2型糖尿病患者血清網(wǎng)膜素1水平與骨代謝及氧化應(yīng)激的關(guān)系

朱明明，李宗虎，鄭憲玲，王穎霞，霍雙，張瑞清，張樹杰

邯鄲市中心醫(yī)院，河北邯鄲056001

2型糖尿?。═2DM）是常見(jiàn)的慢性代謝性疾病，且受生活習(xí)慣及社會(huì)環(huán)境的影響，其發(fā)病率逐年上升［1］。T2DM面臨著更高的骨質(zhì)疏松風(fēng)險(xiǎn)，可能與胰島素缺乏或相對(duì)缺乏導(dǎo)致的骨礦物質(zhì)代謝異常有關(guān)［2］。有報(bào)道指出，糖與骨骼代謝的內(nèi)分泌調(diào)節(jié)機(jī)制極為相似，骨骼可接受胰腺、脂肪、中樞神經(jīng)的信號(hào)從而參與調(diào)節(jié)胰島素分泌與糖代謝［3］。氧化應(yīng)激是指機(jī)體在外界因素刺激下，自由基產(chǎn)生與抗氧化防御失衡，從而導(dǎo)致組織損傷。研究表明，氧化應(yīng)激是糖尿病及其并發(fā)癥發(fā)病過(guò)程中原發(fā)、獨(dú)立的危險(xiǎn)因素，且與脂肪細(xì)胞因子具有一定相關(guān)性［4］。網(wǎng)膜素1（Omentin-1）是特異性表達(dá)于網(wǎng)膜脂肪組織的保護(hù)性脂肪因子，具有胰島素增敏作用，參與糖、脂代謝調(diào)節(jié)［5］。目前關(guān)于Omentin-1與T2DM患者骨代謝及氧化應(yīng)激指標(biāo)的相關(guān)性尚未完全明確。本研究通過(guò)觀察T2DM患者患者血清Omentin-1水平，探討其與骨代謝及氧化應(yīng)激的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2018年6月—2020年6月本院收治的120例T2DM患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合《中國(guó)2型糖尿病防治指南》中的診斷標(biāo)準(zhǔn)［6］；②精神正常，可配合完成研究。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并其他內(nèi)分泌疾病如甲狀腺功能亢進(jìn)癥；合并血液系統(tǒng)腫瘤、骨腫瘤、骨折等疾?。唤?個(gè)月使用過(guò)雌激素、氟化物、大劑量鈣劑等影響骨代謝的藥物；精神異?；颊?；妊娠期、哺乳期患者。根據(jù)病情控制情況將患者分成A組（病情控制良好，血糖長(zhǎng)期穩(wěn)定在5.6～7.2 mmol/L，且未發(fā)生低血糖現(xiàn)象；糖化血紅蛋白（HbA1c）≤8%；未合并急慢性糖尿病并發(fā)癥；體質(zhì)量在正常范圍，可正常生活和工作）68例和B組（病情控制不良，血糖長(zhǎng)期>7.2 mmol/L且不穩(wěn)定；HbA1c>8%；合并急性、慢性糖尿病并發(fā)癥）52例。另選取同期健康體檢者60例為對(duì)照組。A組男42例、女26例，年齡（59.63±7.21）歲，BMI（23.68±2.39）kg/m2，吸煙19例、飲酒15例；B組男33例、女19例，年齡（59.80±7.46）歲，BMI（23.54±2.35）kg/m2，吸煙25例、飲酒10例；對(duì)照組男38例、女22例，年齡（59.74±7.53）歲，BMI（23.65±2.41）kg/m2，吸煙17例、飲酒14例。三組性別、年齡、BMI、吸煙、飲酒情況比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均>0.05）。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，患者均知情同意并簽署知情同意書。

1.2 血清Omentin-1、骨代謝指標(biāo)及氧化應(yīng)激指標(biāo)檢測(cè) 采集受試者清晨空腹靜脈血約5 mL，置于含有抗凝劑的真空管中，3 000 r/min離心10 min，取上清，-80℃保存?zhèn)溆?。采用ELISA法檢測(cè)Omentin-1以及骨代謝指標(biāo)骨特異性堿性磷酸酶（BAP）、骨鈣素（BGP）、抗酒石酸酸性磷酸酶（TrACP-5b）水平，硫代巴比妥酸比色法測(cè)定血清丙二醛（MDA），羥胺法測(cè)定超氧化物歧化酶（SOD）水平，嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書操作。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS24.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以±s表示，多組間比較采用單因素方差分析，兩組間比較采用LSD-t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以百分?jǐn)?shù)表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)系數(shù)法。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 三組血清Omentin-1水平比較 A、B組及對(duì)照組血清Omentin-1水平分別為（58.30±6.91）、（46.18±5.23）、（75.21±10.96）ng/mL。A、B組血清Omentin-1水平均低于對(duì)照組，且B組低于A組（P均<0.05）。

