Ⅰ型原膠原氨基端前肽在2型糖尿病合并非酒精性脂肪肝病中的作用

廖鑫 鄧凡曲 袁世英 楊麗弘 張琳 章瑩 程峣 高琳

(1遵義醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院內(nèi)分泌科，貴州 遵義 563000；2遵義高等醫(yī)學(xué)?？茖W(xué)校)

2型糖尿病(T2DM)與非酒精性脂肪肝病(NAFLD)發(fā)病機(jī)制均源于胰島素抵抗〔1〕，兩者常常并存，且NAFLD在T2DM患者中的患病率高達(dá)70%〔2,3〕。在糖尿病患者體內(nèi)，會存在嚴(yán)重氧化應(yīng)激及明顯的糖脂毒性，這些因素會加重肝臟負(fù)擔(dān)，并增加慢性并發(fā)癥的發(fā)生風(fēng)險及該類患者的死亡率〔4〕。研究發(fā)現(xiàn)骨骼與能量代謝之間存在著密切聯(lián)系〔5〕，被認(rèn)為是在糖脂代謝過程中起著重要調(diào)節(jié)作用的內(nèi)分泌器官〔6,7〕。骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物與能量代謝之間存在著密切聯(lián)系，相互作用、相互影響。目前國內(nèi)外指南推薦使用的主要骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物(BTMs)有Ⅰ型原膠原氨基端前肽(PINP)，本研究擬通過檢測T2DM合并NAFLD患者血清PINP水平，探討血清PINP水平對這類患者體內(nèi)的作用。

1 材料與方法

1.1 研究對象 遵義醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院內(nèi)分泌科門診及住院的初診T2DM患者作為受試對象，共84例。將84例T2DM患者分為T2DM組(n=42)，T2DM合并NAFLD組(n=42)，選取同期體檢中心健康對照人群為NC組(n=45)及NAFLD組(n=42)。其中，NC組〔男/女：23例/22例，平均年齡：(41.2±5.58)歲〕，NAFLD組〔男/女：22例/20例，平均年齡(42.35±4.75)歲〕，T2DM組〔男/女：23例/19例，平均年齡(41.64±3.97)歲〕，T2DM合并NAFLD組〔男/女：22例/20例，平均年齡(40.85±5.85)歲〕。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1) T2DM患者依據(jù)1999年WHO糖尿病診斷及分型標(biāo)準(zhǔn)；(2)NAFLD診斷及排除標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)2014 WGO全球指南：NAFLD和非酒精性脂肪性肝炎診療指南的診斷依據(jù)〔8〕。所有患者知情同意，研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審核通過。

1.2 研究方法 收集所有研究對象的病史及一般資料，詳細(xì)詢問既往史及飲酒史，完善骨密度檢查，計算體重指數(shù)(BMI)及腰臀比(WHR)；于次日清晨空腹8～12 h后抽取肘靜脈血測定空腹血糖(FPG，己糖激酶法)，三酰甘油(TG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、γ-氨基轉(zhuǎn)移酶(GGT)(采用Beckman Coulter AU5400全自動生化分析儀檢測，貝克曼庫特實驗系統(tǒng)有限公司試劑盒)，糖化血紅蛋白(HbA1c，高壓液相法，美國伯樂公司試劑盒)，25-(OH)D(電化學(xué)發(fā)光法，羅氏上海有限公司試劑盒)；空腹胰島素(FIns，電化學(xué)發(fā)光法，德國Roche公司試劑盒)；PINP(酶聯(lián)免疫吸附試驗，上海江萊生物科技有限公司試劑盒)，計算胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS22.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行方差分析，單因素正態(tài)分布數(shù)據(jù)采用Pearson分析相關(guān)性，非正態(tài)分布數(shù)據(jù)采用Spearman分析相關(guān)性。多元線性回歸分析及Logistic回歸分析相關(guān)影響因素。

2 結(jié) 果

2.1 各組間一般資料及生化指標(biāo)比較 四組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。T2DM組、NAFLD組、T2DM+NAFLD組較NC組BMI、WHR顯著增高(P<0.05)，NAFLD組、T2DM+NAFLD組BMI較DM組顯著增高(P<0.05)。T2DM組、T2DM+NAFLD組WHR較NAFLD組顯著增高(P<0.05)。DM組FPG、HbA1c、FIns、HOMA-IR顯著增高(P<0.05)，HDL-C、25-(OH)D顯著降低(P<0.05)；T2DM+NAFLD組ALT、AST、GGT、FPG、HbA1c、TG、TC、FIns、HOMA-IR顯著增高(P<0.05)，HDL-C、25-(OH)D組顯著降低(P<0.05)。T2DM組較NAFLD組ALT、FPG、HbA1c、HOMA-IR顯著增高(P<0.05)，25-(OH)D顯著降低；T2DM+NAFLD組FPG、HbA1c、FIns、HOMA-IR顯著增高(P<0.05)，HDL-C、25-(OH)D顯著降低(P<0.05)。NAFLD組ALT、25-(OH)D較DM組顯著增高(P<0.05)，F(xiàn)PG、HbA1c、HOMA-IR顯著降低(P<0.05)；T2DM+NAFLD組ALT、GGT、TG、HOMA-IR顯著增高(P<0.05)，HDL-C顯著降低(P<0.05)。見表1。

