8-脫氧鳥苷和8-氧化鳥苷與老年肌少癥的相關性

黃磊 魏姍姍 黃文連 羅波

(武漢市武昌醫院老年病科,湖北 武漢 430061)

肌少癥是以肌量減少、肌力下降為主要特征的一類綜合性疾病,在老年人群中高發,目前肌少癥的發病機制尚不完全清晰。研究表明〔1,2〕,年齡、營養與運動、體內激素代謝水平均能夠影響肌少癥發病。體內慢性炎癥狀態和氧化應激也是肌少癥的重要發病因素,糖尿病人群患肌少癥的風險明顯高于其他人群〔3〕。核酸氧化在多種疾病的病理生理過程中起重要作用,其中,8-脫氧鳥苷(8-oxo-dGsn)和8-氧化鳥苷(8-oxo-Gsn)是體內DNA和RNA氧化損傷的重要標志物,也是國內外公認的評價體內氧化應激狀態的標志物,在慢性腎病和沙門菌相關腸炎等非感染性及感染性病理過程中發揮了重要作用〔4〕。本研究探討8-oxo-dGsn和8-oxo-Gsn及炎癥指標與老年肌少癥的相關性。

1 資料與方法

1.1臨床資料 納入2020年6月至2021年6月武漢市武昌醫院收治的老年肌少癥患者100例,設為肌少癥組。納入標準:(1)年齡≥65歲;(2)符合肌少癥診斷標準;(3)處于慢性病的穩定期;(4)能夠積極配合治療;(5)患者及家屬知情同意。排除標準:(1)患者處于急性炎癥感染狀態,入肺部感染、腸道感染者;(2)甲狀腺功能亢進、甲狀旁腺功能亢進、腦垂體疾病或長期服用糖皮質激素等易導致骨質疏松的藥物;(3)合并嚴重的肝腎系統疾病、風濕性疾病、惡性腫瘤者。肌少癥診斷標準〔5〕:四肢骨骼肌指數=四肢骨骼肌肌量/身高2,單位為kg/m2,低于年輕人對照組兩個標準差以上,男性<7.23 kg/m2,女性<5.67 kg/m2,且步行速率<0.8 m/s。另選取同期在醫院健康體檢正常的100例老年人設為對照組。

1.2一般臨床資料收集 收集所有研究者性別、年齡、體質量指數(BMI)、基礎疾病情況〔包括高血壓病、糖尿病、冠心病和慢性阻塞性肺疾病(COPD)〕。

1.3炎癥指標檢測 肌少癥組入院第2天、健康體檢者體檢當日空腹采集其靜脈血5 ml,乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝后靜置,采用血細胞分析儀記錄兩組白細胞(WBC)、中性粒細胞比率(N%);采用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)檢測超敏C反應蛋白(hs-CRP)、白細胞介素(IL)-6、腫瘤壞死因子(TNF)-α水平。

1.4握力、肌量、步行試驗檢查 (1)采用電子握力器分別對患者左右手測量其握力,反復測量3次,以其優勢手的平均值為研究值;(2)采用秒表記錄兩組患者步行6 m所需時間,重復測量3次,取平均值;(3)采用人體成分分析儀利用生物電阻抗測試法測量骨骼肌肌量。

1.5尿液8-oxo-dGsn和8-oxo-Gsn檢測 使用液相色譜串聯質譜儀進行檢測,步驟如下:采用移液槍將50 μg尿液樣本移至 2 ml 96孔收集板上,之后加入8-oxo-dGsn-D3和8-oxo-Gsn-D3同位素內標混合液,最后加入430 μl超純水,震蕩混勻后,3 500 r/min離心5 min上機檢測。

1.6統計學分析 采用SPSS22.0軟件進行獨立樣本t檢驗、χ2檢驗、多因素Logistic回歸模型、Pearson相關性分析。

2 結 果

2.1兩組一般資料及肌少癥相關指標比較 肌少癥握力、骨骼肌肌量低于對照組,步行6 m所需時間高于對照組,差異有統計學意義(P<0.05),見表1。

表1 兩組一般及臨床資料比較

2.2兩組炎癥指標和尿液8-oxo-dGsn和8-oxo-Gsn水平比較 肌少癥組8-oxo-dGsn、8-oxo-Gsn、hs-CRP、IL-6、TNF-α水平顯著高于對照組(P<0.05),兩組WBC、N%無統計學差異(P>0.05)。見表2。

表2 兩組炎癥指標和尿液8-脫氧鳥苷、8-氧化鳥苷水平比較(n=100)

