血清YKL-40、CTRP-3水平在2型糖尿病心血管并發(fā)癥中的診斷價(jià)值

汪慧卉，吳柱國，王穎,莫麗珍，梁世炫

(1.東莞市清溪醫(yī)院心血管內(nèi)科，廣東 東莞 523660；2.廣東醫(yī)科大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院科研平臺(tái),廣東 東莞 523000)

糖尿病是一種造成全球健康負(fù)擔(dān)日益加重的主要慢性病之一，且全球糖尿病患病率呈上升趨勢。根據(jù)國際糖尿病聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示，2018年有4.25億人患有糖尿病，其中95%以上是2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)，且發(fā)展中國家人數(shù)較多，特別是農(nóng)村地區(qū)[1-3]。第六次中國糖尿病流行病學(xué)調(diào)查顯示，中國成人糖尿病患病率高達(dá)11.6%，一半以上的死亡病例與心血管并發(fā)癥有關(guān)[4]。早期預(yù)測T2DM患者心血管并發(fā)癥，早期干預(yù)，對提高患者存活率以及生存質(zhì)量具有重要意義。血管內(nèi)皮功能障礙和慢性炎癥是心血管并發(fā)癥的主要發(fā)病機(jī)制。人類軟骨糖蛋白39(human cartilage glycoprotein 39,Hcgp-39/YKL-40)是一種新發(fā)現(xiàn)的炎癥標(biāo)志物，其在多種疾病中參與血管生成、生長、增殖、分化和重塑過程[5-6]。補(bǔ)體C1q腫瘤壞死因子相關(guān)蛋白3(complement C1q/tumor necrosis factor related protein-3,CTRP-3)屬于CTRP家族成員，是一種參與多種慢性疾病的血管增殖性應(yīng)答的蛋白質(zhì)[7]。關(guān)于血清YKL-40、CTRP-3在T2DM心血管并發(fā)癥患者發(fā)病過程中作用的相關(guān)研究較少。本研究通過檢測血清YKL-40、CTRP-3的水平，探討其在診斷T2DM患者心血管并發(fā)癥中的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇2018年1月1日至10月30日東莞市清溪醫(yī)院收治的80例T2DM患者為研究對象。納入標(biāo)準(zhǔn)：T2DM符合《中國2型糖尿病防治指南(2013年版)》[8]診斷標(biāo)準(zhǔn)；心血管并發(fā)癥結(jié)合患者癥狀、體征、病史、心電圖、彩色多普勒超聲等輔助檢查存在明顯病變。排除標(biāo)準(zhǔn)：T2DM同時(shí)合并除心血管并發(fā)癥外的嚴(yán)重并發(fā)癥(合并腎功能不全尿毒癥期、腦卒中等嚴(yán)重并發(fā)癥或有文獻(xiàn)表明[9-10]合并可能導(dǎo)致本研究中的兩種血清標(biāo)志物升高的疾病)以及心血管疾病發(fā)病在T2DM病史前的患者。所有患者按有無心血管并發(fā)癥分為T2DM合并心血管并發(fā)癥組(n=50)和T2DM無心血管并發(fā)癥組(n=30)。本研究獲得東莞市清溪醫(yī)院科研倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，遵循赫爾辛基宣言的原則。

1.2方法

1.2.1資料收集 使用標(biāo)準(zhǔn)健康調(diào)查問卷記錄、收集病史以及藥物治療情況，并從患者住院病歷中獲得客觀資料，包括性別、年齡、體質(zhì)指數(shù)(body mass index,BMI)、腹圍。BMI通過標(biāo)準(zhǔn)公式[BMI=體重(kg)/身高(m2)]計(jì)算。采用標(biāo)準(zhǔn)血壓計(jì)測量血壓，并在靜息5 min后坐位測量。腹圍在受試者處于正常呼氣結(jié)束時(shí)通過軟帶在肋緣和髂嵴之間的中點(diǎn)測量。

1.2.2血液生化指標(biāo)檢測 采用日本日立醫(yī)療有限公司全自動(dòng)生化分析儀(7180)檢測空腹?fàn)顟B(tài)下三酰甘油、高密度脂蛋白膽固醇、肌酐、血尿酸。

1.2.3血清YKL-40、CTRP-3水平檢測 采集患者入院次日清晨空腹靜脈血8 mL，以離心半徑17.5 cm，3 800 r/min離心5 min，留取上清液，保存于-80 ℃條件下保存留待檢測。血清標(biāo)本在室溫環(huán)境下復(fù)融后統(tǒng)一采用雙抗體夾心酶聯(lián)免疫吸附法檢測血清YKL-40和CTRP-3水平，試劑盒購自武漢華美生物工程有限公司，具體操作步驟嚴(yán)格按照說明書進(jìn)行。

