2型糖尿病合并下肢動(dòng)脈疾病患者血清FGF-23與骨鈣素的關(guān)系研究

梁珊珊 劉昊凌 高昕媛 辛玉晶

哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院內(nèi)分泌科 150001

研究表明，動(dòng)脈硬化與骨密度降低存在相關(guān)性，提示骨量減少、骨質(zhì)疏松可能與血管病變的發(fā)生密切相關(guān)[1]。糖脂代謝紊亂可能導(dǎo)致骨量的丟失及下肢血管動(dòng)脈斑塊的形成；而下肢動(dòng)脈疾病(LEAD)會(huì)導(dǎo)致骨的血供減少影響骨重建，進(jìn)而加重骨質(zhì)疏松并形成惡性循環(huán)[2]。

骨鈣素是在骨重建及骨形成階段由成骨細(xì)胞合成的蛋白質(zhì)，在2型糖尿病(T2DM)患者中作為骨形成過(guò)程的標(biāo)志物[3-4]。成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子-23(FGF-23)主要是由骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞表達(dá)的蛋白，在調(diào)節(jié)礦物質(zhì)代謝(鈣磷平衡)中起重要作用，在T2DM患者中與下肢動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)[5-6]。本研究意在通過(guò)研究在T2DM患者中骨鈣素和FGF-23的關(guān)系，探討T2DM骨代謝與大血管病變的關(guān)系。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 2017年11月至2018年5月哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院內(nèi)分泌科住院的178例患者入選，男113例，女65例，年齡(54.58±11.32)歲。糖尿病的診斷基于2009年WHO糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]。根據(jù)曼海姆共識(shí)，動(dòng)脈粥樣硬化斑塊被定義為侵入動(dòng)脈腔的局灶性結(jié)構(gòu)存在至少0.5 mm，或至少比周?chē)鼙诤穸却?0%[8]。當(dāng)所檢查的任何下肢動(dòng)脈段中存在動(dòng)脈粥樣硬化斑塊時(shí)，定義LEAD[9]。

排除標(biāo)準(zhǔn)：1型糖尿病、妊娠糖尿病或其他特定類(lèi)型糖尿病、長(zhǎng)期使用激素等影響骨代謝藥物、肝腎功能障礙；甲狀腺功能減退癥或甲狀腺功能亢進(jìn)癥、急性感染、惡性腫瘤或精神疾病。記錄所有受試者糖尿病病程、飲酒、吸煙狀況及糖尿病家族史。本研究得到了哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)(201863)。所有參與者在注冊(cè)前都提供了知情同意書(shū)。

1.2 方法

1.2.1 分組 根據(jù)LEAD診斷標(biāo)準(zhǔn)，將患者分為單純糖尿病組98例；糖尿病合并LEAD組80例，根據(jù)血管病變嚴(yán)重程度(管腔閉塞：通過(guò)下肢彩色多普勒檢查血管內(nèi)徑減少>95%，無(wú)血流信號(hào)通過(guò)[10])，將糖尿病合并LEAD組分為非閉塞組(55例)和閉塞組(25例)。

1.2.2 檢測(cè)指標(biāo) 計(jì)算受試者的體重指數(shù)。在受試者休息至少10 min后，用血壓計(jì)測(cè)量血壓。使受試者處于站立姿勢(shì)，在最低肋骨和髂嵴之間的中間測(cè)量腰圍，在臀部向后最突出部位的水平圍長(zhǎng)測(cè)量出臀圍。禁食10 h后收集空腹血樣用于測(cè)量空腹血糖、糖化血紅蛋白、空腹C肽、總膽固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白-膽固醇(HDL-C)，低密度脂蛋白-膽固醇(LDL-C)、肝功能、腎功能、尿常規(guī)、C反應(yīng)蛋白(CRP)、25(OH)D3、甲狀旁腺激素、鉀、鈉、鈣、磷和氯水平。采用ELISA法檢測(cè)受試者血清骨鈣素、FGF-23水平。

