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一型糖尿病并发症统计(一型糖尿病并发症和二型的区别)

医脉通内分泌科 0
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纪立农教授团队发表重要科研成果!AI赋能临床诊疗,构建1型糖尿病并发症风险自主评估模型

引言:微血管并发症是1型糖尿病患者因血糖控制不佳而常见且严重的临床不良结局,也是患者高度关注的核心健康问题。然而,传统的筛查方式通常依赖于医疗保健服务体系的充分可及性,同时患者普遍缺乏医学专业知识,这些因素共同导致了微血管并发症的早期识别面临诸多挑战。

为解决这一问题,北京大学人民医院内分泌科纪立农教授团队通过机器学习算法,成功构建了一种1型糖尿病微血管并发症风险的自我评估模型。该模型旨在帮助患者在非医疗环境中自主评估微血管并发症的发生风险,从而实现早期识别与干预,提升疾病管理的效率与效果。

该研究成果已于2024年11月在国际知名期刊Diabetes, Obesity and Metabolism在线发表,北京大学人民医院内分泌科临床八年制博士生胡晓丹刘蔚医师为共同第一作者,蔡晓凌教授纪立农教授为共同通讯作者。

创新方法赋能1型糖尿病并发症筛查

1型糖尿病患者常面临微血管并发症的风险,主要包括糖尿病视网膜病变、糖尿病肾病、糖尿病神经病变,对患者的生活质量和健康状况产生重大影响。早期识别这些风险对于及时干预和改善患者的预后至关重要。

然而,传统的筛查方式依赖于医疗保健专业人员,不仅耗时耗资,还存在可及性有限的问题。为此,本研究旨在开发并验证一种基于机器学习的算法,帮助1型糖尿病患者自主评估其微血管并发症的发生风险。这一创新方法将有助于促进早期干预,实现个性化治疗,从而进一步改善患者的管理和预后。

研究方法 :研究团队利用“中国 1 型糖尿病整合医疗管理模式项目”数据库作为模型构建集,基于XGBoost算法和交叉验证,构建了糖尿病肾病、糖尿病视网膜病变和糖尿病周围神经病变这三种微血管并发症风险的自我识别模型。

进一步的,研究团队在“糖星在线”在线社群对上述算法的有效性进行了外部验证,以评估其泛化能力和实际应用价值。

北大人民医院团队开发自我评估模型:精准识别三大糖尿病并发症风险

1.糖尿病视网膜病变识别模型

根据特征重要性筛选变量(病程、血糖监测频率、饮食习惯、糖尿病教育和心理健康状态),构建糖尿病视网膜病变风险识别模型。在内部验证中,模型AUROC达到0.889(95% CI 0.870-0.908);在外部验证中,AUROC达到0.762。

图1 糖尿病视网膜病变识别模型

2.糖尿病肾病识别模型

根据特征重要性筛选变量(病程、血糖监测频率、饮食习惯、医保种类和心理健康状态),构建糖尿病肾病风险识别模型。在内部验证中,模型AUROC达到0.844(95% CI 0.775-0.913);在外部验证中,AUROC达到0.718。

图2 糖尿病肾病识别模型

3.糖尿病周围神经病变识别模型

根据特征重要性筛选变量(病程、血糖监测频率、饮食习惯和心理健康状态),构建糖尿病周围神经病变风险识别模型。在内部验证中,模型AUROC达到0.839(95% CI 0.818-0.860);在外部验证中,AUROC达到0.721。

图3 糖尿病周围神经病变识别模型

专家点评

纪立农 教授

北京大学人民医院内分泌科主任

100多年前,胰岛素的发明彻底改写了1型糖尿病的自然病程,使这种曾经的致死性疾病转变为一种可以通过长期良好血糖控制而实现与常人相近生活质量的慢性疾病。近年来,随着1型糖尿病在诊断、治疗及管理领域的不断进展,医患双方对控制这一疾病的信心显著增强。然而,早期识别风险并进行有效干预,仍然是1型糖尿病长期管理中的核心环节。

