糖尿病腎病患者血清肌肉生長抑制素水平與血管鈣化的相關(guān)性分析

馬 懿，曾蜀春

四川綿陽四〇四醫(yī)院腎臟內(nèi)科，四川綿陽 621053

糖尿病是常見的慢性病之一。我國糖尿病患者數(shù)量居全球第一位。在糖尿病導(dǎo)致的死亡原因中，心血管并發(fā)癥占首位，而糖尿病腎病(DN)是糖尿病常見的微血管并發(fā)癥，發(fā)生率為35%左右[1]。血管鈣化則是DN患者心血管并發(fā)癥的主要表現(xiàn)之一[2]。DN患者在糖尿病與腎病雙重促血管鈣化因素的作用下，血管鈣化的發(fā)生率及重癥率明顯高于其他糖尿病患者。有研究表明，微炎性反應(yīng)參與了DN的發(fā)病過程，這種炎性反應(yīng)是以細胞因子驅(qū)動為特征的慢性亞臨床炎癥過程[3]。肌肉生長抑制素(myostatin)也稱為生長分化因子-8(GDF-8)，屬于轉(zhuǎn)化生長因子-β超家族成員，參與調(diào)節(jié)骨骼的合成和肌肉蛋白降解[4]。myostatin主要產(chǎn)生于肌肉組織，能抑制骨骼肌的生長，其表達水平降低會導(dǎo)致肌肉肥大發(fā)生，而較高的myostatin水平與腹膜透析患者較高的肌肉質(zhì)量有關(guān)。有研究顯示，myostatin水平升高與血管炎癥和動脈粥樣硬化緊密相關(guān)[5]，但關(guān)于血管鈣化相關(guān)的臨床數(shù)據(jù)很少。本研究擬探討DN患者血清myostatin水平與血管鈣化的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2019年5月至2021年5月在本院住院治療的120例DN患者作為病例組，其中男68例、女52例，平均年齡(47.3±6.5)歲。納入標準：(1)年齡19～69歲；(2)診斷符合WHO糖尿病診斷和分型標準[6]；(3)血GAD-Ab、IAA、ICA均陰性。排除標準：(1)糖尿病乳酸酸中毒、高糖高滲狀態(tài)、酮癥酸中毒等急性并發(fā)癥患者；(2)惡性腫瘤、感染性疾病、風(fēng)濕免疫性疾病、甲狀腺功能亢進(甲亢)、急性血管炎患者；(3)妊娠、哺乳期女性；(4)依從性差，不能配合相應(yīng)治療者；(5)尿路感染所引起尿清蛋白陽性和腎臟實質(zhì)性病變者；(6)近期內(nèi)使用過腎毒性藥物及服用免疫抑制劑及糖皮質(zhì)激素者。另選取同期本院健康體檢者30例作為對照組，男17例、女13例，平均年齡(47.0±6.2)歲。參照Mogenson分期標準[7]，并根據(jù)24 h尿微量清蛋白定量、腎功能及眼底檢查，將病例組進一步分為病例A組(DN Ⅰ期/Ⅱ期，32例)、病例B組(DN Ⅲ期，34例)、病例C組(DN Ⅳ期，28例)及病例D組(DN Ⅴ期，26例)。4組年齡、性別、體質(zhì)量指數(shù)比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。所有研究對象及其家屬簽署知情同意書；本研究經(jīng)本院倫理委員會審核通過。

1.2方法

1.2.1標本采集 于患者入院后次日早晨空腹抽取靜脈血5 mL于乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝管，室溫靜置10 min，以4 000 r/min離心10 min，分離吸取上層血清放入凍存管，置于-80 ℃冰箱保存待測。

1.2.2檢測方法 采用全自動生化分析儀(奧林巴斯 AU5440)檢測常規(guī)項目包括血鈣(Ca2+)、血磷(P3-)、C 反應(yīng)蛋白(CRP)、腎功能指標等，采用美國Bio-Tek ELX800多功能酶標儀檢測血清myostatin水平(外送金域檢驗)。由專業(yè)人員嚴格按照試劑盒說明書進行操作。