1.2.3 超聲檢查 所有參與者使用配備有5-13MHz線性陣列換能器的Acuson Sequoia 512掃描儀(Siemens Medical Solutions，Mountain View，CA，USA)對(duì)下肢動(dòng)脈及頸動(dòng)脈進(jìn)行彩色多普勒超聲檢查。超聲檢查包括測(cè)量動(dòng)脈粥樣硬化斑塊，分別檢查雙側(cè)下肢的6條動(dòng)脈，包括股總動(dòng)脈、股深動(dòng)脈、股淺動(dòng)脈、脛前動(dòng)脈、脛后動(dòng)脈和腘動(dòng)脈。檢查雙側(cè)頸動(dòng)脈的3條動(dòng)脈，包括勁總動(dòng)脈、頸內(nèi)動(dòng)脈、頸外動(dòng)脈。

2 結(jié)果

2.1 一般臨床資料比較 糖尿病合并LEAD組年齡、血尿素氮、肌酐、尿酸、膽固醇、甘油三酯、空腹C肽、FGF-23水平均高于單純糖尿病組，且高血壓病史、神經(jīng)病變史、飲酒史、頸動(dòng)脈彩超陽(yáng)性率高于單純糖尿病組，而骨鈣素水平低于單純糖尿病組(表1)，兩組間性別、體重指數(shù)等其他指標(biāo)差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.2 影響患者LEAD多因素logistic回歸分析 以單因素分析中差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的指標(biāo)為自變量，患者是否存在LEAD為因變量(0=無(wú)，1=有)進(jìn)行多因素logistic回歸分析，分析LEAD的獨(dú)立影響因素，結(jié)果顯示年齡、飲酒史、FGF-23和頸動(dòng)脈粥樣硬化為危險(xiǎn)因素，而骨鈣素為保護(hù)因素，高血壓病史、神經(jīng)病變史等指標(biāo)對(duì)下肢血管病變無(wú)影響(表2)。

2.3 糖尿病合并LEAD組 血清骨鈣素、FGF-23水平的分析 與非閉塞組相比，閉塞組FGF-23水平升，而骨鈣素水平降低(P均<0.05)，見(jiàn)表3。

2.4 骨鈣素與FGF-23相關(guān)性分析 相關(guān)性分析顯示，在整體和糖尿病合并LEAD組中骨鈣素水平與FGF-23水平均呈正相關(guān)(r=0.327、0.585，P均<0.001)，見(jiàn)圖1。

2.5 骨鈣素與其他指標(biāo)間相關(guān)性分析 相關(guān)性分析顯示，在糖尿病合并LEAD組中骨鈣素與糖化血紅蛋白、甘油三酯、總膽固醇、HDL-C、LDL-C均無(wú)相關(guān)性(P均>0.05)。

3 討論

骨為新型的內(nèi)分泌器官，具有內(nèi)分泌功能。骨組織分泌兩種激素：FGF-23和骨鈣素[11]。新近研究證實(shí)，F(xiàn)GF-23是人體鈣、磷代謝的重要調(diào)節(jié)因子，通過(guò)對(duì)血管鈣化和內(nèi)皮功能障礙的影響誘導(dǎo)動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展，成為L(zhǎng)EAD的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[12]。血清FGF-23水平可提示T2DM患者早期出現(xiàn)動(dòng)脈粥樣硬化[13]。

T2DM時(shí)骨轉(zhuǎn)換、骨形成、骨吸收均減少[14-15]。骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物可以反映T2DM的骨代謝異常。最近研究表明，血清骨鈣素水平與外周血管疾病的發(fā)生呈負(fù)相關(guān)[7]。研究發(fā)現(xiàn)，血清低羧形式骨鈣素、總骨鈣素水平是T2DM血管并發(fā)癥發(fā)展的獨(dú)立保護(hù)因素[8]。骨鈣素通過(guò)調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮功能，影響炎性因子的作用，抑制動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展[16]。本研究顯示，T2DM合并LEAD患者血清骨鈣素水平明顯下降；并且隨著LEAD加重骨鈣素水平越來(lái)越低。

