2型糖尿病患者血清肌肉素水平與合并頸動脈粥樣硬化的相關性

徐志昊 高媛雪 李建剛 魚 海 張建軍

(陜西省寶雞市中心醫院神經內科，寶雞市 721000，電子郵箱：baojixuzhihao88@163.com)

肌肉素是2004年日本學者Nishizawa等[1]新發現的一種由骨骼肌分泌的多肽分子，其和鈉尿肽結構相似，能與鈉尿肽受體競爭性結合，從而影響鈉尿肽發揮正常生理功能，如利尿、排鈉和降血壓等[2]。此外，近年來研究顯示，肌肉素還參與葡萄糖和脂肪代謝調節過程，與2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)、胰島素抵抗和肥胖等代謝綜合征發生密切相關[3-5]。冷曉旭等[6]研究發現，冠心病患者血清肌肉素水平明顯降低，并與冠狀動脈病變嚴重程度呈負相關，推測肌肉素可能參與動脈粥樣硬化(atherosclerosis，AS)的病理進程。然而，目前相關驗證性研究開展較少，血清肌肉素水平與頸動脈粥樣硬化(carotid atherosclerosis，CAS)之間的關系鮮有研究報道，肌肉素在糖尿病患者體內如何發揮作用以影響AS進程亦少有研究涉及。為此，本研究通過檢測T2DM患者血清肌肉素水平和CAS情況，分析兩者的關系以及血清肌肉素水平對CAS的診斷效能，旨在為臨床糖尿病大血管并發癥診治提供新的理論依據。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 納入2019年1～10月于我科確診的T2DM患者。納入標準：(1)年齡18～80歲；(2)T2DM診斷符合《中國2型糖尿病防治指南》中的相關標準[7]；(3)臨床資料完整，包括頸動脈超聲檢查及其他血液檢測結果等。排除標準：(1)1型糖尿病患者；(2)合并惡性腫瘤、嚴重肝腎疾病；(3)妊娠期女性。本研究共納入T2DM患者152例，包括男性94例、女性58例，年齡(57.39±10.17)歲。按照頸動脈彩超結果分為非CAS組和CAS組。其中非CAS組共66例，包括男性39例、女性27例，年齡(57.08±10.25)歲；CAS組共86例，包括男性55例、女性31例，年齡(57.62±10.09)歲。本研究經我院倫理委員會審核批準通過。所有研究對象均簽署知情同意書。

1.2 資料收集 收集一般資料，如年齡、性別、體質指數、T2DM病程、吸煙史、高血壓史、入院時血壓；收集入院時的實驗室指標，包括空腹血糖、糖化血紅蛋白(hemoglobin A1c，HbA1c)、三酰甘油、總膽固醇、LDL-C、HDL-C，并計算穩態模型胰島素抵抗(homeostasis model assessment of insulin resistance,HOMA-IR)指數。HOMA-IR=空腹血糖(mmol/L)×空腹胰島素(μU/mL)/22.5。

1.3 頸部血管超聲檢查 采用飛利浦iE33型彩色多普勒超聲診斷儀檢測雙側頸總動脈內徑及頸動脈內膜-中層厚度(carotid intima-media thickness，CIMT)。受試者取仰臥位，頭轉向對側，肩部墊高、頸后仰，充分暴露頸部，探頭從鎖骨內側端逐節段檢查雙側頸總動脈、頸動脈分叉部及頸內動脈，在心室舒張末期凍結頸動脈圖像，取頸總動脈遠端距頸動脈竇部10 mm處測量CIMT值。CIMT<0.9 mm時診斷為正常，CIMT≥0.9 mm診斷為CAS[8]。

1.4 血清肌肉素檢測 采集所有受試者清晨空腹外周靜脈血3 mL，采集后30 min內以3 000 r/min離心20 min，提取上清液1 mL，-80℃保存備用。采用酶聯免疫吸附法檢測血清肌肉素水平。將96孔聚苯乙烯板用小鼠抗肌肉素單克隆抗體(1 ∶1 000，R&D Systems公司，批號：AF2620)在4℃冰箱包被過夜，磷酸緩沖鹽溶液(phosphate buffered saline，PBS)沖洗3遍；采用5%牛血清白蛋白37℃下封閉2 h；加入抗原標準品和血清樣品，37℃下孵育2 h，PBS沖洗3遍；加1 ∶1 000稀釋的兔抗肌肉多克隆抗體(1 ∶1 000，Santa Cruz公司，批號：sc-99096)在37℃下孵育1 h，PBS沖洗4遍；加辣根過氧化物酶嵌合的羊抗兔IgG(1 ∶2 000，Solarbio公司，批號：SE134 ) 37℃下孵育1 h。孵育結束后，洗板并加入底物，避光室溫孵育10 min后加入1 mol/L硫酸溶液終止反應。最后在酶標儀450 nm波長下讀取平板，測得血清肌肉素濃度。