1.2.3頸部B超檢查 患者取平臥頭仰位，肩背部墊一薄枕，充分暴露頸部，頭略偏向?qū)?cè)，由同一醫(yī)師進行彩超(武漢邁瑞醫(yī)療技術(shù)研究院有限公司，型號R7)檢查。分別依次檢查兩側(cè)頸總動脈(CCA)主干、分叉部及頸內(nèi)動脈(ICA)起始部，測量內(nèi)膜面到中膜與外膜交界面之間的垂直距離即為內(nèi)膜中層厚度(IMT)，并探查是否有較強回聲或伴有聲影的斑塊。頸總動脈斑塊陽性定義：位于血管內(nèi)膜中層厚度超過1 mm且與鄰近血管壁對比增厚至少100%。血管鈣化分組[8]：血管鈣化組，頸動脈 IMT局部增厚>115 mm，且有強回聲或伴有聲影的斑塊者；血管非鈣化組，頸動脈IMT局部增厚<115 mm，或頸動脈IMT局部增厚>115 mm但無強回聲或伴有聲影的斑塊。

2 結(jié) 果

2.1各組血清myostatin水平及血管鈣化情況比較 病例A組血清myostatin與對照組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，而病例B、C、D組血清myostatin明顯低于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。病例A、B、C、D組頸總動脈鈣化率明顯高于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。病例D組頸總動脈鈣化率高于病例A組、病例B組，而其余各組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 各組血清myostatin水平及血管鈣化情況比較

2.2血管鈣化組與血管非鈣化組臨床指標比較 血管鈣化組鈣磷乘積、CRP水平明顯高于血管非鈣化組，而myostatin水平明顯低于血管非鈣化組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

表2 血管鈣化組與血管非鈣化組臨床指標比較

2.3myostatin水平與各臨床指標的相關(guān)性 Pearson相關(guān)性分析顯示，myostatin與鈣磷乘積、CRP呈負相關(guān)(r=-0.293、-0.361，P=0.015、0.019)。

2.4血清myostatin、CRP、鈣磷乘積對DN患者發(fā)生血管鈣化預(yù)測價值 ROC曲線分析顯示，血清myostatin、CRP、鈣磷乘積用于預(yù)測DN患者發(fā)生血管鈣化的ROC曲線下面積(AUC)分別為0.734、0.683、0.698。myostatin預(yù)測血管鈣化發(fā)生的AUC最大，對應(yīng)靈敏度為78.4%，特異度為78.3%。見表3和圖1。

表3 血清myostatin、CRP、鈣磷乘積對DN患者發(fā)生血管鈣化的預(yù)測價值

圖1 血清myostatin、CRP、鈣磷乘積預(yù)測DN患者血管鈣化的ROC曲線

2.5DN患者發(fā)生血管鈣化的多因素Logistic回歸分析 以患者是否出現(xiàn)血管鈣化為因變量(1=是，0=否)，以myostatin、CRP、鈣磷乘積為自變量，多因素Logistic 回歸分析結(jié)果顯示，高水平myostatin是DN患者發(fā)生血管鈣化保護因素，高CRP、高鈣磷乘積是DN患者發(fā)生血管鈣化獨立危險因素(P<0.05)，其OR及95%CI分別為0.334(0.155～0.581)、1.532(1.051～2.551)、2.134(1.325～3.803)。見表4。