骨鈣素能促進(jìn)胰島素和脂聯(lián)素的表達(dá)與分泌[17-19]。同樣胰島素和脂聯(lián)素可以通過(guò)反饋調(diào)節(jié)調(diào)控骨鈣素的分泌[20]。T2DM患者胰島素分泌不足，這種反饋效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致骨鈣素水平降低?，F(xiàn)已充分證實(shí)，血流對(duì)骨血管功能和成骨至關(guān)重要，骨骼血液供應(yīng)中斷與骨量減少、骨壞死和骨再生受損有關(guān)[21]。在T2DM合并LEAD的患者中，由于血管動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生影響骨骼供血，可進(jìn)一步影響骨代謝。體外研究通過(guò)使用腺病毒過(guò)表達(dá)系統(tǒng)使胎鼠成骨細(xì)胞過(guò)表達(dá)FGF-23，發(fā)現(xiàn)FGF-23可直接作用于骨細(xì)胞，抑制骨細(xì)胞分化。提示FGF-23對(duì)骨代謝的影響一方面源于對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化的作用，一方面可能為自身直接作用于骨組織，抑制骨細(xì)胞分化，導(dǎo)致骨軟化及骨密度降低[22]。FGF-23是動(dòng)脈粥樣硬化的獨(dú)立影響因素，在T2DM中可預(yù)示著動(dòng)脈粥樣硬化程度；骨鈣素是骨形成過(guò)程的標(biāo)志物，在T2DM中預(yù)示著骨代謝程度。本研究表明，在T2DM合并LEAD患者中血清FGF-23和骨鈣素水平呈正相關(guān)，進(jìn)一步提示T2DM患者大血管病變和骨代謝過(guò)程密切相關(guān)。

本研究受到橫截面設(shè)計(jì)和樣本量相對(duì)較小的限制，難以闡明血清骨鈣素水平降低與LEAD之間的因果關(guān)系。其次，研究人群僅限于T2DM患者。因此，有必要進(jìn)一步開(kāi)展前瞻性研究，以確認(rèn)和推廣更多人群中的現(xiàn)有研究結(jié)果，包括那些沒(méi)有患糖尿病的人群。本研究?jī)H調(diào)查了血清FGF-23和骨鈣素水平的關(guān)系，未來(lái)的研究需要探討血清FGF-23水平與糖尿病骨代謝其他指標(biāo)之間的關(guān)系，如骨密度、總骨Ⅰ型前膠原氨基酸延長(zhǎng)鏈、Ⅰ型膠原C端肽。

表1 糖尿病合并LEAD組與單純糖尿病組間一般臨床指標(biāo)比較

注：LEAD：下肢動(dòng)脈疾??；BMI：體重指數(shù)；ALT：谷丙轉(zhuǎn)氨酶；AST：谷草轉(zhuǎn)氨酶；HDL-C：高密度脂蛋白-膽固醇；LDL-C：低密度脂蛋白-膽固醇；CRP：C反應(yīng)蛋白；PTH：甲狀旁腺激素；FGF-23：成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子-23

表2 影響LEAD的多因素logistic回歸分析

注：LEAD：下肢動(dòng)脈疾??；FGF-23：成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子-23

表3 非閉塞組與閉塞組間FGF-23和骨鈣素水平比較

注：OC：骨鈣素；FGF-23：成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子-23

血清FGF-23和骨鈣素水平與T2DM患者LEAD及骨代謝的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)。在T2DM合并LEAD患者中，血清FGF-23水平與骨鈣素水平呈正相關(guān)。提示糖尿病大血管病變與骨代謝之間具有一定的聯(lián)系；T2DM大血管病變可能參與了T2DM骨代謝異常的發(fā)生和發(fā)展。