胱抑素C、高迁移率族蛋白1和生长分化因子-15水平对糖尿病足溃疡皮瓣修复术后早期感染的预测价值

doi:10.3969/j.issn.1006-5725.2024.23.008

摘要/Abstract

摘要：

目的探究胱抑素C（Cys C）、高迁移率族蛋白1（HMGB1）、生长分化因子-15（GDF-15）水平对糖尿病足溃疡（DFU）皮瓣修复术后早期感染的预测价值。方法选择2021年7月至2024年3月在河南中医药大学人民医院治疗的DFU患者155例纳入DFU组，根据皮瓣修复术后1周内手术部位是否发生感染将DFU患者分为非感染组（104例）、感染组（51例），另选取同期糖尿病但未发生足溃疡的患者85例纳入对照组。采用乳胶免疫比浊法检测血清Cys C水平，酶联免疫吸附法检测血清HMGB1、GDF-15水平；利用多因素logistic回归分析影响DFU皮瓣修复术后早期感染的因素；ROC曲线分析血清Cys C、HMGB1、GDF-15水平对DFU皮瓣修复术后早期感染的预测价值。结果与对照组相比，DFU组血清Cys C、HMGB1、GDF-15表达水平显著升高（P < 0.05）；与非感染组相比，感染组FPG、CRP、Cys C、HMGB1、GDF-15表达水平显著升高（P < 0.05）；Cys C、HMGB1、GDF-15、FPG和CRP均是影响DFU皮瓣修复术后早期感染的独立危险因素（P < 0.05）；血清Cys C、HMGB1、GDF-15单独预测皮瓣修复术后早期感染的AUC分别为0.810、0.850、0.828，三者联合预测的AUC为0.930，优于三者单独预测（Z_{Cys C-三者联合}=3.381、Z_{HMGB1-三者联合}=2.588、Z_{GDF-15-三者联合}=2.857，均P < 0.05）。结论 Cys C、HMGB1、GDF-15在DFU患者血清中表达上调，三者均是影响DFU皮瓣修复术后早期感染的因素，三者联合对DFU皮瓣修复术后早期感染有着较高的预测价值。

关键词: 糖尿病足溃疡, 皮瓣修复, 胱抑素C, 高迁移率族蛋白1, 生长分化因子-15

Abstract:

Objective To explore the predictive value of cystatin C （Cys C）， high mobility group box 1 （HMGB1）， and growth differentiation factor?15 （GDF?15） levels for early infection after flap reconstruction for diabetic foot ulcer （DFU）. Methods From July 2021 to March 2024， 155 DFU patients treated in our hospital were included in DFU group. DFU patients were assigned into non?infection group （104 cases） and infection group （51 cases） according to whether there was infection at the operation site within one week after flap reconstruction. Control group included 85 patients with diabetes but without foot ulcer. Latex immunoturbidimetry was applied to detect serum Cys C level； enzyme linked immunosorbent assay to detect serum levels of HMGB1 and GDF?15；multivariate logistic regression to analyze the factors affecting early infection after flap reconstructionfor DFU， and receiver operating characteristic （ROC） curve to analyze the predictive value of serum Cys C， HMGB1， and GDF?15 levels for early infection after flap reconstruction for DFU. Results The expression levels of serum Cys C， HMGB1， and GDF?15 were obviously higher in the DFU group （P < 0.05） when compared with those in the control group. The expression levels of FPG， CRP， Cys C， HMGB1， and GDF?15 were obviously higher in the infection group （P < 0.05） when compared with those in the non?infection group. Cys C， HMGB1， GDF?15， FPG， and CRP were all independent risk factors for early infection after flap reconstruction for DFU （P < 0.05）. The AUC predicted by serum Cys C， HMGB1， and GDF?15 alone for early infection after flap reconstruction for DFU was 0.810， 0.850， and 0.828， respectively. The AUC predicted by the combination of these three markers was 0.930， which was better than that predicted by the three markers alone （Z_{Cys C?three combination} = 3.381， Z_{HMGB1?three combination} = 2.588， Z_{GDF?15?three combination} = 2.857， all P < 0.05）. Conclusions Cys C， HMGB1， and GDF-15 are upregulated in the serum of DFU patients， and all the three are factors affecting early infection after flap reconstruction for DFU. The combination of the three has high predictive value for early infection after DFU flap repair.

Key words: diabetic foot ulcer, flap repair, cystatin C, high mobility group box 1, growth differentiation factor-15

中图分类号:

R587.1

冯洪涛,焦小平,尚文煊,李红普. 胱抑素C、高迁移率族蛋白1和生长分化因子-15水平对糖尿病足溃疡皮瓣修复术后早期感染的预测价值[J]. 实用医学杂志, 2024, 40(23): 3331-3336.

Hongtao FENG,Xiaoping JIAO,Wenxuan SHANG,Hongpu. LI. Predictive value of Cys C， HMGB1， GDF-15 levels for early infection after flap reconstruction for diabetic foot ulcer[J]. The Journal of Practical Medicine, 2024, 40(23): 3331-3336.

