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【专题笔谈】糖尿病患者二甲双胍治疗和维生素B12水平的研究进展

 jabaowang 2022-07-16 发布于北京

文章来源:中华糖尿病杂志, 2022,14(6) : 527-532

作者:高蕾莉 纪立农

单位:北京大学人民医院内分泌科

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摘要

二甲双胍基于既往的疗效、安全性和卫生经济学数据,已被国内外指南一致推荐为治疗2型糖尿病的首选药物。但在长期使用二甲双胍治疗的过程中,部分患者可能会出现维生素B12缺乏症,并可能导致巨幼红细胞性贫血、认知障碍、周围神经病变等并发症,严重影响患者健康。该文着重对糖尿病患者使用二甲双胍和维生素B12水平关系的研究进展进行详细阐述,旨在为早期评估使用二甲双胍患者的血清维生素B12状态,尽早发现由此带来的并发症,并及早进行干预提供参考。

糖尿病是一种常见的慢性代谢性疾病,在全球范围内其患病率呈显著增加的趋势。根据国际糖尿病联盟(International Diabetes Federation,IDF)发布的最新全球糖尿病地图1],2019年全球约4.63亿成人(20~79岁)患糖尿病;预计到2030年,全球糖尿病患者将会达到5.784亿。而中国的疾病形势更为严峻,2019年20~79岁的人群中糖尿病患者有1.164亿,居世界首位。

二甲双胍是一种源于山羊豆的胍类衍生物,自1957年起一直在欧洲用于治疗2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)。基于二甲双胍疗效、安全性、卫生经济学数据以及其降低超重或肥胖T2DM患者心血管事件和死亡的风险2],二甲双胍被国内外指南推荐为治疗T2DM的首选药物3, 4]

早在1969年,德国学者Berchtold等5]就发现接受二甲双胍治疗2~3个月的患者存在维生素B12(vitamin B12,VB12)即钴胺素吸收障碍。该发现在1项1971年发表的纳入二甲双胍治疗2年以上的糖尿病患者的横断面研究中进一步得到证实6]。从那时起,二甲双胍使用与低VB12水平之间的关联得到越来越多的证据支持。但也有很多方面存在争议,比如二甲双胍治疗的糖尿病患者中VB12缺乏的患病率差异很大;二甲双胍的使用时间和剂量对血清VB12水平的影响也不一致;也有学者认为仅仅测量血清VB12水平不足以反映组织VB12的代谢状态;哪些生物标记物可以作为更合理的指标也未完全明确;VB12缺乏可能引起不可逆的神经损伤,但这种病变常被误认为是由糖尿病引起的,临床如何识别并干预也未有相应的共识等众多亟需探索的问题。我们对糖尿病患者二甲双胍的使用和VB12水平及相关并发症的关系进展进行详细阐述,旨在为临床工作提供一定的参考。

一、二甲双胍的使用对患者血清VB12水平的影响

自1969年首次发现使用二甲双胍可能影响机体VB12水平以来,关于二甲双胍的使用与低VB12水平的相关研究陆续发表。Chapman等7]对26项观察研究的系统综述和荟萃分析显示,使用二甲双胍的患者其VB12水平显著低于未使用二甲双胍的患者;在对其中4项研究进行的荟萃分析表明,使用二甲双胍6周至3个月后,患者总体VB12平均降低57 pmol/L(95%CI为35~79 pmol/L)。临床中,接受二甲双胍治疗的T2DM患者VB12缺乏患病率存在较大差异,从较低的3.9%(<200 pg/ml)8]、5.8%(≤148 pmol/L)9]到较高的29.66%(<150 pg/ml)10]、41%(<200 pg/ml)11]。造成该现象的部分原因除VB12缺乏的诊断界值差异外,可能与二甲双胍的用药剂量和用药时间有关(表1。一项纳入421例T2DM患者的回顾性研究发现,与未使用二甲双胍治疗的患者相比,使用二甲双胍治疗的患者其血清VB12缺乏(<132.8 pmol/L)的风险增加4.72倍;进一步分析发现,VB12缺乏与二甲双胍剂量及时间密切相关,该研究建议二甲双胍剂量较大(>2 000 mg/d)且持续时间较长(>4年)的患者,有必要定期筛查是否存在VB12缺乏12]。有研究者对1 111例使用二甲双胍治疗6个月以上的T2DM患者的横断面研究进一步发现,与剂量<1 000 mg/d相比,二甲双胍剂量在1 000~1 500 mg/d、1 500~2 000 mg/d和≥2 000 mg/d发生维生素B12缺乏(<300 pg/ml)的调整OR值分别为1.72(P=0.08)、3.34(P<0.001)和8.67(P<0.001)13]。从这些研究中可以看出,二甲双胍以剂量和治疗持续时间依赖的方式导致VB12缺乏,但通常在使用二甲双胍4~5年后才会出现VB12缺乏症,因为肝脏储存的VB12需要数年时间才能耗尽。

