高頻超聲與血清VEGF 和bFGF 水平檢測(cè)聯(lián)合對(duì)糖尿病患者肌肉減少癥的診斷價(jià)值分析

徐珍望，劉 佳

(鄂東醫(yī)療集團(tuán)黃石市中心醫(yī)院超聲影像科,湖北黃石 435000)

骨骼肌是外周組織中最大的胰島素靶器官之一，通過對(duì)葡萄糖攝取和利用發(fā)揮穩(wěn)定血糖作用，高血糖可引起骨骼肌形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能改變，表現(xiàn)為以全身肌量減少、肌強(qiáng)度下降或肌肉生理功能減退的肌肉減少癥[1]。肌肉減少癥大大降低2 型糖尿?。═2DM）患者生活質(zhì)量，因此早期診斷和干預(yù)對(duì)提高患者生活質(zhì)量具有重要意義[2]。目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)統(tǒng)一的肌肉減少癥診斷標(biāo)準(zhǔn)，影像學(xué)檢查是主要的檢查方法之一，其中雙能X 線吸收測(cè)定法是應(yīng)用最廣的檢測(cè)方法，但輻射性強(qiáng)，核磁共振成像（magnetic resonance imaging,MRI）具有良好軟組織分辨率，在肌肉質(zhì)量評(píng)估方面具有較大優(yōu)勢(shì)，但價(jià)格昂貴，檢查過程較長(zhǎng)且繁瑣。超聲檢查操作簡(jiǎn)便、無(wú)輻射性、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，高頻超聲可清晰顯示骨骼肌肉結(jié)構(gòu)，在肌肉減少癥診斷方面越來越受重視[3]。血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）是一種強(qiáng)誘導(dǎo)血管新生因子，通過促新生血管生成，毛細(xì)血管功能維持，調(diào)節(jié)肌肉血流灌注，為骨骼肌輸送氧和養(yǎng)分，VEGF 缺乏導(dǎo)致肌無(wú)力和疲勞[4]。堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子（basic fibroblast growth factor, bFGF）是促內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子, 與VEGF 共同發(fā)揮促進(jìn)血管新生作用[5]。VEGF，bFGF 與T2DM 肌肉減少癥的報(bào)道并不多見，鑒于此本研究擬探討高頻超聲聯(lián)合VEGF，bFGF 診斷T2DM 患者肌肉減少癥的價(jià)值，旨在為臨床診治提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象 選擇2018年6月～2019年12月鄂東醫(yī)療集團(tuán)黃石市婦幼保健院收治的103 例T2DM 并發(fā)肌肉減少癥患者（觀察組），納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合《中國(guó)2 型糖尿病防治指南（2017年版）》診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]；②雙能X 線吸收儀檢測(cè)四肢骨骼肌質(zhì)量指數(shù)（relative appendicular skeletal muscle mass，RASM，RASM=四肢骨骼肌質(zhì)量/身高2），男性RASM ＜7.0kg/m2,女性＜5.4 kg/m2，同時(shí)男性握力＜26kg，女性握力＜18kg 或步速＜0.8m/s[7]；③四肢功能正常。排除標(biāo)準(zhǔn)：①先天性重癥肌無(wú)力者；②肢體創(chuàng)傷或既往接受四肢手術(shù)治療者；③并發(fā)纖維肌瘤、纖維腺瘤、纖維脂肪瘤者；④并發(fā)股骨頭壞死、骨關(guān)節(jié)炎、代謝性骨病等疾病者。其中肌肉減少癥前期（簡(jiǎn)稱前期，骨骼肌質(zhì)量降低）38例，肌肉減少癥期（簡(jiǎn)稱減少期、骨骼肌質(zhì)量降低伴骨骼肌力量降低或機(jī)體活動(dòng)功能降低）34 例，重度肌肉減少癥期（簡(jiǎn)稱重度期，骨骼肌質(zhì)量降低伴骨骼肌力量降低以及機(jī)體活動(dòng)功能降低）31 例。同期選擇我院接診的性別、年齡與觀察組相匹配的體檢健康的志愿者100 例（對(duì)照組）。觀察組中男性59 例，女性44 例，年齡52 ～75（65.04±8.15）歲，體質(zhì)量[21.53（20,24）kg/m2]。對(duì)照組中男性53 例，女性47 例，年齡51 ～77（64.33±8.35）歲，體質(zhì)量[21.53（20, 24）kg/m2]。兩組性別、年齡、體質(zhì)量比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有研究對(duì)象或其家屬知情同意。