在慢性病诊疗过程中,赋能患者,使其作为健康管理的主体,积极参与糖尿病的日常管理,不仅具有重要的医疗价值,还能带来心理和社会层面的积极影响。通过机器学习算法,患者可通过简单的问卷填写,精准评估个体化的并发症发生风险,为患者提供了便捷的工具。这种方法能够有效推动患者自主就医,实现早期发现、早期治疗,从而改善疾病预后,为1型糖尿病的管理开启了新的篇章。

作者简介

胡晓丹

共同第一作者

  • 北京大学临床医学八年制在读

刘蔚

共同第一作者

  • 北京大学人民医院内分泌科副主任医师,副教授,硕士生导师

  • 毕业于北京大学医学部,博士学位,2015-2016年美国北卡罗来纳大学教堂山分校营养学系进修

  • 长期从事内分泌代谢病的临床、教学和医疗工作

  • 发表 SCI 论文 22篇,核心期刊4篇,其中第一作者在Diabetes Care等杂志发表SCI论文11篇

  • 主持国家自然科学基金项目1项,校级基金1项,院级基金2项

蔡晓凌

共同通讯作者

  • 北京大学人民医院内分泌科

  • 内分泌科主任医师、博士研究生导师

  • 在糖尿病药物治疗学、糖尿病与炎症、糖尿病并发症等领域开展了一系列研究,其研究成果发表在Frontiers in Endocrinology、BMC Medicine、Cardiovascular Diabetology等高质量SCI期刊

  • 兼任中华医学会糖尿病学分会青年委员、中华医学会糖尿病学分会教育学组委员、中国女医师协会糖尿病专委会委员、北京医学会糖尿病分会委员

纪立农

共同通讯作者

  • 北京大学人民医院内分泌科主任

  • 北京大学糖尿病中心主任,博士生导师

  • 带领的团队作为“卫生部临床重点专科”和“北京市糖尿病领域临床研究中心”获多项国家自然科学基金支持,并担任国家重大科研项目包括863、重点研发项目及北京市科委重大课题的首席科学家

  • 在国内外一流专业杂志(包括在New England Journal of Medicine、Lancet、British Medical Journal、Lancet Diabetes & Metabolism、Diabetes Care、Nat Rev Endocrinol、Genetic Medicine、Diabetes、Cardiovascular Diabetology等)上发表论文400余篇,2020-2023连续4年入选Elsevier高被引学者

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糖尿病患者会出现哪些并发症?有什么治疗方法?

护骨素(OPG)也被称为破骨细胞抑制因子(OCIF),属于肿瘤坏死因子受体的超家族,胎鼠小肠cDNA测序时被找到。

人OPG蛋白由401个氨基酸构成,在心、肺、肾、肝、脑、骨髓、骨髓基质细胞、成骨细胞(OB)、平滑肌细胞和血管内皮细胞中表达。

OPG的表达受许多激素和细胞因子调节。近年来多个研究报告显示血清OPG与多种类型糖尿病有着密切相关性。

OPG与糖尿病并发症

糖尿病及其并发症对患者危害极大甚至可危及生命。

近年来研究发现OPG水平与糖尿病并发症相关,并且发现其严重程度与OPG浓度成正比。

另外,动物实验研究发现糖尿病大鼠主动脉相对于对照组大鼠OPG蛋白显著增加(P﹤0.05)。

OPG与糖尿病大血管病变

OPG与糖尿病冠状动脉硬化

将510例无心血管疾病症状的2型糖尿病患者用ELISA法测定OPG水平,行CAC成像检查,经统计分析发现血清OPG水平显著升高的患者CAC评分(冠状动脉钙化评分)增高(P﹤0.001)。

血清OPG水平与年龄、腰臀比、收缩压、糖尿病病程(r=0.30,P﹤0.0001)、(r=0.11,P=0.01)、(r=0.11,P=0.01)、(r=0.20,P﹤0.0001)呈正相关。