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二、二甲双胍使用引起VB12缺乏导致的危害

以往大量研究表明,二甲双胍对血浆中VB12和同型半胱氨酸有一定影响,且二甲双胍暴露可能是T2DM患者周围神经病变(peripheral neuropathy,PN)恶化的重要医源性原因21, 22, 23]。但在另一些研究中却得出了相矛盾的结果,使用二甲双胍与未使用二甲双胍治疗的T2DM患者,其PN患病率并无显著差异24, 25]。从机制上看,二甲双胍可以通过两种方式影响PN。一方面,二甲双胍可能通过降低炎性因子肿瘤坏死因子-α水平、改善血糖而发挥积极的神经保护作用、减轻PN症状;另一方面,二甲双胍可能通过VB12缺乏而导致或促进PN的发生和发展。临床上,关于二甲双胍对PN影响的研究结果不一致可能归因于上述3方面作用的个体权重。可以假设,每项研究的结果均反映了二甲双胍在该特定人群中的主要作用,例如患者年龄、糖尿病病程、二甲双胍剂量及使用时间、种族和合并症等因素都可能影响二甲双胍对PN的净效应26]。最近发布的1项病例对照、前瞻性、观察性研究显示,在T2DM患者中,二甲双胍的使用时间越长、剂量越高(>2 000 mg),患者的血清VB12水平会更低,同型半胱氨酸含量会更高,多伦多临床评分系统(Toronto Clinical Scoring System,TCSS)的量表分值也会更高27]。这证实二甲双胍长期大剂量使用可能会增加VB12缺乏风险,同时也可能增加PN的风险。在其他研究中,VB12缺乏除了与PN风险增加有关,还可能与抑郁风险增加、认知能力下降和巨幼细胞性贫血等危害有关。在使用二甲双胍长期[(64.1±43.2)个月]治疗的T2DM患者中,相较于VB12正常患者,VB12缺乏患者(<148 pmol/L)的抑郁几率高出2.4倍,认知能力得分平均低1.79分25];其他学者也得到了类似的结果28, 29]。鉴于二甲双胍使用可引起VB12缺乏且可能导致诸多危害,2017年美国糖尿病协会指南以及最新的中国2型糖尿病防治指南(2020年版)等,均建议对二甲双胍长期治疗的患者进行VB12水平的定期检测4,30]

三、二甲双胍使用引起VB12缺乏的可能机制

机体中VB12的主要来源是动物蛋白。在胃蛋白酶和胃酸的作用下,VB12从动物蛋白中释放出来;而游离的VB12在胃酸环境中很容易被破坏,此时需要与R蛋白结合以防止VB12被破坏(R蛋白是由唾液腺分泌进入到胃里的一种糖蛋白)。进入十二指肠后,在碱性介质与胰蛋白酶的作用下,R蛋白会被水解并释放出VB12,随后VB12会与由胃壁细胞分泌进入到十二指肠的内因子(intrinsic factor,IF)结合形成VB12-IF复合物,该复合物对蛋白水解酶具有高度抵抗力,不易被肠道细菌利用也不易被寄生虫所摄取。在钙离子、镁离子及适当的pH值条件下,VB12-IF复合物会在回肠末端与肠黏膜绒毛上的特殊受体Cubilin受体结合,并通过内吞作用进入肠上皮细胞。随后,在溶酶体的作用下,IF会被降解同时重新释放VB12进入循环系统。最后,循环系统中大部分(70%~80%)的VB12会与转钴蛋白Ⅰ(transcobalamin,TC-I)结合,以防止游离的VB12被机体清除;小部分(20%~30%)的VB12会与转钴蛋白Ⅱ(transcobalamin,TC-II)结合后进入门静脉,被运送并存储到肝脏、肾脏细胞31, 32]。理论上,任何上述步骤的中断都将导致VB12缺乏;尽管目前关于二甲双胍引起T2DM患者VB12缺乏的机制尚未完全明晰,但总体上与VB12吸收障碍及体内分布改变有关。