图/表 7

表1

表2

表3

表4

表5

表6

图1

参考文献 23

1	KARTIKA R W， ALWI I， SUYATNA F D， et al. The role of VEGF， PDGF and IL-6 on diabetic foot ulcer after Platelet Rich Fibrin， hyaluronic therapy［J］. Heliyon， 2021， 7（9）：e07934. doi:10.1016/j.heliyon.2021.e07934 doi: 10.1016/j.heliyon.2021.e07934
2	中国微循环学会糖尿病与微循环专业委员会，中华医学会内分泌学分会基层内分泌代谢病学组，管庆波，等. 基层糖尿病微血管疾病筛查与防治专家共识（2024）［J］. 中国全科医学， 2024， 27（32）：3969-3986.
3	童利伟，刘素筠，侯雨，等. 糖尿病足溃疡合并铜绿假单胞菌感染PI3K-Akt-mTOR信号通路表达与预后［J］. 中华医院感染学杂志， 2022， 32（17）：2606-2610.
4	莫小金，常树森，魏在荣，等. 显微削薄胸背动脉穿支皮瓣修复糖尿病足溃疡的临床应用［J］. 中国修复重建外科杂志， 2022， 36（10）：1266-1272.
5	盛玉，杨秋娜，王强，等. NLRP3炎性小体及炎症因子水平预测糖尿病足溃疡皮瓣修复后的早期感染［J］. 中国组织工程研究， 2024， 28（23）：3615-3620.
6	WANG N， LU Z， ZHANG W， et al. Serum cystatin c trajectory is a marker associated with diabetic kidney disease［J］. Front Endocrinol （Lausanne）， 2022， 13：824279. doi:10.3389/fendo.2022.824279 doi: 10.3389/fendo.2022.824279
7	王爱红，薛婧，许樟荣. 糖尿病足临床治疗进展与展望［J］. 中华糖尿病杂志， 2022， 14（7）：643-649.
8	青梅，包玉华，海军，等. GDF-15及IL-1β基因多态性与糖尿病肾病患者并发导管感染的关联［J］. 中华医院感染学杂志， 2022， 32（16）：2448-2452.
9	SENDUR S N， FIRLATAN B， BAYKAL G， et al. Serum growth differentiation factor-15 levels are associated with the severity of diabetic foot ulcer［J］. Hormones （Athens）， 2022， 21（4）：719-728. doi:10.1007/s42000-022-00408-4 doi: 10.1007/s42000-022-00408-4
10	中华人民共和国卫生部. 医院感染诊断标准（试行）［J］. 新医学， 2005， 36（8）：1.
11	谷涌泉. 中国糖尿病足诊治指南［J］. 中国临床医生杂志， 2020， 48（1）：19-27.
12	JIANG P， LI Q， LUO Y， et al. Current status and progress in research on dressing management for diabetic foot ulcer［J］. Front Endocrinol （Lausanne）， 2023， 14：1221705. doi:10.3389/fendo.2023.1221705 doi: 10.3389/fendo.2023.1221705
13	窦雪娇，王海英，陈伟，等. 多巴酚丁胺对糖尿病足创面游离皮瓣修复术中血流灌注影响的前瞻性研究［J］. 中华烧伤与创面修复杂志， 2023， 39（8）：746-752.
14	谢玉国，范智凌，郭全保，等. 踝部软组织缺损患者带蒂逆行小腿后侧肌皮瓣修复的疗效及对感觉功能的影响［J］. 实用医学杂志， 2023， 39（21）：2817-2821.
15	黎珊珊，李珍，谢桃梅，等. 糖尿病足溃疡患者血清Hsa＿circ＿0080425表达水平与疾病严重程度及预后的关系研究［J］. 现代检验医学杂志， 2023， 38（4）：59-62， 82.
16	JIN H. Increased levels of glycosylated hemoglobin， microalbuminuria and serum cystatin C predict adverse outcomes in high-risk pregnancies with gestational diabetes mellitus［J］. Exp Ther Med， 2020， 19（2）：1281-1287.
17	PANDEY V K， MANI， MAZUMDAR P， et al. Study of Serum Cystatin C and Serum Creatinine in Different Stages of Chronic Kidney Disease Patients［J］. J Assoc Physicians India， 2022， 70（4）：11-12.
18	索艳，谷优优，刘冬梅，等. 糖尿病足感染血清IFN-γ、Cys-C、FIB水平与感染严重程度和预后的关系［J］. 中华医院感染学杂志， 2022， 32（17）：2611-2614.
19	AN J， YU H， GAO Z， et al. Value of cystatin C in predicting recurrence in patients with severe diabetic foot and diabetic foot ulcer［J］. Biomark Med， 2023， 17（5）：287-296. doi:10.2217/bmm-2022-0837 doi: 10.2217/bmm-2022-0837
20	BEHL T， SHARMA E， SEHGAL A， et al. Expatiating the molecular approaches of HMGB1 in diabetes mellitus： Highlighting signalling pathways via RAGE and TLRs［J］. Mol Biol Rep， 2021， 48（2）：1869-1881. doi:10.1007/s11033-020-06130-x doi: 10.1007/s11033-020-06130-x
21	谢瑞敏，李想，李强强，等. HMGB1对大鼠糖尿病足溃疡炎症的影响及机制分析［J］. 现代生物医学进展， 2020， 20（13）：2430-2434， 2429.
22	LINHARES N D， PEREIRA D A， CONCEIÇÃO I M， et al. Noncoding SNPs associated with increased GDF15 levels located in a metformin-activated enhancer region upstream of GDF15［J］. Pharmacogenomics， 2020， 21（8）：509-520. doi:10.2217/pgs-2020-0010 doi: 10.2217/pgs-2020-0010
23	ZHU X， ZHANG Y， LIANG F， et al. Relationship between plasma growth differentiation factor 15 levels and complications of type 2 diabetes mellitus： A cross-sectional study［J］. Diabetes， 2023， 47（2）：117-123. doi:10.1016/j.jcjd.2022.09.116 doi: 10.1016/j.jcjd.2022.09.116