表4 DN患者出現(xiàn)血管鈣化的多因素Logistic回歸分析

3 討 論

血管鈣化是DN患者終末期主要并發(fā)癥，也是DN患者心血管死亡的主要危險因素。有研究發(fā)現(xiàn)，一些標志物如OPG、RANKL、Fetuin A和FGF-23可以作為血管鈣化的抑制劑或誘導(dǎo)劑，但myostatin作為血管鈣化抑制劑或誘導(dǎo)劑的作用前景尚不清楚[9-11]。有研究表明，血管鈣化的形成過程是一個主動的、高度可調(diào)控的生物學(xué)過程，有可能是因為在鈣化促進因素作用下血管平滑肌細胞向成骨細胞轉(zhuǎn)化，最后成為中膜鈣化細胞[12]。血管鈣化是一個活性抑制因子與誘導(dǎo)因子相互作用的過程。脂蛋白代謝紊亂、高磷血癥、高鈣血癥、骨調(diào)節(jié)蛋白表達異常、氧化應(yīng)激、炎癥、細胞凋亡等都參與血管鈣化的發(fā)生、發(fā)展[13]。有研究表明，myostatin水平與腰椎側(cè)位片的腹主動脈鈣化評分呈負相關(guān)，myostatin對透析患者的血管鈣化有潛在的有利影響[14]。一般而言，myostatin的表達與血管損傷嚴重程度的發(fā)生率呈正相關(guān)。動物實驗提示，缺乏myostatin的小鼠間充質(zhì)干細胞通過調(diào)節(jié)成骨因子，肌肉量和脂肪量的增加與較高的血管鈣化患病率相關(guān)[15]。當(dāng)肌肉質(zhì)量減少時，血管鈣化可能經(jīng)常發(fā)生，骨骼肌質(zhì)量對透析患者血管鈣化發(fā)生率或進展與myostatin水平存在一定關(guān)聯(lián)。

本研究結(jié)果顯示，與對照組比較，DN患者Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ期血清myostatin水平明顯降低，且隨DN患者病情的進展而下降，而Ⅰ、Ⅱ期的myostatin水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義，提示DN患者myostatin水平與病情嚴重程度有關(guān)。當(dāng)透析患者病情加重時，myostatin產(chǎn)生會減少，而myostatin與病情的確切作用機制尚不清楚，需要進一步的前瞻性研究來驗證，有必要監(jiān)測患者透析前及長期透析期間的myostatin水平。有研究顯示，myostatin是體內(nèi)強大的異位鈣化抑制物，在血清鈣磷動態(tài)平衡中發(fā)揮重要作用[16]。在血液循環(huán)中與基質(zhì)G1a蛋白(MGP)和鈣、磷形成復(fù)合體，抑制磷灰石前體礦物質(zhì)的形成和沉積，使血清鈣磷乘積下降50%。本研究結(jié)果顯示，myostatin與鈣磷乘積、CRP呈負相關(guān)，提示DN患者血管鈣化可能與營養(yǎng)狀況及微炎癥狀態(tài)有關(guān)。炎癥和營養(yǎng)不良發(fā)生率在DN患者中較為常見，且其與動脈粥樣硬化密切相關(guān)。研究表明，DN患者常長期伴隨慢性炎癥，后者是人群心血管事件的重要危險因素，可加速動脈粥樣和營養(yǎng)不良的發(fā)展，形成營養(yǎng)不良-炎癥-動脈粥樣硬化綜合征，三者互相影響導(dǎo)致DN高病死率[17]。CRP是一種非特異性炎癥標志物，是判斷慢性感染常用的指標[18]。本研究結(jié)果顯示，血管鈣化組DN患者myostatin水平明顯低于血管非鈣化組，且與CRP、鈣磷乘積呈負相關(guān)，表明除高血鈣、血磷外，低myostatin水平和炎癥亦可能是引起血管鈣化的重要原因。

據(jù)報道，終末期腎病患者一半以上會死于心血管疾病，且與血管鈣化密切相關(guān)[19-20]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，DN患者血清myostatin水平低于健康人群，伴有血管鈣化的患者血清myostatin水平降低更加明顯，提示血清myostatin可能早期預(yù)測透析患者發(fā)生血管鈣化。ROC曲線顯示，myostatin預(yù)測血管鈣化的截斷值為5.25 ng/mL，此時靈敏度為78.4%，特異度為78.3%，均高于CRP、鈣磷乘積對血管鈣化預(yù)測的靈敏度和特異度，多因素Logistic回歸模型中調(diào)整了年齡和性別數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，myostatin水平是DN患者發(fā)生血管鈣化的重要危險因素，提示myostatin對DN患者發(fā)生血管鈣化的預(yù)測價值更高。

綜上所述，DN Ⅲ期以上患者血清myostatin水平下降，后者可作為DN的診斷參考指標之一。血清myostatin在DN合并血管鈣化發(fā)生過程中發(fā)揮一定作用。同時，本研究有一定局限性，一是參與對象相對較少，二是本研究為橫斷面研究，尚不能佐證前后的因果關(guān)聯(lián)。