2.2 三組血清骨代謝指標(biāo)比較 與對(duì)照組比較，A、B兩組血清BAP、TrACP-5b水平均升高，BGP水平均降低（P均<0.05）；與A組比較，B組血清BAP、TrACP-5b水平升高，BGP水平降低（P均<0.05）。見(jiàn)表1。

表1 三組血清BAP、BGP、TrACP-5b水平比較（±s）

表1 三組血清BAP、BGP、TrACP-5b水平比較（±s）

注：與對(duì)照組比較，*P<0.05；與A組比較，△P<0.05。

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2.3 三組血清氧化應(yīng)激指標(biāo)比較 與對(duì)照組比較，A、B兩組血清MDA水平均升高，SOD水平均降低（P均<0.05）；與A組比較，B組血清MDA水平升高，SOD水平降低（P均<0.05）。見(jiàn)表2。

表2 三組血清MDA、SOD水平比較（±s）

表2 三組血清MDA、SOD水平比較（±s）

注：與對(duì)照組比較，*P<0.05；與A組比較，△P<0.05。

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2.4 T2DM患者血清Omentin-1水平與骨代謝、氧化應(yīng)激指標(biāo)的相關(guān)性 T2DM患者血清Omentin-1水平與BAP、TrACP-5b、MDA呈負(fù)相關(guān)，與BGP、SOD呈正相關(guān)（P均<0.05）。見(jiàn)表3。

表3 血清Omentin-1水平與骨代謝、氧化應(yīng)激相關(guān)性

3 討論

T2DM及其并發(fā)癥的發(fā)病機(jī)制目前尚未完全闡明，通常認(rèn)為其發(fā)病與胰島β細(xì)胞功能障礙、胰島素抵抗、胰島素信號(hào)傳導(dǎo)異常、脂質(zhì)代謝改變、炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激失衡有關(guān)［7-8］。Omentin是一種從人網(wǎng)膜脂肪組織cDNA文庫(kù)中新發(fā)現(xiàn)的特異性因子，包括Omentin-1、Omentin-2兩種，在血液循環(huán)中多以O(shè)mentin-1為主。Omentin-1可促進(jìn)皮下及網(wǎng)膜脂肪細(xì)胞胰島素進(jìn)行葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)，并可增強(qiáng)胰島素敏感性。骨質(zhì)疏松是T2DM的主要并發(fā)癥之一，其顯著增加了患者的骨折風(fēng)險(xiǎn)，尤其是高齡T2DM患者，一旦發(fā)生骨折，病死率將明顯增加［9］。而氧化應(yīng)激是導(dǎo)致糖尿病腎病、糖尿病視網(wǎng)膜病變等并發(fā)癥的重要因素，可加快糖尿病進(jìn)程。因此，T2DM骨代謝及氧化應(yīng)激的相關(guān)研究備受關(guān)注。