观测者操作特性曲线分析血浆OPG水平较英国前瞻性糖尿病研究、弗雷明汉风险评分更好地预测短期心血管病的风险。

当OPG水平≥19pmol/l时对于近期心血管事件预测的敏感性和特异性最大(灵敏度=74%:48%-92%,特异性=91�%-93%)。

同样MaserRE等通过ELISA法测定50例2型糖尿病患者的血清OPG、OC(骨钙素),并行多层螺旋CT扫描来评估冠状动脉钙化程度。

发现CAC(冠状动脉钙化)评分异常者(CAC评分≥10分被视为异常)较正常者(CAC评分﹤10分时是正常的)OPG水平显著升高(P=0.026),Logistic回归分析显示,OPG与CAC评分呈正相关(P=0.011)。

另外对一项98例3个月内诊断急性冠脉综合征的2型糖尿病患者研究,Spearman相关分析发现血清OPG浓度与年龄(r=0.48,P﹤0.001)、NT-pro-BNP水平(r=0.41,P﹤0.05)、PVW(r=0.43,P﹤0.01)、脉压(r=0.43,P﹤0.02)正相关。

OPG与糖尿病颈动脉硬化

一项包括124例2型糖尿病患者的临床试验中,血清OPG水平采用ELISA法测定,超声检查颈动脉血管钙化。

据OPG水平将受试者分为4组,在OPG水平最高的第四组的血管钙化是显著的,相反,在OPG水平最低的第一组血管钙化是不存在(P=0.015)。

RozasMP等通过比较43例2型糖尿病男性患者和25例非糖尿病男性患者血浆OPG水平。

发现2型糖尿病患者在颈动脉内膜中层厚度异常、颈动脉斑块、主动脉钙化、高血压及外周动脉疾病中血清OPG分别为5.12±1.59pmol/L、5.46±1.67pmol/L、5.91±1.39pmol/L、5.11±1.86pmol/L、6.24±1.64pmol/L。

而非糖尿病组的血清OPG分别为3.76±1.98pmol/L、4.20±1.81pmol/L、4.07±1.76pmol/L、3.81±1.47pmol/L、4.21±1.63pmol/L。

2型糖尿病组的血清OPG水平明显高于非糖尿病组(P值均小于0.05),且调整年龄和主要心血管病危险因素后,经Logistic回归分析显示,血清OPG与IMT异常颈动脉斑块、主动脉钙化以及外周动脉疾病发生风险增加均密切相关。

因此,血清OPG可能是男性2型糖尿病者心血管疾病的一个预测标志。

PoulsenMK对没有心血管病史2型糖尿病患者(N=305,年龄:58.6±11.3年,糖尿病病程4.5±5.3年),行筛查颈动脉疾病、外周动脉疾病、心肌缺血,测量踝关节和趾收缩压力,血浆OPG和其他心血管相关标志物浓度的测定。

研究发现颈动脉疾病和外周动脉疾病的病人相比无颈动脉、外周动脉疾病的患者血浆OPG浓度显着增加的(P﹤0.001)。

调整年龄、糖化血红蛋白、尿微量白蛋白与肌酐比值等,经多因素Logistic回归分析显示血浆OPG浓度与颈动脉疾病相关(OR=2.12;95%CI:1.22-3.67;P=0.008)。

而与外周动脉疾病或心肌缺血无关(OR=1.77;95%CI:0.97-3.22;P=0.063和OR=1.26;95%CI:0.77-2.06;P=0.364)。

ChenWJ等对78例无症状单纯血糖控制良好2型糖尿病男性患者和14名年龄相匹配糖耐量正常组(对照组)行临床研究,发现在男性T2DM患者血清OPG水平显著高于对照组(P﹤0.05)。

血浆OPG水平与主动脉扩张、左心室收缩末期容积、早期充盈期和动脉收缩高峰充盈率的比值及葡萄糖摄取心肌代谢率呈负相关。

与年龄、糖化血红蛋白以及LV(容量/体积比)呈正相关(P值均0.05),行多变量回归分析,调整收缩压与年龄后,血浆OPG与主动脉扩张呈负相关性(β=-0.268,P=0.007)。

OPG与糖尿病微血管病变

OPG与糖尿病肾病

通过对1939例1型糖尿病者参与的大型临床研究,发现大量白蛋白尿患者比微量白蛋白尿或白蛋白排泄率正常OPG浓度更高。

中至重度肾功能损害的患者(eGFR<60mL/min/1.73m2)较无肾功能损害者也有较高浓度的OPG(1.9±0.1vs1.4±0.1μg/mL,P﹤0.05)。

