朱明明,李宗虎,鄭憲玲,王穎霞,霍雙,張瑞清,張樹(shù)杰
邯鄲市中心醫(yī)院,河北邯鄲056001
2型糖尿病(T2DM)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。
1.1 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、骨折等疾病;近6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(shū)。
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(shū)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。
2.1 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。
?
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。
?
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
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(xiàn)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。