1.2 儀器與試劑 Philips IU22 型彩色多普勒超聲診斷儀（荷蘭飛利浦公司，探頭頻率5 ～12mHz），TGL-15M 臺(tái)式微量高速冷凍離心機(jī)（湖南平凡科技有限公司），ALISEI 全自動(dòng)酶標(biāo)儀（意大利SEAC 公司），VEGF，b FGF 試劑盒（北京科美東雅生物技術(shù)有限公司）。

1.3 方法 高頻超聲檢查受試者平臥、四肢放松伸展，先將探頭長(zhǎng)軸垂直于前臂長(zhǎng)軸，置于橈骨頭與橈骨莖突間近端1/3 處，測(cè)量尺骨肌肉厚度。再將探頭長(zhǎng)軸垂直于股骨長(zhǎng)軸，置于股骨大轉(zhuǎn)子與股骨內(nèi)上髁間中下1/3 交界處，測(cè)量股外側(cè)肌厚度，取3 次測(cè)量的平均值。選取尺骨前肌、股外側(cè)肌同一部位，檢查深度設(shè)置為5 cm，增益55%，凍結(jié)圖像應(yīng)用QLAB 軟件分析，于肌內(nèi)圖像回聲均勻處選取5mm 正方形取樣框，避開血管，獲得感興趣區(qū)（region of interest，ROI），測(cè)得ROI 灰度值，取3次測(cè)量的平均值。以上均由我院超聲科2 名10年以上工作經(jīng)驗(yàn)超聲醫(yī)師操作。

血清VEGF，bFGF 檢測(cè)：所有受試者均采集空腹靜脈血5ml（對(duì)照組于體檢當(dāng)日采血），取上清液4℃ 3 000r/min 離心15min(離心半徑10cm)，取血清-80℃保存待檢?？焖俳鈨鲅鍢悠?，應(yīng)用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)檢測(cè)血清VEGF，bFGF 水平。具體操作嚴(yán)格按照操作說明進(jìn)行，試劑盒批內(nèi)和批間變異系數(shù)控制在10%以內(nèi)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 SPSS 25.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示，采用單因素方差分析（兩兩對(duì)比采用LSD-t檢驗(yàn)）或獨(dú)立樣本t（方差齊時(shí)）或t’檢驗(yàn)（方差不齊時(shí)）。Pearson 相關(guān)性分析血清VEGF，bFGF 水平與骨骼肌質(zhì)量、RASM，握力、步速之間的相關(guān)性。受試者工作特征（ROC）曲線進(jìn)行VEGF，bFGF 以及高頻超聲的診斷效能分析，Z檢驗(yàn)比較曲線下面積（AUC）差異性。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 兩組RASM，握力、步速、骨骼肌厚度和質(zhì)量以及血清VEGF，bFGF 水平比較 見表1。觀察組RASM，握力、步速、尺骨前肌質(zhì)量、股外側(cè)肌質(zhì)量低于對(duì)照組，血清VEGF，bFGF 水平也低于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.001）；尺骨前肌厚度、股外側(cè)肌厚度與對(duì)照組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

表1 兩組RASM，握力、步速、骨骼肌厚度和質(zhì)量以及血清VEGF，bFGF 水平差異(±s)

表1 兩組RASM，握力、步速、骨骼肌厚度和質(zhì)量以及血清VEGF，bFGF 水平差異(±s)

項(xiàng) 目觀察組（n=103）對(duì)照組（n=100）t 值P 值RASM（kg/m2）5.54±1.898.12±2.258.930＜0.001握力（kg）22.01±2.4128.42±4.7912.235＜0.001步速（m/s）0.61±0.131.46±0.3622.788＜0.001尺骨前肌厚度（cm）3.41±0.553.56±0.621.8250.070尺骨前肌質(zhì)量14.32±3.5917.45±4.135.768＜0.001股外側(cè)肌厚度（cm）1.85±0.361.92±0.421.2760.203股外側(cè)肌質(zhì)量21.01±3.8925.12±4.257.191＜0.001 VEGF（ng/L）185.24±20.13236.42±36.4912.557＜0.001 bFGF（ng/L）11.35±4.5217.64±6.957.743＜0.001

2.2 不同肌肉減少癥分期患者骨骼肌厚度和質(zhì)量以及血清VEGF，bFGF 水平比較 見表2。重度期、減少期患者尺骨前肌質(zhì)量、股外側(cè)肌質(zhì)量及血清VEGF，bFGF 水平均低于前期組（t=28.124,17.674, 41.695, 17.719; 5.523, 2.560, 14.086, 4.045,P＜0.001），重度期尺骨前肌質(zhì)量、股外側(cè)肌質(zhì)量及血清VEGF，bFGF 水平低于減少期（t=6.786,4.839, 3.542, 11.551，P＜0.001），差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。尺骨前肌厚度、股外側(cè)肌厚度在不同肌肉減少癥分期中差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.000～0.628，均P＞0.05）。