目前,使用二甲双胍引起VB12缺乏的可能机制包括:(1)二甲双胍可抑制胃壁细胞分泌IF,从而影响VB12-IF复合物的形成33]。研究显示,停用二甲双胍可使部分患者重新恢复对VB12的正常吸收。在大多数由二甲双胍导致的持续性VB12吸收不良的患者中,可检测出IF缺乏34]。(2)使用二甲双胍会抑制患者小肠蠕动,刺激细菌过度生长,导致VB12-IF复合物与细菌结合,继而抑制回肠末端对VB12-IF复合物的吸收35, 36]。(3)二甲双胍可使胆汁酸代谢和重吸收发生改变,从而导致VB12的肝肠循环受损。研究显示,正常剂量双胍类药物治疗的患者胆汁酸解偶联明显增加。在预处理期间,使用双胍类药物可观察到胆汁酸的排泄量明显减少,也可以认为是胆汁酸解偶联增加的结果36]。(4)二甲双胍的使用可能会干扰VB12-IF复合物与回肠末端上皮细胞Cubilin受体的钙依赖性结合以及Cubilin受体介导的内吞作用;该假说被认为是目前解释二甲双胍使用引起VB12缺乏的合理机制之一。临床研究显示,由于对钙依赖性回肠黏膜吸收的拮抗作用,接受二甲双胍治疗的患者VB12吸收明显减少,血清总VB12和TCII-VB12水平较低。但通过增加钙的摄入量可以逆转二甲双胍引起的VB12吸收不良37, 38, 39]。也有研究显示,二甲双胍可能仅改变了体内VB12的组织分布(二甲双胍治疗会增加肝脏中VB12的蓄积,从而导致循环中以及肾脏中的VB12减少),并未减少体内VB12总量40];这也说明,通过增加VB12在肝脏的蓄积而使血清VB12水平下降,可能是临床中二甲双胍引起VB12缺乏潜在机制之一。

四、使用二甲双胍引起VB12缺乏的检测与诊断

VB12缺乏的临床表现主要包括血液学和神经学异常。血液学异常通常表现为巨噬细胞增多症和巨幼细胞性贫血;神经症状和周围神经病变通常表现为麻木和感觉异常,视神经病变和神经精神疾病通常表现为慢性疲劳综合征、精神病、情绪障碍或抑郁症状32]。VB12缺乏症也可能导致肠蠕动紊乱,表现为轻度便秘或腹泻,并可能导致肠蠕动或膀胱控制失调等[40]。临床中,对于长期使用二甲双胍治疗的T2DM患者,尤其是出现贫血或周围神经病变的患者,应考虑定期检测VB12水平[30]。通常,检测血清VB12浓度是筛查T2DM患者VB12缺乏的最初步骤,血清VB12浓度<148 pmol/L可诊断为VB12缺乏症,若>221 pmol/L可认为VB12水平正常。若为148~221 pmol/L则介于缺乏与正常之间[35],此时很难说明机体是否有VB12缺乏,需要进一步对特异性和敏感性更高的血清甲基丙二酸(常用标准为>750 nmol/L)、总同型半胱氨酸(常用标准为>15 μmol/L)或人全反钴胺素(常用标准为<21~45 pmol/L)等生物标志物进行检测,以确认是否存在VB12缺乏[41]。除以上生物标志物外,其他潜在的指标,如平均红细胞体积[42]、丙酰肉碱(C3)及其与乙酰肉碱(C3/C2)和棕榈酰肉碱(C3/C16)的比例[43]等也在探索中;还有学者结合二甲双胍使用剂量与持续时间制定了评估患者VB12缺乏风险的评估工具即二甲双胍使用指数[44],这些发现为早期识别VB12缺乏提供了可能。

