2型糖尿病患者血清網膜素1水平與骨代謝及氧化應激的關系

朱明明，李宗虎，鄭憲玲，王穎霞，霍雙，張瑞清，張樹杰

邯鄲市中心醫院，河北邯鄲056001

2型糖尿病（T2DM）是常見的慢性代謝性疾病，且受生活習慣及社會環境的影響，其發病率逐年上升［1］。T2DM面臨著更高的骨質疏松風險，可能與胰島素缺乏或相對缺乏導致的骨礦物質代謝異常有關［2］。有報道指出，糖與骨骼代謝的內分泌調節機制極為相似，骨骼可接受胰腺、脂肪、中樞神經的信號從而參與調節胰島素分泌與糖代謝［3］。氧化應激是指機體在外界因素刺激下，自由基產生與抗氧化防御失衡，從而導致組織損傷。研究表明，氧化應激是糖尿病及其并發癥發病過程中原發、獨立的危險因素，且與脂肪細胞因子具有一定相關性［4］。網膜素1（Omentin-1）是特異性表達于網膜脂肪組織的保護性脂肪因子，具有胰島素增敏作用，參與糖、脂代謝調節［5］。目前關于Omentin-1與T2DM患者骨代謝及氧化應激指標的相關性尚未完全明確。本研究通過觀察T2DM患者患者血清Omentin-1水平，探討其與骨代謝及氧化應激的相關性。

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。納入標準：①符合《中國2型糖尿病防治指南》中的診斷標準［6］；②精神正常，可配合完成研究。排除標準：合并其他內分泌疾病如甲狀腺功能亢進癥；合并血液系統腫瘤、骨腫瘤、骨折等疾病；近6個月使用過雌激素、氟化物、大劑量鈣劑等影響骨代謝的藥物；精神異常患者；妊娠期、哺乳期患者。根據病情控制情況將患者分成A組（病情控制良好，血糖長期穩定在5.6～7.2 mmol/L，且未發生低血糖現象；糖化血紅蛋白（HbA1c）≤8%；未合并急慢性糖尿病并發癥；體質量在正常范圍，可正常生活和工作）68例和B組（病情控制不良，血糖長期>7.2 mmol/L且不穩定；HbA1c>8%；合并急性、慢性糖尿病并發癥）52例。另選取同期健康體檢者60例為對照組。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，差異無統計學意義（P均>0.05）。本研究經醫院倫理委員會批準，患者均知情同意并簽署知情同意書。

1.2 血清Omentin-1、骨代謝指標及氧化應激指標檢測 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℃保存備用。采用ELISA法檢測Omentin-1以及骨代謝指標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定血清丙二醛（MDA），羥胺法測定超氧化物歧化酶（SOD）水平，嚴格按照試劑盒說明書操作。

1.3 統計學方法 采用SPSS24.0統計軟件。計量資料以±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；計數資料以百分數表示，組間比較采用χ2檢驗。相關性分析采用Pearson相關系數法。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 三組血清Omentin-1水平比較 A、B組及對照組血清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水平均低于對照組，且B組低于A組（P均<0.05）。

2.2 三組血清骨代謝指標比較 與對照組比較，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 三組血清氧化應激指標比較 與對照組比較，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、氧化應激指標的相關性 T2DM患者血清Omentin-1水平與BAP、TrACP-5b、MDA呈負相關，與BGP、SOD呈正相關（P均<0.05）。見表3。

表3 血清Omentin-1水平與骨代謝、氧化應激相關性

3 討論

T2DM及其并發癥的發病機制目前尚未完全闡明，通常認為其發病與胰島β細胞功能障礙、胰島素抵抗、胰島素信號傳導異常、脂質代謝改變、炎癥反應、氧化應激失衡有關［7-8］。Omentin是一種從人網膜脂肪組織cDNA文庫中新發現的特異性因子，包括Omentin-1、Omentin-2兩種，在血液循環中多以Omentin-1為主。Omentin-1可促進皮下及網膜脂肪細胞胰島素進行葡萄糖的轉運，并可增強胰島素敏感性。骨質疏松是T2DM的主要并發癥之一，其顯著增加了患者的骨折風險，尤其是高齡T2DM患者，一旦發生骨折，病死率將明顯增加［9］。而氧化應激是導致糖尿病腎病、糖尿病視網膜病變等并發癥的重要因素，可加快糖尿病進程。因此，T2DM骨代謝及氧化應激的相關研究備受關注。