2.3 血清VEGF，bFGF 水平與骨骼肌質(zhì)量、RASM，握力、步速相關(guān)性分析 見表3。血清VEGF，bFGF 水平與尺骨前肌質(zhì)量、股外側(cè)肌質(zhì)量呈正相關(guān)（r=0.425，0.524；0.409，0.593，均P＜0.001），血清VEGF, bFGF 與RASM，握力、步速呈正相關(guān)（均P＜0.05），尺骨前肌質(zhì)量、股外側(cè)肌質(zhì)量與RASM，握力、步速呈正相關(guān)（均P＜0.05）。

2.4 骨骼肌質(zhì)量聯(lián)合血清VEGF，bFGF 水平診斷T2DM 患者肌肉減少癥的價(jià)值分析 見表4、圖1。尺骨前肌質(zhì)量、股外側(cè)肌質(zhì)量，VEGF，bFGF 診斷T2DM 患者肌肉減少癥的曲線下面積（AUC）分別為0.661，0.755，0.832 和0.744，聯(lián)合尺骨前肌質(zhì)量、股外側(cè)肌質(zhì)量，VEGF 和bFGF 診斷T2DM 患者肌肉減少癥的AUC 為0.911，高于單獨(dú)尺骨前肌質(zhì)量、股外側(cè)肌質(zhì)量，VEGF，bFGF 檢測(cè)，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Z=3.125，2.859，2.415，2.698，均P＜0.05）。

表2 不同肌肉減少癥分期患者骨骼肌厚度和質(zhì)量以及血清VEGF，bFGF 水平差異(±s)

表2 不同肌肉減少癥分期患者骨骼肌厚度和質(zhì)量以及血清VEGF，bFGF 水平差異(±s)

項(xiàng) 目前期（n=38）減少期（n=34）重度期（n=31）F 值P 值尺骨前肌厚度（cm）3.42±0.283.42±0.293.39±0.250.6530.471尺骨前肌質(zhì)量16.80±1.0314.35±2.5111.25±0.4212.354＜0.001股外側(cè)肌厚度（cm）1.87±0.361.85±0.311.82±0.350.6210.439股外側(cè)肌質(zhì)量22.80±1.2521.34±3.2618.46±0.6115.497＜0.001 VEGF（ng/L）202.91±2.65178.25±10.43171.25±3.6513.257＜0.001 bFGF（ng/L）13.93±1.7712.05±2.177.42±0.5416.008＜0.001

表3 血清VEGF，bFGF 水平與骨骼肌質(zhì)量，RASM，握力、步速相關(guān)系數(shù)（r/rs，P）

表4 骨骼肌質(zhì)量聯(lián)合血清VEGF，bFGF 水平診斷T2DM 患者肌肉減少癥的效能

圖1 骨骼肌質(zhì)量聯(lián)合血清VEGF，bFGF 水平診斷T2DM 患者肌肉減少癥的ROC 曲線圖

3 討論

T2DM 患者晚期糖基化終末產(chǎn)物增加，可導(dǎo)致骨骼肌質(zhì)量、肌力以及肢體功能的損失，引發(fā)肌肉減少癥。骨骼肌質(zhì)量低下可導(dǎo)致胰島素敏感度下降，葡萄糖攝取和利用度降低，進(jìn)一步加重病情進(jìn)展[8]。據(jù)統(tǒng)計(jì)65 歲以上2 型糖尿病患者中28.8%患有肌肉減少癥[9]，骨骼肌質(zhì)量減少、肌力下降和功能減退可引起日常活動(dòng)能力受限，導(dǎo)致跌倒、骨折、衰弱甚至殘疾和死亡。

本研究觀察組尺骨前肌質(zhì)量、股外側(cè)肌質(zhì)量低于對(duì)照組，但尺骨前肌厚度、股外側(cè)肌厚度與對(duì)照組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說明T2DM 引起的肌肉減少癥主要以肌肉質(zhì)量降低為主，肌肉形態(tài)變化可能較為滯后，這與肌肉減少癥肌肉質(zhì)量降低的特征存在吻合之處。相關(guān)性分析結(jié)果顯示尺骨前肌質(zhì)量、股外側(cè)肌質(zhì)量與RASM，握力、步速呈正相關(guān)，說明骨骼肌質(zhì)量降低與握力和步速減少密切相關(guān)，尺骨前肌質(zhì)量、股外側(cè)肌質(zhì)量可作為診斷肌肉減少癥的定量影像學(xué)指標(biāo)。高頻超聲能夠清晰地顯示骨骼肌形態(tài)、走行以及與毗鄰器官關(guān)系，通過回聲強(qiáng)度提示肌肉組織纖維和脂肪浸潤(rùn)信息可判斷肌肉質(zhì)量[10]。ROC 分析結(jié)果顯示尺骨前肌質(zhì)量、股外側(cè)肌質(zhì)量診斷T2DM 并發(fā)肌肉減少癥均具有一定價(jià)值，尤其是股外側(cè)肌質(zhì)量，分析原因?yàn)榧∪鉁p少癥引起身體各區(qū)域肌肉質(zhì)量下降存在差異性，下肢肌肉質(zhì)量下降早于上肢[11]，因此股外側(cè)肌質(zhì)量對(duì)肌肉減少癥的診斷更為靈敏。