2 結(jié) 果

2.1T2DM心血管并發(fā)癥的單因素分析 兩組患者性別、三酰甘油、高密度脂蛋白膽固醇比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),T2DM合并心血管并發(fā)癥組年齡、BMI、腹圍、血清血尿酸、肌酐、YKL-40高于T2DM無心血管并發(fā)癥組，CTRP-3低于T2DM無心血管并發(fā)癥組(P<0.05)。見表1。

表1 影響T2DM心血管并發(fā)癥的單因素分析

T2DM:2型糖尿?。籅MI：體質(zhì)指數(shù)；YKL-40：人類軟骨糖蛋白39；CTRP-3：補(bǔ)體C1q腫瘤壞死因子相關(guān)蛋白3；a為χ2值，b為Z值，余為t值

2.2T2DM心血管并發(fā)癥的多因素分析 以T2DM患者是否合并心血管并發(fā)癥作為因變量，將單因素分析有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的變量作為自變量進(jìn)行二分類反應(yīng)變量的Logistic回歸分析，結(jié)果顯示，老齡，高BMI、腹圍，血清血尿酸、肌酐、YKL-40水平升高是T2DM患者發(fā)生心血管并發(fā)癥的危險(xiǎn)因素(P<0.05)，血清CTRP-3水平升高是T2DM患者并發(fā)心血管并發(fā)癥的保護(hù)因素(P<0.05)。見表2。

表2 T2DM患者合并心血管并發(fā)癥影響因素的二分類變量的Logistic回歸分析

T2DM:2型糖尿??；BMI：體質(zhì)指數(shù)；YKL-40：人類軟骨糖蛋白39；CTRP-3：補(bǔ)體C1q腫瘤壞死因子相關(guān)蛋白3

2.3血清YKL-40、CTRP-3對T2DM患者發(fā)生心血管并發(fā)癥的預(yù)測價(jià)值 繪制ROC曲線，YKL-40預(yù)測心血管并發(fā)癥的曲線下面積(area under curve，AUC)為0.955，最佳截?cái)嘀禐?.366 μg/L，診斷靈敏度為96.0%，特異度為93.3%；CTRP-3預(yù)測心血管并發(fā)癥的AUC為0.974，最佳截?cái)嘀禐?.433 μg/L，診斷靈敏度為100.0%，特異度為98.0%；YKL-40聯(lián)合CTRP-3預(yù)測心血管并發(fā)癥的AUC為1.000，診斷靈敏度為100.0%，特異度為100.0%。見表3、圖1。

表3 血清YKL-40、CTRP-3以及兩者聯(lián)合對T2DM心血管并發(fā)癥的診斷效果

T2DM：2型糖尿病；AUC：曲線下面積；YKL-40：人類軟骨糖蛋白39；CTRP-3：補(bǔ)體C1q腫瘤壞死因子相關(guān)蛋白3

3 討 論

心血管并發(fā)癥是T2DM患者常見的并發(fā)癥，中國成人糖尿病患者死亡原因中有50%與其心血管并發(fā)癥相關(guān)[4]。找到T2DM患者發(fā)生心血管并發(fā)癥的影響因素，提前預(yù)測心血管并發(fā)癥，最大限度地防止心血管事件的發(fā)生具有重要意義。血管內(nèi)皮功能紊亂與炎癥反應(yīng)是T2DM患者動(dòng)脈內(nèi)皮損傷和中膜病變的重要病理改變。心血管疾病的病因?yàn)閯?dòng)脈粥樣硬化，動(dòng)脈粥樣硬化是一種慢性炎癥疾病，炎癥被認(rèn)為是動(dòng)脈粥樣硬化的核心發(fā)病機(jī)制。已有報(bào)道顯示，針對全身性炎癥的治療可減少心血管事件的發(fā)生[11]。因此，提前檢測炎癥相關(guān)的生物標(biāo)志物，早期控制炎癥疾病的治療可以改變動(dòng)脈粥樣硬化的過程，從而減少T2DM心血管并發(fā)癥的發(fā)生[12]。

