SOST蛋白聯合LRP5蛋白在新疆地區絕經后2型糖尿病女性骨質疏松診斷中的價值

趙會榮 李思源 李軍 李佳佳 高群 王雙

(新疆石河子大學醫學院 1第一附屬醫院內分泌代謝科，新疆 石河子 832000；2組織學與組胚學教研室；3南陽第二人民醫院內分泌代謝科；4上海楊浦區中心醫院內分泌代謝科)

糖尿病(DM)是一種常見病、多發病，全球DM患者人數呈不斷增長趨勢，其中2型糖尿病(T2DM)約占95% ，遺傳易感性在DM的發生中起關鍵作用〔1〕。骨質疏松(OP)是一種以骨量低下和骨脆性增加為特征的疾病，OP 是DM最主要的并發癥之一〔2〕，絕經后雌激素缺乏，破骨細胞活性增加，骨吸收增強，骨密度(BMD)降低，最終導致絕經后OP(PMO)〔3〕。Wnt信號通路是調控生物生長發育的關鍵通路，在調節骨代謝和糖代謝中發揮重要作用。低密度脂蛋白(LDL)相關蛋白(LRP)5是LDL受體家族的一員,是Wnt信號通路中重要的跨膜受體〔4〕。硬化蛋白(SOST)作為Wnt/β-catenin信號通路的抑制因子之一，是調節骨代謝和糖代謝的重要因子〔5〕，可通過結合LRP5調控下游通路，抑制Wnt信號通路激活，從而抑制骨形成〔6〕。目前，關于LRP5蛋白和SOST蛋白分別與T2DM和骨代謝關系的研究，國內外雖有相關的報道，但研究結果不一致。因此，本研究旨在探討SOST聯合LRP5蛋白在新疆地區絕經后T2DM女性OP診斷中的價值。

1 資料與方法

1.1研究對象 選擇2018年7月至2019年7月新疆石河子大學醫學院第一附屬醫院門診收治135例絕經后女性為研究對象。研究過程中，T2DM按照1999年WHO推薦的診斷標準，BMD按照1994年WHO推薦的診斷標準。依據T2DM病史或口服葡萄糖耐量試驗(OGTT)分為糖耐量正常組和T2DM組，再根據雙能線吸收測實術(DXA)檢測結果將研究對象分為糖耐量正常伴骨量正常組(A組，26例)、糖耐量正常伴骨量異常組(B組，28例)、T2DM伴骨量正常組(C組，26例)及T2DM伴骨量異常組(D組，55例)。有以下其一的患者排除本次研究：患有各種可能對骨代謝有直接影響或間接影響的疾病；免疫系統疾病及1型DM；患有嚴重的心臟、肝臟、腎臟及消化道疾病；有影響正常骨代謝的用藥史；各種惡性腫瘤；其他先天性OP。本研究已通過醫院倫理委員會審批，所有研究對象簽署知情同意書。與A組相比，B組、D組年齡、絕經年限差異有統計學意義(P<0.05)，提示一般資料不齊，故生化指標比較采用協方差分析。見表1。

表1 各組一般資料比較

1.2研究方法 收集患者的年齡、絕經年限等一般資料，并計算體重指數(BMI)和腰臀比。堿性磷酸酶(ALP)、磷(P)等骨代謝指標，空腹血糖(FPG)等糖代謝指標及低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、三酰甘油(TG)等脂代謝指標的測定，采用羅氏全自動生化分析儀(型號Modular DPP-H7600)；SOST和LRP5蛋白表達的檢測采用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)檢測；采用DEXA(型號為Prodigy)法測定BMD(腰椎L1～4及股骨頸)。

1.3統計學方法 采用SPSS19.0軟件進行協方差分析、t檢驗、Pearson相關分析。

2 結 果

2.1經協方差分析后組間各生化指標的比較 B組TG水平及BMD(腰椎和股骨頸)明顯低于A組(均P<0.05)；C組FPG、HbA1c水平均明顯高于A組(均P<0.01)；D組TG、BMD(腰椎和股骨頸)明顯低于A組，而FPG、HbA1c水平明顯高于A組(均P<0.05)。見表2。

表2 經協方差分析后組間各生化指標水平比較

2.2組間SOST蛋白濃度比較 B組(785.51±366.90)pg/ml和D組SOST蛋白濃度(884.10±631.00)pg/ml均明顯高于A組(277.30±251.10)pg/ml，差異均有統計學意義(P<0.05)。

2.3組間LRP5蛋白濃度比較 B組(9.80±6.20)pg/ml、C組(11.30±6.20)pg/ml及D組LRP5蛋白濃度(8.80±4.10)pg/ml均明顯低于A組(19.30±11.90)pg/ml，差異均有統計學意義(P<0.05)。