骨代謝過(guò)程是成骨細(xì)胞、破骨細(xì)胞活性及骨礦物質(zhì)、骨基質(zhì)變化的反映。BAP由成熟及未成熟的成骨細(xì)胞釋放，可在成骨過(guò)程中促進(jìn)磷酸酯水解為磷酸，有利于羥磷灰石沉積，同時(shí)可水解焦磷酸鹽，抑制或減輕其對(duì)骨礦化的抑制作用，從而促進(jìn)骨形成。因此，BAP可作為反映骨形成的特異性指標(biāo)。研究顯示，高血糖可導(dǎo)致骨細(xì)胞中高濃度BAP釋放入血，通常認(rèn)為該現(xiàn)象是伴隨骨吸收亢進(jìn)而發(fā)生的代償性骨形成增強(qiáng)，不僅意味著T2DM患者骨轉(zhuǎn)換水平高于健康人群，更有可能是BAP與機(jī)體中胰島素抵抗相互作用的結(jié)果［10］。BGP是成骨細(xì)胞釋放的非膠原蛋白，血清水平與骨內(nèi)水平表現(xiàn)為正相關(guān)，因此血清BGP可反映成骨細(xì)胞活性，評(píng)價(jià)骨更新情況。由于T2DM患者胰島素受體缺陷或胰島素缺乏，成骨細(xì)胞活性與骨轉(zhuǎn)化能力降低，導(dǎo)致合成及分泌BGP的能力降低［11］。TrACP-5b由破骨細(xì)胞釋放，其特異性強(qiáng)、血清水平穩(wěn)定，可反映破骨細(xì)胞活性及骨吸收狀態(tài)，具有預(yù)測(cè)骨折發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的價(jià)值。脂肪組織作為活躍的內(nèi)分泌器官，通過(guò)合成、釋放多種脂肪細(xì)胞因子如Omentin-1維持糖脂代謝平衡。既往研究發(fā)現(xiàn)，Omentin-1可通過(guò)刺激胰島素受體信號(hào)通路中AKT發(fā)生磷酸化，從而增強(qiáng)胰島素敏感性［12-13］。Omentin-1水平異常降低時(shí)，將加重胰島素抵抗，影響血糖控制效果。機(jī)體處于高血糖狀態(tài)時(shí)可發(fā)生滲透性利尿，導(dǎo)致磷、鈣等丟失過(guò)多；血磷、血鈣減少將繼發(fā)甲狀旁腺功能亢進(jìn)，加快骨轉(zhuǎn)化，最終形成骨質(zhì)疏松。本研究結(jié)果顯示，對(duì)照組、A組、B組血清BAP、TrACP-5b水平依次升高，Omentin-1、BGP水平依次降低，提示T2DM患者Omentin-1及骨代謝指標(biāo)異常，且均與T2DM病情控制程度相關(guān)；血清Omentin-1水平與BAP、TrACP-5b呈負(fù)相關(guān)，與BGP呈正相關(guān)，提示Omentin-1與骨代謝相關(guān)。

SOD屬于一種抗氧化酶，是超氧陰離子轉(zhuǎn)化為H2O2及O2的必需物質(zhì)，廣泛存在于代謝性細(xì)胞，其水平可間接反映機(jī)體清除氧自由基、抵抗氧化性損傷的能力。MDA作為SOD代謝終末產(chǎn)物，被認(rèn)為是測(cè)定脂質(zhì)過(guò)氧化物生成量、氧自由基生成量的可靠指標(biāo)［14］。機(jī)體正常生理狀態(tài)下，促氧化劑與抗氧化劑呈動(dòng)態(tài)平衡。T2DM中SOD代謝異常導(dǎo)致抗過(guò)氧化能力降低，自由基生成量增加，與抗氧化劑間的平衡失調(diào)［15-16］。一方面，T2DM在高血糖刺激下，糖基化蛋白質(zhì)，細(xì)胞質(zhì)醛糖及線粒體中脂肪、糖發(fā)生還原反應(yīng)，生成大量氧自由基，過(guò)度消耗內(nèi)源性SOD，使血清SOD減少。另一方面，由于SOD糖基化后活性顯著降低，抗氧化能力隨之降低，氧自由基攻擊生物膜中多不飽和脂肪酸，導(dǎo)致脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)，生成脂質(zhì)過(guò)氧化物MDA，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能。Omentin-1主要由脂肪細(xì)胞合成，而脂肪組織是氧化應(yīng)激較為劇烈的部位。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，活性氧自由基對(duì)脂肪細(xì)胞Omentin-1的產(chǎn)生具有抑制作用，采用抗氧化劑干預(yù)肥胖小鼠后，可顯著減輕脂肪組織炎癥，并促進(jìn)Omentin-1釋放，提示Omentin-1與氧化應(yīng)激互相拮抗，在胰島素抵抗及T2DM進(jìn)程中發(fā)揮不同作用［17］。本研究結(jié)果中，對(duì)照組、A組、B組血清MDA水平依次升高，SOD水平依次降低；血清Omentin-1水平與MDA呈負(fù)相關(guān)，與SOD呈正相關(guān)，提示T2DM患者存在氧化應(yīng)激異常，且與病情控制程度有關(guān)，Omentin-1與氧化應(yīng)激具有相關(guān)性。

綜上所述，T2DM患者血清Omentin-1水平降低，血糖控制不佳者下降更顯著；Omentin-1水平與骨代謝異常及氧化應(yīng)激反應(yīng)相關(guān)，可能在糖尿病進(jìn)展及骨代謝異常中發(fā)揮重要作用。