1.5 統計學分析 采用SPSS 19.0軟件進行統計分析。 呈正態分布的計量資料以(x±s)表示，非正態分布的計量資料以M(P25，P75)表示，正態分布且方差齊的數據比較采用兩樣本t檢驗，非正態分布或方差不齊的數據比較采用Mann-Whitney檢驗；計數資料以例數(構成比)表示，組間比較采用χ2檢驗；多因素分析采用二分類Logistic回歸模型；采用受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線法分析評價血清肌肉素對T2DM患者合并CAS的診斷價值。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 兩組一般臨床資料和實驗室指標比較 兩組糖尿病病程、HOMA-IR指數、HbA1c和肌肉素水平差異均具有統計學意義(均P<0.05)。見表1。

表1 兩組一般臨床資料和實驗室指標比較

2.2 T2DM患者合并CAS的影響因素 以合并CAS為因變量，以一般人口學特征(年齡、性別)以及單因素分析中P<0.05的參數(包括糖尿病病程、HbA1c、HOMA-IR和血清肌肉素)為自變量，采用二分類Logistic回歸模型進行分析，變量賦值見表2。結果顯示糖尿病病程和血清肌肉素均是T2DM患者合并CAS的獨立影響因素(均P<0.05)。見表3。

表2 變量賦值情況

表3 多因素Logistic回歸分析

2.3 ROC曲線分析 在T2DM患者中，血清肌肉素診斷CAS的曲線下面積為0.636，最佳臨界值為69.03 pg/mL，對應的敏感度和特異度分別為72.3%和52.3%。見圖1。

圖1 血清肌肉素診斷T2DM患者合并CAS的ROC曲線

3 討 論

隨著生活方式改變，近年來T2DM發病率逐年升高，且呈現年輕化趨勢[9]。CAS既是T2DM患者最常見的大血管并發癥之一，同時也是缺血性卒中最重要的獨立危險因素之一[10]。因此，明確發生CAS的危險因素，對于T2DM患者的心腦血管疾病防治至關重要。

肌肉素是近年來新發現的由骨骼肌分泌的生物活性因子，早期研究表明其主要作為鈉尿肽的競爭性多肽，可與鈉尿肽受體結合，影響鈉尿肽發揮正常生理功能。例如，Kita等[11]研究發現，肌肉素轉基因和基因敲除的小鼠分別表現為收縮壓升高和下降。此后，越來越多研究結果顯示，肌肉素還與葡萄糖和脂肪代謝密切相關，可能參與T2DM、胰島素抵抗和肥胖等代謝性疾病的發生[3-5，12]。目前認為肌肉素主要通過抑制成肌細胞磷脂酰肌醇3-激酶、蛋白激酶B、過氧化物酶體增殖物活化受體γ和肝X受體α mRNA表達及葡萄糖轉運體4活性，以抑制葡萄糖的攝取[3]。另外，Liu等[13]研究發現肌肉素可明顯抑制胰島素誘導的葡萄糖攝取，同時大鼠骨骼肌中核因子κB mRNA表達顯著升高，提示肌肉素可通過調節核因子κB通路參與骨骼肌胰島素抵抗。此外，Nishizawa等[1]研究發現小鼠轉染肌肉素蛋白產物可顯著減少肥胖癥發生。Sun等[14]研究也發現肌肉素可抑制皮下脂肪沉積，并認為其主要機制在于肌肉素能抑制脂肪生成。這提示肌肉素雖主要由骨骼肌產生，但可能成為聯系肌肉組織和脂肪組織的樞紐。然而，肌肉素參與脂肪代謝具體分子生物學機制尚不明確，鮮見相關研究報道。

肌肉素在糖脂代謝過程中的生物學作用提示其可能參與AS發生發展過程。冷曉旭等[6]研究發現，冠心病患者血清肌肉素水平較對照組明顯降低，且急性冠脈綜合征患者血清肌肉素水平顯著低于穩定型心絞痛患者，但未發現不同血管病變數目組間血清肌肉素水平存在差異。此外，考慮肌肉素在胰島素抵抗中的顯著作用，該研究未檢測胰島素抵抗指數，也未按照有無糖尿病進行分層分析。因此，有必要專門針對T2DM患者探討血清肌肉素水平在AS中的作用。本研究結果顯示，T2DM患者中CAS組血清肌肉素水平低于非CAS組(P<0.05)，多因素分析結果顯示血清肌肉素升高是T2DM患者并發CAS的保護因素(P<0.05)，再次驗證了此前推測，即肌肉素參與T2DM患者CAS發生發展過程。

此外，本研究繪制ROC曲線以評估血清肌肉素對T2DM患者并發CAS的診斷價值，結果顯示其曲線下面積僅為0.636，最佳臨界值對應的敏感度和特異度分別為72.3%和52.3%，提示其診斷效能不高。這表明CAS病理過程復雜，肌肉素僅是參與其中的可能因素之一，不建議單純依賴該指標進行CAS診斷，仍需結合其他參數進行綜合評估。

綜上所述，血清肌肉素升高可能是T2DM患者并發CAS的保護因素，但其對CAS的診斷效能并不高，仍需結合其他參數進行綜合評估T2DM患者并發CAS的風險。本研究尚存在一些局限性和不足之處：由于條件有限，本研究針對CAS的評估均主要依據二維超聲結果，與目前更精確的檢查方式比較，結果可能存在一定誤差；此外，作為單中心研究，本課題所納入的研究對象相對較少，期待后續多中心大樣本及嚴格設計的臨床試驗進一步驗證結果。