2.4SOST蛋白和LRP5蛋白濃度與BMD的關系 SOST蛋白與腰椎BMD(L1～4)呈負相關(r=-0.239,P=0.005)；SOST蛋白與BMD(股骨頸)無關(P>0.05),未發現LRP5蛋白與BMD(L1～4)和BMD(股骨頸)存在相關性(P>0.05)。

2.5SOST蛋白聯合 LRP5蛋白在診斷絕經后T2DM女性OP中的價值 SOST蛋白在絕經后T2DM女性OP診斷中的約登指數為0.482，最佳截斷值為332.01 pg/ml,此時SOST蛋白表達水平診斷OP的靈敏度為90.5%，特異性為42.3%，受試者工作特征(ROC)曲線下面積(AUC)為0.712(P=0.005,95%CI：0.595～0.828)；LRP5蛋白表達水平診斷OP的約登指數為0.472，最佳截斷值為9.635 pg/ml；LRP5蛋白表達水平診斷OP的靈敏度為85.7%，特異性為38.5%，AUC為0.726(P=0.003,95%CI：0.599～0.852)；SOST蛋白聯合LRP5蛋白表達水平診斷OP的約登指數為0.49，最佳截斷值為-0.364 1 pg/ml；二者聯合診斷OP的靈敏度為95.2%，特異性為46.2%，AUC為0.694(P=0.01,95%CI：0.568～0.820)。見圖1。

圖1 SOST蛋白和LRP5蛋白在診斷絕經后T2DM女性OP中的價值

3 討 論

DM患者應嚴格預防因血糖控制不良造成的心、眼、腎及血管等慢性并發癥〔7〕，其中OP是DM主要慢性并發癥之一，T2DM合并OP的患病率達50%～60%〔8〕。OP是一種以骨量低下和骨脆性增加為特征的全身性骨病，女性PMO是最常見的OP，與雌激素缺乏有關〔9〕。OP患者骨折后，20%患者會死于各種并發癥、50%患者致殘，骨折的高發病率、高致殘率，造成生活質量嚴重下降，經濟負擔加重〔10〕。

T2DM性OP的發生和發展常受遺傳和環境因素的共同影響，SOST蛋白作為Wnt/β-catenin信號通路的抑制因子之一，是調節骨代謝和糖代謝的重要因子，與其信號通路中的共受體LRP5/6具有較高的親和力，通過抑制Wnt信號通路激活，從而抑制骨的形成〔5，6〕。SOST蛋白主要由骨細胞分泌〔11〕，SOST基因缺失的患者表現為骨量增加〔12〕。但目前關于SOST蛋白的研究結果尚不一致。一項關于老年婦女的研究發現，SOST 蛋白表達水平與BMD和骨微結構呈正相關〔13〕，Garcia-Martin 等〔14〕觀察到SOST蛋白與T2DM患者腰椎、股骨頸、全髖關節BMD呈正相關，Balemans等〔15〕也得出SOST 蛋白與絕經后女性腰椎和全髖關節BMD呈正相關的結論。但本研究發現，SOST蛋白高表達是腰椎BMD(L1～4)降低的危險因素。與Xu等〔16〕研究一致，本研究結果提示新疆絕經后T2DM女性SOST濃度與骨代謝有關，再次證實SOST蛋白有抑制成骨細胞的作用，導致骨量減少。因此，SOST蛋白在診斷0P中，有較大AUC和較高的靈敏度。

本課題組前期研究發現，LRP5基因多態性及基因突變與骨代謝有關，可能通過促進骨吸收、抑制骨形成參與OP的發生和發展〔17〕。本研究發現，絕經后T2DM女性合并OP者LRP5蛋白表達水平明顯降低，考慮與T2DM女性合并OP患者SOST蛋白高表達，SOST競爭性結合LRP5，抑制了LRP5的蛋白表達有關。通過繪制ROC曲線發現：以LRP5蛋白在0P中，有較大AUC。因此，血清LRP5蛋白在絕經后T2DM女性中，對OP的診斷價值具有較好的靈敏度和特異度。在今后的研究中，進行多中心、大樣本研究，并從基因聯合的角度出發，進一步探討基因-基因及基因-環境交互作用對BMD的影響。

綜上，LRP5蛋白和SOST蛋白參與新疆地區絕經后T2DM女性骨代謝異常的發生，當SOST蛋白聯合LRP5蛋白切點為0.49時，在石河子絕經后T2DM女性OP中具有較好的診斷價值。