR最大約登指數的cutoff值為1.7時的敏感性為63.1%,特異性為72.1%;當NLR的cutoff值≥3.9時,特異性為95%[44]。因此NLR可以用來預測糖尿病周圍神經病變的發生,可在臨床上協助醫生監測糖尿病周圍神經病變的發生和進展。

綜上所述,NLR簡便易得,可能在T2DM及其並發症的發生發展中發揮重要的診斷作用。有望廣泛應用於臨床,有助於監控T2DM及其並發症的發生發展,提高患者生活質量。

參考文獻略

註:本文來源於《臨床實驗室》2020年第6期「代謝性疾病」專題

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