本研究發(fā)現(xiàn)觀察組血清VEGF，bFGF 水平明顯低于對(duì)照組，VEGF 是強(qiáng)效的促血管生成因子，直接或間接參與新生血管形成過程[12]；bFGF 是一種多功能生長(zhǎng)因子，參與神經(jīng)細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、胚胎干細(xì)胞和骨髓基質(zhì)細(xì)胞等增殖和分化，同時(shí)能高效促使新生血管形成[13]。bFGF 與VEGF 協(xié)同可顯著增加微血管密度，促使新生血管生成[14]。PHILLIPS 等人[15]同樣發(fā)現(xiàn)肌肉減少癥患者 VEGF表達(dá)明顯降低，提示血管生成障礙在肌肉減少癥發(fā)病中發(fā)揮重要的作用。進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn)VEGF，bFGF 水平隨著肌肉減少癥分期的加重而降低，VEGF，bFGF 水平與尺骨前肌質(zhì)量、股外側(cè)肌質(zhì)量、RASM，握力、步速均呈正相關(guān)，說明VEGF，bFGF 缺失可能是T2DM 患者骨骼肌質(zhì)量下降，肌力和運(yùn)動(dòng)能力減退的原因之一。分析VEGF 參與肌肉減少癥的機(jī)制為：首先，骨骼肌減少癥伴有周圍神經(jīng)的髓鞘纖維變性，VEGF 缺乏可抑制髓鞘增殖分化和新生血管形成，導(dǎo)致周圍神經(jīng)髓鞘缺血和纖維變性，導(dǎo)致骨骼肌因喪失支配神經(jīng)的營(yíng)養(yǎng)支持而發(fā)生萎縮[16]。其次，VEGF 與線粒體功能有關(guān)，VEGF 缺乏可導(dǎo)致線粒體功能障礙，導(dǎo)致肌肉質(zhì)量減少[17]。第三，有絲分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)信號(hào)通路參與骨骼肌蛋白合成， VEGF 作為MAPK 信號(hào)通路下游靶基因[18]，其可能通過MAPK 信號(hào)通路參與肌肉減少癥發(fā)病過程。bFGF 參與肌肉減少癥的機(jī)制尚不清楚，推測(cè)為bFGF 可抑制高血糖介導(dǎo)的活性氧產(chǎn)生，抑制氧化應(yīng)激損傷，加速血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移[19]，bFGF 缺乏則導(dǎo)致抗氧化應(yīng)激能力減弱，新生血管形成減少，導(dǎo)致骨骼肌血流灌注減少，缺血缺氧，引起骨骼肌形態(tài)結(jié)構(gòu)以及功能改變。其次，bFGF 可通過促進(jìn)神經(jīng)根的軸突生長(zhǎng)，促使周圍缺損神經(jīng)再生[20]，bFGF 缺失可能引起骨骼肌周圍神經(jīng)病變，繼而誘發(fā)骨骼肌病變。

ROC 分析結(jié)果顯示高頻超聲聯(lián)合VEGF，bFGF 診斷T2DM 并發(fā)肌肉減少癥的價(jià)值較高，高于單獨(dú)VEGF，bFGF 以及尺骨前肌質(zhì)量、股外側(cè)肌質(zhì)量，提示聯(lián)合超聲影像技術(shù)以及血清學(xué)指標(biāo)可提高對(duì)T2DM 并發(fā)肌肉減少癥的診斷效能，為臨床病情評(píng)估提供更準(zhǔn)確信息。

綜上，高頻超聲可定量評(píng)估T2DM 患者骨骼肌質(zhì)量改變，血清VEGF，bFGF 缺乏與骨骼肌質(zhì)量和肌力降低密切相關(guān)，高頻超聲聯(lián)合血清VEGF，bFGF 在診斷T2DM 并發(fā)肌肉減少癥方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，且該方法經(jīng)濟(jì)便捷，可重復(fù)操作，適宜在T2DM 并發(fā)肌肉減少癥診斷中選用。