表1 各組間臨床資料比較中位數(shù)(四分位間距)〕

與NC組比較:1)P<0.05；與NAFLD組比較:2)P<0.05；與T2DM組比較:3)P<0.05；與T2DM+NAFLD組比較:4)P<0.05

2.2 各組血清PINP水平比較 與NC組〔(42.82±7.02)ng/ml〕比較，T2DM組及T2DM+NAFLD組PINP顯著降低〔(35.51±11.22)ng/ml、(30.97±6.2)ng/ml,P<0.05〕；與NAFLD組〔(38.24±10.91)ng/ml〕比較，T2DM+NAFLD組PINP顯著降低(P<0.05)；與T2DM組比較，DM+NAFLD組PINP顯著降低(P<0.05)。

2.3 血清PINP與其他變量的相關(guān)性 血清PINP與HDL-C(r=0.247，P=0.001)、25-(OH)D(r=0.253，P=0.001)呈顯著正相關(guān)，與BMI(r=-0.164，P=0.034)、WHR(r=-0.296，P=0.000 1)、HbA1c(r=-0.421，P=0.000 1)、FPG(r=-0.394，P=0.000 1)、HOMA-IR(r=-0.413，P=0.000 1)、TG(r=-0.334，P=0.000 1)、TC(r=-0.231，P=0.000 1)呈顯著負(fù)相關(guān)。

2.4 血清PINP多元線性逐步回歸分析 以血清PINP為因變量，年齡(X1)、WHR(X2)、FPG(X3)、HbA1c(X4)、HOMA-IR(X5)、TG(X6)、TC(X7)、LDL-C(X8)、25-(OH)D(X9)為自變量進(jìn)行多元線性逐步回歸分析，F(xiàn)PG、HbA1c、TG、TC是PINP的獨立影響因素，回歸分析方程YPINP=34.894-0.337 X3-0.69 X4-1.465 X6-1.171 X7(R2=0.444)，見表2。

表2 血清PINP與其他變量的回歸分析

β：相關(guān)系數(shù)；SE：標(biāo)準(zhǔn)誤差；β′：標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)系數(shù)

2.5 T2DM合并NAFLD的Logistic多元回歸分析 以是否同時患T2DM及NAFLD為因變量(是=1，否=0)，BMI(X1)、WHR(X2)、FPG(X3)、FIns(X4)、HOMA-IR(X5)、HbA1c(X6)、ALT(X7)、AST(X8)、GGT(X9)、TG(X10)、HDL-C(X11)、25-(OH)D(X12)、PINP(X13)為自變量，進(jìn)行二分類Logistic多元回歸分析，WHR、ALT、GGT是T2DM合并NAFLD的危險因素(P<0.05或P<0.01)，PINP、25-(OH)D是T2DM合并NAFLD的保護(hù)因素。