T2DM：2型糖尿?。籝KL-40：人類軟骨糖蛋白39；CTRP-3：補(bǔ)體C1q腫瘤壞死因子相關(guān)蛋白3；ROC：受試者工作特征曲線

圖1 YKL-40(A)、CTRP-3(B)、兩者聯(lián)合(C)診斷T2DM心血管并發(fā)癥的ROC曲線

YKL-40是一種新的炎癥標(biāo)志物，可由多種細(xì)胞分泌，包括中性粒細(xì)胞、活化巨噬細(xì)胞和分化后的巨噬細(xì)胞、分化血管平滑肌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、關(guān)節(jié)炎軟骨細(xì)胞和癌細(xì)胞等[13]。在動(dòng)脈粥樣硬化早期，YKL-40在斑塊的血管平滑肌細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中高表達(dá)，提示YKL-40可能參與動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)YKL-40與內(nèi)皮功能障礙、動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成和斑塊的不穩(wěn)定性有關(guān)[14-15]。T2DM患者中YKL-40升高通過以上機(jī)制導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化，從而促進(jìn)T2DM心血管并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展。Batinic等[16]及Michelsen等[17]研究發(fā)現(xiàn)，YKL-40在冠狀動(dòng)脈疾病中升高，并可預(yù)測心血管死亡率。血清中較高水平的YKL-40與冠狀動(dòng)脈疾病患者的存活率降低有關(guān)，與全因死亡率相比，YKL-40與死亡率的相關(guān)性在心血管死亡率方面更為明顯[18-20]。CTRP-3是由脂肪組織分泌的脂肪因子，屬于CTRP家族成員，是一種參與多種慢性疾病的血管增殖性應(yīng)答的蛋白質(zhì)。脂肪因子可作為糖尿病相關(guān)并發(fā)癥的預(yù)后標(biāo)志物，特別是CTRP家族。CTRP具有類似于脂聯(lián)素的代謝作用，特別是CTRP-3。有研究發(fā)現(xiàn)健康成人血清CTRP-3水平較低，而在患有前驅(qū)糖尿病和新診斷的T2DM受試者中較高[21]。而代謝因子和炎癥相關(guān)因子均可調(diào)節(jié)CTRP-3的表達(dá)[22]。CTRP-3在T2DM的病理生理學(xué)中發(fā)揮的重要作用是抑制慢性和低度炎癥狀態(tài)，說明CTRP-3具備抗炎潛力[23]。因此，推測CTRP-3調(diào)節(jié)機(jī)制失代償時(shí)，其抗炎能力反而降低，從而導(dǎo)致心血管并發(fā)癥發(fā)生。

本研究多因素Logistic回歸分析結(jié)果顯示，老齡，高BMI、高腹圍以及血清血尿酸、肌酐、YKL-40水平升高是T2DM患者發(fā)生心血管并發(fā)癥的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，其中血YKL-40每升高1 μg/L，T2DM患者發(fā)生心血管并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)增加16.389倍。推測其原因?yàn)閅KL-40參與動(dòng)脈粥樣硬化病變中的巨噬細(xì)胞活化和基質(zhì)降解，導(dǎo)致斑塊形成以及斑塊不穩(wěn)定，最終導(dǎo)致心血管并發(fā)癥的發(fā)生。CTRP-3是T2DM患者并發(fā)心血管并發(fā)癥的保護(hù)因素，其水平高，心血管并發(fā)癥的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)減小。有研究表明，CTRP-3對葡萄糖或脂類代謝具有調(diào)控作用，可降低血清葡萄糖水平，主要機(jī)制并不依賴于胰島素，而是通過抑制糖異生，減少葡萄糖合成而發(fā)揮降糖作用。T2DM患者血清CTRP-3水平降低，故其抑制糖異生及降低葡萄糖作用減弱，導(dǎo)致血糖水平升高。CTRP-3還可通過減少炎癥和改善胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)來改善胰島素抵抗[24]。Yi等[25]通過實(shí)驗(yàn)證明CTRP-3可以抑制心肌纖維化，具有心肌保護(hù)作用，增強(qiáng)心肌細(xì)胞表達(dá)的血管生成細(xì)胞因子，誘導(dǎo)血管生成。本研究結(jié)果還顯示，聯(lián)合檢測血清YKL-40和 CTRP-3可提高T2DM心血管并發(fā)癥診斷價(jià)值，AUC高于YKL-40、CTRP-3單獨(dú)檢測。提示T2DM患者血清YKL-40、CTRP-3可作為臨床心血管并發(fā)癥發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的重要生物標(biāo)志物。

綜上所述，血清YKL-40水平升高、CTRP-3水平下降與T2DM患者心血管并發(fā)癥的發(fā)生關(guān)系密切；兩者早期聯(lián)合檢測有助于預(yù)測T2DM患者心血管并發(fā)癥的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)進(jìn)一步明確CTRP-3為T2DM心血管疾病的保護(hù)性生物標(biāo)志物，可為進(jìn)一步研究相關(guān)補(bǔ)充制劑減緩心血管并發(fā)癥的發(fā)生提供依據(jù)。本研究尚存在不足之處，YKL-40和CTRP-3在T2DM心血管并發(fā)癥發(fā)展中的相互調(diào)節(jié)機(jī)制尚未闡明。在未來的研究中，應(yīng)擴(kuò)大樣本量，延長觀察時(shí)間，對YKL-40和CTRP-3在患者發(fā)病不同階段進(jìn)行多次對比，深入研究它們在T2DM心血管并發(fā)癥發(fā)展中的相互作用機(jī)制。