OPG与视网膜病变(DR)

KnudsenST等将性别、年龄相匹配受试者分为正常糖耐量组、糖耐量异常组、2型糖尿病无视网膜病变组、2型糖尿病患者的糖尿病性黄斑病变(DMA)组;

测定血清OPG水平,统计学分析发现糖尿病患者血清OPG浓度高于正常糖耐量组(3.04±0.15vs2.54±0.16ng/L,P﹤0.05),DMA组血清OPG明显高于正常糖耐量组(3.25±0.23vs2.54±0.16ng/L,P=0.01)。

合并微血管病变者血清OPG浓度显著高于正常糖耐量组(3.61±0.36ng/Lvs2.54±0.16ng/L,P﹤0.01)、糖耐量减低组(3.61±0.36ng/Lvs2.82±0.21ng/L,P﹤0.05)、无视网膜病变组(3.61±0.36ng/Lvs2.83±0.20ng/L,P﹤0.05)。

可能机制

内皮细胞和平滑肌细胞都是动脉血管壁重要组成部分,它们异常改变与动脉粥样硬化密切相关。既往多项研究发现OPG对血管有保护作用。

CallegariA等在一项动物实验中,将12周龄小鼠分为ApoE-/-OPG-/-平滑肌细胞组(KO-VSMCs)、ApoE–/–OPG / 平滑肌细胞组(WT-VSMCs)。

在动脉取样,体外细胞培养,在成骨细胞培养基中培养7天后,发现相比WT-VSMCs,KO-VSMCs钙化明显,添加外源性RANKL后发现KO-VSMCs的钙化对RANKL剂量有极强依赖性。

并发现RANKL可能通过激活、增加Runx2、OPN、BMP2的表达,促进血管钙化,并可介导IL-6的表达,IL-6最近被证实促进血管钙化。

然而wt-vsmc组Runx2、OPN、BMP2的表达明显下降,RANKL对VSMCs钙化无影响,并且对IL-6介导程度降低,认为OPG作为RANKL的竞争性受体,可能通过控制RANKL从而促进血管平滑肌细胞钙化效果来进一步抑制血管钙化。

也有研究发现OPG可能通过激活Nox-4、NOx-2增加ROS的产生,导致外周血内皮祖细胞凋亡。

另外,发现OPG也可能通过促进细胞外信号调节激酶1/2(ERK-1/2)和p38促分裂素原活化蛋白激酶(p38MAPK)磷酸化,从而增加ROS产生,促进氧化应激,进一步导致循环内皮祖细胞凋亡。这些均提示动脉粥样硬化的发生在一定程度上归因于OPG直接增加内皮祖细胞的凋亡。

治疗应用

目前,重组人OPG(DMAb)在心血管疾病的治疗研究已经开始,在动物实验中将2个月龄时开始高脂饮食的LA(Ldlr-/-Apob100/100)小鼠分为2组。

分别注射OPG和安慰剂(磷酸盐缓冲液),在月龄8个月时,进行超声心动图检查评价瓣膜功能,发现相对于注射安慰剂的LA小鼠,注射OPG小鼠主动脉瓣瓣膜组织钙化减少,瓣膜功能改善。

但并没有达到统计学意义(OPG-LA小鼠瓣分离=1.0±0.05毫米,安慰剂LA小鼠瓣分离=0.89±0.05毫米;P=0.13)。

另一项实验,将2个月龄时开始高脂饮食的LA小鼠,分为2组,在6个月龄时接受超声心动图评估瓣膜功能,之后分别注射OPG和安慰剂(磷酸盐缓冲液)。

12个月龄时再行超声心动图发现注射OPG的LA小鼠明显较用安慰剂的LA小鼠主动脉瓣瓣功能好,因此认为OPG减缓主动脉瓣钙化趋势,在高胆固醇血症的主动脉瓣狭窄可能阻止主动脉瓣功能损害。