骨代謝過程是成骨細胞、破骨細胞活性及骨礦物質、骨基質變化的反映。BAP由成熟及未成熟的成骨細胞釋放，可在成骨過程中促進磷酸酯水解為磷酸，有利于羥磷灰石沉積，同時可水解焦磷酸鹽，抑制或減輕其對骨礦化的抑制作用，從而促進骨形成。因此，BAP可作為反映骨形成的特異性指標。研究顯示，高血糖可導致骨細胞中高濃度BAP釋放入血，通常認為該現象是伴隨骨吸收亢進而發生的代償性骨形成增強，不僅意味著T2DM患者骨轉換水平高于健康人群，更有可能是BAP與機體中胰島素抵抗相互作用的結果［10］。BGP是成骨細胞釋放的非膠原蛋白，血清水平與骨內水平表現為正相關，因此血清BGP可反映成骨細胞活性，評價骨更新情況。由于T2DM患者胰島素受體缺陷或胰島素缺乏，成骨細胞活性與骨轉化能力降低，導致合成及分泌BGP的能力降低［11］。TrACP-5b由破骨細胞釋放，其特異性強、血清水平穩定，可反映破骨細胞活性及骨吸收狀態，具有預測骨折發生風險的價值。脂肪組織作為活躍的內分泌器官，通過合成、釋放多種脂肪細胞因子如Omentin-1維持糖脂代謝平衡。既往研究發現，Omentin-1可通過刺激胰島素受體信號通路中AKT發生磷酸化，從而增強胰島素敏感性［12-13］。Omentin-1水平異常降低時，將加重胰島素抵抗，影響血糖控制效果。機體處于高血糖狀態時可發生滲透性利尿，導致磷、鈣等丟失過多；血磷、血鈣減少將繼發甲狀旁腺功能亢進，加快骨轉化，最終形成骨質疏松。本研究結果顯示，對照組、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及骨代謝指標異常，且均與T2DM病情控制程度相關；血清Omentin-1水平與BAP、TrACP-5b呈負相關，與BGP呈正相關，提示Omentin-1與骨代謝相關。

SOD屬于一種抗氧化酶，是超氧陰離子轉化為H2O2及O2的必需物質，廣泛存在于代謝性細胞，其水平可間接反映機體清除氧自由基、抵抗氧化性損傷的能力。MDA作為SOD代謝終末產物，被認為是測定脂質過氧化物生成量、氧自由基生成量的可靠指標［14］。機體正常生理狀態下，促氧化劑與抗氧化劑呈動態平衡。T2DM中SOD代謝異常導致抗過氧化能力降低，自由基生成量增加，與抗氧化劑間的平衡失調［15-16］。一方面，T2DM在高血糖刺激下，糖基化蛋白質，細胞質醛糖及線粒體中脂肪、糖發生還原反應，生成大量氧自由基，過度消耗內源性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，導致脂質過氧化反應，生成脂質過氧化物MDA，破壞細胞結構與功能。Omentin-1主要由脂肪細胞合成，而脂肪組織是氧化應激較為劇烈的部位。動物實驗表明，活性氧自由基對脂肪細胞Omentin-1的產生具有抑制作用，采用抗氧化劑干預肥胖小鼠后，可顯著減輕脂肪組織炎癥，并促進Omentin-1釋放，提示Omentin-1與氧化應激互相拮抗，在胰島素抵抗及T2DM進程中發揮不同作用［17］。本研究結果中，對照組、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呈負相關，與SOD呈正相關，提示T2DM患者存在氧化應激異常，且與病情控制程度有關，Omentin-1與氧化應激具有相關性。

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激反應相關，可能在糖尿病進展及骨代謝異常中發揮重要作用。