表3 T2DM合并NAFLD的Logistic多元回歸分析

3 討 論

骨骼也是一個內(nèi)分泌器官，在糖脂代謝及胰島素抵抗中發(fā)揮重要作用。骨細(xì)胞能通過調(diào)節(jié)葡萄糖代謝而影響內(nèi)分泌激素的變化，通過證明骨細(xì)胞產(chǎn)生的新型激素的存在，控制能量平衡和礦物質(zhì)離子穩(wěn)態(tài)其與糖脂代謝的相關(guān)性研究能促進(jìn)代謝疾病的發(fā)展〔6，7〕。骨骼與能量代謝之間的相互作用可能是通過BTMs聯(lián)系起來的，其水平代表了全身骨骼代謝的動態(tài)狀況，其中骨鈣素能參與機(jī)體的能量代謝，其發(fā)揮功能主要是通過促進(jìn)β細(xì)胞增殖、促進(jìn)胰島素分泌、改善胰島素抵抗等途徑而得以實現(xiàn)〔9〕?？刂撇患训腡2DM影響骨組織，會導(dǎo)致BTMs的變化，BTMS在預(yù)測骨形態(tài)的最近變化方面更好并且具有成本效益〔10〕。Ⅰ型膠原是骨有機(jī)基質(zhì)的主要組成成分，PINP是Ⅰ型膠原成熟過程中在特殊蛋白酶的作用下切去的氨基末端肽，因此PINP是反映骨形成較為特異和敏感的指標(biāo)〔11,12〕，它反映了新合成的Ⅰ型膠原蛋白的變化。在骨形成與骨吸收是一個動態(tài)的過程，整個過程與BTMs密切相關(guān)，因此作為反映骨代謝的轉(zhuǎn)換標(biāo)志物，PINP可能與機(jī)體的糖脂代謝及胰島素抵抗存在某種內(nèi)在聯(lián)系。有研究發(fā)現(xiàn)血清PINP水平與血糖、TG以及胰島素抵抗水平呈負(fù)相關(guān)，高脂高糖及胰島素抵抗等可能會抑制成骨及破骨細(xì)胞活性，導(dǎo)致骨轉(zhuǎn)換率降低〔13〕。然后，骨轉(zhuǎn)換水平的增高可能與胰島素抵抗相關(guān)疾病，如肥胖、T2DM及代謝綜合征等的發(fā)病相關(guān)〔14〕。在絕經(jīng)期的T2DM女性患者人群，這部分婦女的PINP水平較非T2DM人群顯著降低，與HbA1c呈負(fù)相關(guān)，故有學(xué)者推測在T2DM患者中當(dāng)血糖控制越差時，骨轉(zhuǎn)換率降低會導(dǎo)致PINP越低，即BTMs與糖代謝之間存在“劑量效應(yīng)”〔15〕。無論BMI高低，糖代謝異常人群較健康人群具有更低的PINP〔16〕。另外，有研究發(fā)現(xiàn)與正常人群比較，T2DM及合NAFLD的患者體內(nèi)PINP顯著降低，認(rèn)為該類患者中PINP水平的變化可能與糖脂代謝紊亂抑制成骨細(xì)胞，從而促進(jìn)骨形成減少所致〔17〕。并且，對于健康人群而言，非NAFLD導(dǎo)致的肝硬化患者中血清PINP并無顯著差異，僅在酒精性肝硬化體內(nèi)存在統(tǒng)計學(xué)差異〔11〕。本研究提示T2DM合并NAFLD患者存在更為嚴(yán)重的胰島素抵抗及糖脂代謝紊亂。T2DM及合并NAFLD的患者PINP顯著降低，我們考慮因為在糖尿病及NAFLD患者體內(nèi)存在了較正常人群更為嚴(yán)重的胰島素抵抗和糖脂代謝紊亂，因此在該類患者體內(nèi)血清PINP水平下降程度會更重、更明顯，支持PINP與糖脂代謝及胰島素抵抗相關(guān)這一結(jié)論，且隨著PINP水平的下降，機(jī)體的骨形成障礙，該類患者發(fā)生骨質(zhì)疏松等疾病的風(fēng)險可能會更大。本研究尚發(fā)現(xiàn)血清PINP水平與HDL-C、25-(OH)D呈顯著正相關(guān)，與BMI、血脂、血糖及胰島素抵抗程度等呈顯著負(fù)相關(guān)。該結(jié)果也與研究的結(jié)論相吻合，故臨床上對于這類患者，除了關(guān)注血糖血脂這些常規(guī)生化指標(biāo)外，積極的排查是否存在骨代謝異常也非常必要。

同樣，維生素D是維持骨代謝和鈣穩(wěn)態(tài)所必需的維生素，也被認(rèn)為是影響T2DM、NAFLD及代謝綜合征等胰島素抵抗相關(guān)疾病發(fā)病的重要因素〔18〕。在我們的前期及本次研究中，無論T2DM還是NAFLD患者，體內(nèi)25(OH)D水平較均較健康人群顯著降低，與大多數(shù)學(xué)者的研究結(jié)果一致〔19，20〕，表明T2DM+NAFLD患者在機(jī)體內(nèi)存在明顯胰島素抵抗、糖脂代謝異常的同時，有嚴(yán)重的維生素D的缺乏。對相關(guān)影響因素進(jìn)行相關(guān)分析，發(fā)現(xiàn)PINP與25(OH)D水平呈正相關(guān)，且隨著胰島素抵抗程度的加重，血清25-(OH)D及PINP水平水平也越低，PINP、25-(OH)D是T2DM合并NAFLD的保護(hù)因素。因此我們認(rèn)為，臨床醫(yī)生對于T2DM合并NAFLD患者骨代謝異常情況應(yīng)賦予更多關(guān)注。