但SamelsonEJ等通过对2363例绝经后骨质疏松症妇女(安慰剂组1142例,DMAb治疗组1221例),同时选取7808例参与每6个月评估使用Denosumab降低骨折发生的临床试验者(安慰剂组3906,DMAb治疗组3902例)。

在为期3年的研究中,发现绝经后骨质疏松症妇女,安慰剂组主动脉钙化的进展频率(22%)与DMAb治疗组(22%)无显著差异(P=0.98)。

参与每6个月评估使用Denosumab降低骨折发生的临床试验的妇女,心血管不良事件发生的频率,安慰剂组(40%)和DMAb治疗组(38%)也没有显着差异(P=0.26  ),认为DMab治疗对心血管不良事件的发生率和主动脉钙化进展率没有治疗效果。

临床试验与动物实验结果不一致,可能与不完善的研究方法、发表偏倚简单的动物模型不能反映人类疾病等有关,需进一步合理的实验研究,明确OPG的临床效果。

OPG作为肿瘤坏死因子超家族成员,与糖尿病及其并发症的发生、发展密切相关,可能作为一种生化指标用于糖尿病及其并发症的病情评估,为OPG在糖尿病及其并发症的临床诊治方面的应用提供理论支持。

糖尿病并发症你知多少?

糖尿病并发症是长期血糖控制不佳导致的全身性损害,可分为急性并发症和慢性并发症两大类。

一、急性并发症(可迅速危及生命)

1. 糖尿病酮症酸中毒(DKA)

- 原因:胰岛素严重不足时,身体分解脂肪供能,产生大量酮体,导致血液酸化。

- 表现:呼吸有烂苹果味、恶心呕吐、腹痛、嗜睡甚至昏迷。

- 高危人群:1型糖尿病或胰岛素严重缺乏者。

2. 高渗性高血糖状态(HHS)

- 原因:极高血糖(常超过600mg/dL)导致血液渗透压升高,严重脱水。

- 表现:极度口渴、意识模糊、抽搐,多见于老年2型糖尿病患者

3. 严重低血糖

- 原因:过量降糖药、未及时进食或运动过度。

- 表现:冷汗、心悸、昏迷,需立即补充糖分

二、慢性并发症(长期高血糖导致)

1. 大血管病变

- 冠心病、心梗:糖尿病患者心血管病风险是常人2-4倍。

- 脑卒中:血糖升高加速动脉粥样硬化。

- 下肢动脉闭塞:可能导致足部坏疽甚至截肢。

2. 微血管病变

- 糖尿病视网膜病变:我国成人失明主因之一,早期无症状,需定期眼底检查。

- 糖尿病肾病:约30%-40%患者发展为肾衰竭,需透析。

- 周围神经病变:手脚麻木、刺痛、感觉减退,易引发足部溃疡。

3. 糖尿病足

- 机制:神经病变 血管病变 感染,导致足部溃烂、坏死。

- 预防:每日检查双脚,避免赤脚行走,及时处理小伤口。

4. 其他并发症

- 骨质疏松:高血糖影响骨代谢,骨折风险增加。

- 牙周病:牙龈感染和牙齿脱落更常见。

- 认知障碍:增加阿尔茨海默病风险。

三、如何预防并发症?

1. 控血糖:空腹血糖4.4-7.0mmol/L,餐后<10mmol/L,糖化血红蛋白(HbA1c)<7%。

2. 控血压:目标<130/80mmHg。

3. 调血脂:低密度脂蛋白(LDL-C)<2.6mmol/L。

4. 健康习惯:戒烟、限酒、低盐低脂饮食、每周150分钟运动。

5. 定期筛查:

- 每年查眼底、尿微量白蛋白、神经病变。

- 每3-6个月测糖化血红蛋白。

四、关键提醒

- 即使无症状,长期高血糖仍会 silently 损害器官。

- 早期干预可逆转或延缓并发症,如视网膜病变激光治疗、肾病早期用药。

- 综合管理:血糖只是其一,血压、血脂、体重同样重要。

糖尿病并发症的预防胜于治疗,科学控糖 全面健康管理是关键!如有疑问,建议内分泌科定期随访。

注:如有不适,及时就医!!!