2.38-oxo-dGsn和8-oxo-Gsn與骨骼肌肌量的相關性 8-oxo-dGsn和8-oxo-Gsn水平與肌少癥患者骨骼肌肌量呈顯著負相關(r=-0.707,r=-0.561,均P<0.05),見圖1。

圖1 骨骼肌肌量與8-oxo-dGsn及8-oxo-Gsn的相關性

2.4與肌少癥相關的危險因素 對表2中存在差異的指標賦值后帶入Logistic回歸模型分析顯示,高8-oxo-dGsn水平、高8-oxo-Gsn水平、高hs-CRP 水平、高IL-6水平、高TNF-α水平是老年肌少癥的獨立相關因素(均P<0.05),見表3。

表3 與肌少癥相關危險因素的Logistic回歸分析

3 討 論

肌少癥是僅與年齡相關的進行性和全身性骨骼肌疾病,與患者骨折、失能及死亡等多種不良預后高度相關。2014年亞洲肌少癥工作組調查表明〔6〕,65歲以上老年人肌少癥發病率為4.1%～11.5%,隨著全球老齡化的不斷加劇,肌少癥將成為未來全世界所面臨的主要健康問題之一。目前業內關于肌少癥的發病機制研究尚不明確,研究表明〔7,8〕,氧化應激和機體高炎癥狀態在導致患者機體骨骼肌組織減少方面發揮了重要作用。鳥嘌呤作為DNA氧化中最易發生氧化損傷的堿基,其已被證實在多種疾病的發病中起著重要作用,特別是在許多腫瘤、糖尿病、COPD的發病中均被發現存在氧化應激損傷〔9～11〕。8-oxo-dGsn和8-oxo-Gsn作為鳥嘌呤的主要分子體,分析上述兩種物質與老年肌少癥患者的關系對于指導臨床治療干預具有重要意義。

本研究結果說明,肌少癥患者機體存在高炎癥狀態和高氧化應激狀態。分析認為,氧化應激代表著體內產生氧自由基和抗氧化防御體系之間失衡,導致在氧自由基攻擊下鳥嘌呤的8位碳原子氧化形成9-oxo-Gsn,進而導致DNA突變,這種突變以GC-TA突變為主〔12〕。動物試驗顯示〔13〕,經過煙熏12 w以上處理的大鼠骨骼肌組織DNA中8-oxo-Gsn的水平明顯升高,提示大鼠經過煙熏后會造成骨骼肌組織內的核酸氧化應激損傷。在糖尿病慢性并發癥的發生發展中,氧化還原反應失衡起著重要作用,在氧化應激狀態下,過量的氧自由基產生會增加蛋白質降解并減少蛋白質合成,影響DNA修復機制。氧化應激誘導肌肉環指蛋白(MuRF)-1表達上調會使得小鼠肌細胞中MHC以蛋白酶體依賴性方式降解,這種降解被認為是導致骨骼肌萎縮的一個重要誘因〔14,15〕。Hs-CRP、IL-6、TNF-α都是臨床上常用的反映機體炎癥狀態的指標,其水平升高反映出機體出現高炎癥狀態,本研究上述指標水平雖然未達到提示臨床感染的高值,但也反映出肌少癥患者體內炎癥狀態明顯高于同齡健康老年人,提示在臨床治療中抑制體內高炎癥狀態可能會對延緩骨骼肌萎縮具有重要意義。在衰老過程中,抗氧化酶的減少會導致氧自由基負載和氧化損傷,一項基于人群的橫斷面研究發現〔16〕,肌少癥患者血液循環中氧化型谷胱甘肽/還原型谷胱甘肽較非肌少癥患者高,即肌肉減少癥中氧化應激的循環標志物增加。骨骼肌中TNF-α的次級信使活性氧(ROS)直接或間接的激活了核因子-κB,從而活化了泛素-蛋白酶體(UPS),顯著增強了UPS活性,加速骨骼肌蛋白的降解〔17,18〕。本研究結果說明,體內氧化應激損傷越重,肌少癥患者體內骨骼肌的肌量丟失越嚴重。分析上述現象發生的相關機制,氧化還原失衡可能是其重要環節,這也是肌少癥的發生和發展的重要機制之一〔19,20〕。

本研究的局限性,首先本研究受到樣本量較少,科學性有限,后期需要增加樣本量進一步論證;另外,本研究證實了8-oxo-dGsn和8-oxo-Gsn水平與老年肌少癥患者骨骼肌肌量呈負相關,但體內長期存在氧化還原反應失衡是否會導致肌少癥發生,還需要長期隨訪研究。