病原菌	株数	构成比/%
革兰阳性菌	31	52.54
金黄色葡萄球菌	15	25.42
肠球菌	7	11.86
表皮葡萄球菌	2	3.39
溶血性链球菌	7	11.86
革兰阴性菌	28	47.46
肺炎克雷伯菌	3	5.08
嗜麦芽假单胞杆菌	6	10.17
铜绿假单胞菌	7	11.86
大肠埃希菌	12	20.34

组别	例数	Cys C/（mg/L）	HMGB1/（ng/mL）	GDF-15/（ng/mL）
对照组	85	0.89 ± 0.12	20.15 ± 5.84	0.75 ± 0.17
DFU组	155	1.17 ± 0.29	33.51 ± 7.45	1.22 ± 0.31
t值		8.505	14.295	12.943
P值		< 0.001	< 0.001	< 0.001

指标	非感染组（n = 104）	感染组（n = 51）	t值	P值
年龄（x ± s）/岁	52.37 ± 6.54	53.21 ± 6.37	0.758	0.450
性别/［例（%）］			0.014	0.905
男	54（51.92）	27（52.94）
女	50（48.08）	24（47.06）
体质量指数（x ± s）/（kg/m²）	23.14 ± 2.85	23.42 ± 2.64	0.589	0.557
糖尿病病程（x ± s）/年	10.85 ± 2.67	11.21 ± 2.84	0.772	0.441
DFU病程（x ± s）/年	3.97 ± 1.02	4.31 ± 1.15	1.869	0.064
溃疡面积（x ± s）/cm²	6.17 ± 1.64	6.37 ± 1.72	0.702	0.484
FPG（x ± s）/（mmol/L）	8.76 ± 1.87	10.64 ± 2.35	5.393	<0.001
CRP（x ± s）/（mg/L）	25.64 ± 5.12	30.45 ± 6.54	5.003	<0.001
WBC（x ± s）/（×10⁹/L）	10.24 ± 1.65	10.62 ± 2.04	1.244	0.215
HDL-C（x ± s）/（mmol/L）	2.51 ± 0.45	2.64 ± 0.41	1.739	0.084
LDL-C（x ± s）/（mmol/L）	0.98 ± 0.10	1.01 ± 0.11	1.698	0.092
吸烟史/［例（%）］			0.321	0.571
有	32（30.77）	18（35.29）
无	72（69.23）	33（64.71）
患足/［例（%）］			0.052	0.820
左	53（50.96）	25（49.02）
右	51（49.04）	26（50.98）
手术时间/［例（%）］			0.068	0.795
< 5 h	41（39.42）	19（37.25）
≥ 5 h	63（60.58）	32（62.75）
皮瓣种类/［例（%）］			3.315	0.069
带蒂瓣	59（56.73）	21（41.18）
游离瓣	45（43.27）	30（58.82）
HbA1c（x ± s）/%	9.05 ± 2.51	9.23 ± 2.94	0.396	0.693
Hb（x ± s）/（g/L）	113.54 ± 12.32	110.73 ± 11.04	1.379	0.170
ALB（（x ± s）/（g/L）	35.28 ± 6.54	33.39 ± 6.27	1.713	0.089

组别	例数	Cys C/（mg/L）	HMGB1/（ng/mL）	GDF-15/（ng/mL）
非感染组	104	1.05 ± 0.24	32.17 ± 3.23	1.14 ± 0.19
感染组	51	1.41 ± 0.35	36.25 ± 3.65	1.37 ± 0.18
t值		7.502	7.076	7.203
P值		< 0.001	< 0.001	< 0.001

影响因素	β	SE	Wald χ²	OR	95%CI	P值
FPG	0.934	0.401	5.422	2.544	1.159 ~ 5.583	0.020
CRP	0.848	0.394	4.632	2.335	1.079 ~ 5.054	0.031
Cys C	0.973	0.341	8.149	2.647	1.357 ~ 5.164	0.004
HMGB1	0.612	0.213	8.268	1.845	1.215 ~ 2.801	0.004
GDF-15	0.680	0.205	11.005	1.974	1.321 ~ 2.950	0.001