五、二甲双胍使用引起VB12缺乏的管理

最新发布的中国2型糖尿病防治指南推荐,长期使用二甲双胍者可每年测定1次血清VB12水平,如缺乏应适当补充VB124]。研究表明,VB12补充剂可以缓解二甲双胍引起的VB12缺乏症(<300 pg/ml)[13,28]。传统上,治疗各种原因导致的VB12缺乏的方法类似,主要以增加口服VB12的摄入量和肌内注射合成维生素为主[31,45]。目前,用于治疗的VB12(即钴胺素)形式多样,常见形式有氰钴胺(普通VB12)、羟钴胺、甲钴胺和腺苷钴胺;其中,用于治疗VB12缺乏主要是氰钴胺(主要在美国使用)、羟钴胺(主要在欧洲使用)和甲钴胺(主要在亚洲使用)[45, 46]。英国血液学会指南建议,对于无神经系统症状的VB12缺乏患者,可每周3次、连续2周肌内注射钴胺素(1 000 μg);如存在神经系统症状,则应延长至3周或直到临床症状好转,随后可将注射频率逐渐减少至每周1次、持续1个月;如存在不可逆的原因,则可每月1次长期注射[45]。由于肌内注射的成本、便利性和疼痛等问题,近年来,口服方式越来越受推崇。尽管口服VB12补充剂的吸收仅为肌肉注射的0.5%~4%,但有证据表明,两种方式均能纠正二甲双胍使用引起的VB12缺乏[47, 48]。需要注意的是,对于已知VB12吸收不良或严重缺乏的患者,尽管可以口服大剂量VB12补充剂,但大多数专家建议先采用肌内注射方式进行治疗[45,48]。因为二甲双胍可通过不同的机制来干扰小肠中的VB12的吸收,因此,探索不同给药途径(肌内或舌下等其他途径),将有助于开发疗效更好的治疗方式。研究显示,VB12、叶酸与二甲双胍联合治疗不仅有助于纠正叶酸及VB12吸收障碍、预防血清同型半胱氨酸升高、降低血糖指标,还有助于减少糖尿病对周围神经、肾脏及微血管的损害[49, 50, 51]。除联合叶酸外,有报道发现口服钙剂可逆转二甲双胍导致的VB12吸收障碍[37];研究显示,甲钴胺联合口服钙剂治疗二甲双胍相关性VB12缺乏明显优于单独应用口服钙剂[52]。鉴于目前尚未出台专门针对二甲双胍使用引起VB12缺乏的相关指南,最合适的VB12补充方法也尚未明确。因此,进一步探索这种治疗方法是否安全、有效也很有必要。

六、结语

临床中,二甲双胍使用引起的VB12缺乏在T2DM患者中广泛存在,但是否会导致贫血和周围神经病变其研究结果并不一致。在一些长期使用二甲双胍的大规模临床研究中,并未发现周围神经病加重以及贫血增加,使二甲双胍相关的VB12缺乏是否具有临床意义存在争议。但考虑到现今VB12的检测相对容易获得,且长期服用二甲双胍的人数在不断增长,许多人年龄>60岁,VB12缺乏可能引起不可逆的神经病变,因此,建议对长期服用二甲双胍的患者进行VB12监测,同时积极进行贫血和周围神经病变等并发症的筛查,而早期诊断和治疗更有助于改善预后。目前,国内外糖尿病指南也逐渐重视对二甲双胍相关性VB12缺乏的筛查及治疗。替代性补充VB12、叶酸疗法以及补充钙剂有助于改善二甲双胍相关的VB12吸收不良,是治疗VB12缺乏的常用方法。甲钴胺等药物已被证实可有效改善患者VB12缺乏。需要注意的是,二甲双胍使用引起VB12缺乏的机制尚未完全明晰,VB12缺乏程度与二甲双胍用药时间、剂量、频次的相关性也并未量化,因此,为更好预防和治疗二甲双胍使用引起的VB12缺乏,相关问题仍有待进一步研究。

参考文献略

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