李翠柳 张云娜 赵乃蕊

(沧州市中心医院 内分泌二科， 河北 沧州 061000)

色素上皮衍生因子(pigment epithelium derived factor，PEDF)是一种分子量为50 kDa的分泌性糖蛋白，属于丝氨酸蛋白酶抑制剂的超家族，它最先从人类视网膜色素上皮细胞培养液中分离而来[1]。PEDF在大多数组织中均有表达，其中在肝脏、睾丸、子宫、脂肪组织和骨骼肌中具有较高的表达水平，而循环中PEDF主要来源于肝脏及脂肪组织[2]。PEDF具有神经保护、抗炎、抗血管生成、抗肿瘤、抗纤维化及抗衰老等多种生物学作用[3-8]。代谢综合征(metabolic syndrome，MS)是一组以肥胖、高血糖、血脂异常以及高血压等聚集发病，严重影响机体健康的临床征候群，是一组在代谢上相互关联的危险因素的组合[9]。近年来，PEDF因其代谢调节作用而备受关注。有研究表明，循环中PEDF水平可能是MS及其相关并发症严重程度和预后的生物标志物[10-14]。本研究旨在探讨MS患者中血清PEDF水平的变化及其影响因素。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取2018年2月～2020年12月于我院内分泌科门诊行健康检查的个体318人。纳入标准：既往未诊断糖尿病、高血压、冠心病、脑梗死等慢性疾病，未服用特殊药物。排除标准：急慢性感染病史、严重的心肝肾疾病、应激、贫血、恶性肿瘤史及妊娠妇女。本研究所有受试者均签署知情同意书并经沧州市中心医院伦理委员会批准。

1.2 方法

1.2.1 实验室检查

所有受试者均至少空腹10 h，于次晨空腹及口服75 g葡萄糖后120 min抽取静脉血，测定血糖、胰岛素，空腹测定的指标还包括糖化血红蛋白(glycosylated hemoglobin，HbA1c)、谷丙转氨酶(alanine transaminase，ALT)、谷草转氨酶(aspartate aminotransferase，AST)、肌酐(creatinine，Cr)、尿素氮(urea nitrogen，BUN)、尿酸(uric acid，UA)、甘油三酯(triglyceride，TG)、总胆固醇(total cholesterol，TC)、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol，HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol，LDL-C)。所有患者留取空腹血清，使用ELISA法测定PEDF(BioVendor公司)。

1.2.2 体格测量

空腹测量身高、体重，计算体质量指数(body mass index，BMI)=体重(kg)/身高2(m2)；腰围、臀围，计算腰臀比=腰围/臀围；血压测量在受试者安静休息状态下使用标准的水银血压计测定两次取均值。

1.2.3 代谢综合征的诊断及分组

根据2020年中华医学会糖尿病学分会关于MS的诊断标准[9]：①腹型肥胖(即中心型肥胖)：腰围男性≥90 cm，女性≥85 cm；②高血糖：空腹血糖≥6.1 mmol/L或糖负荷后2 h血糖≥7.8 mmol/L和(或)已确诊为糖尿病并治疗者；③高血压：血压≥130/85 mmHg和(或)已确认为高血压并治疗者；④空腹甘油三酯(TG)≥1.70 mmol/L；⑤空腹HDL-C<1.04 mmol/L，以上具备3项或更多项即可诊断MS。受试者按MS代谢异常项数，分为0～2项代谢异常组(即非MS组)、3项代谢异常组、4项代谢异常组及5项代谢异常组。

1.2.4 胰岛素抵抗及胰岛功能指数

稳态模型胰岛素抵抗指数：HOMA-IR=空腹胰岛素×空腹血糖/22.5；稳态模型β细胞功能指数：HOMA-β=(20×空腹胰岛素)/(空腹血糖-3.5)。

1.3 统计学方法

2 结果

2.1 研究对象的临床特征

本研究共纳入318例研究对象，年龄20～75岁，平均年龄49.73±14.76岁，其中男性145例，女性173例。总体血清PEDF为10.31(8.06, 12.31)μg/mL，其中男性PEDF为10.8(8.86, 12.60)μg/mL，女性PEDF为9.92(7.82, 11.86)μg/mL，男性PEDF水平明显高于女性(P=0.003)。

将研究人群分为非MS组及MS组，如表1所示。MS组的PEDF、BMI、腰围、腰臀比、收缩压、舒张压、血糖0 min、血糖120 min、胰岛素0 min、胰岛素120 min、HOMA-IR、HbA1c、ALT、AST、UA、TG、TC均明显高于非MS组(均P<0.05)；MS组的HDL-C明显低于非MS组(P<0.01)；年龄、HOMA-β、BUN、Cr、LDL-C两组间未见统计学差异(均P>0.05)。

表1 MS组及非MS组的临床特点及实验室检查中位数(P25，P75)，n]

2.2 不同代谢异常分组血清PEDF水平变化

按照代谢异常项数，将研究对象分为0～2项代谢异常组(130例)、3项代谢异常组(72例)、4项代谢异常组(71例)及5项代谢异常组(45例)，各组PEDF水平分别为8.35(6.87, 10.01)μg/mL，11.34(9.66, 12.99)μg/mL，11.46(10.17, 12.70)μg/mL，11.27(10.22, 14.21)μg/mL，组间比较差异有统计学意义(P<0.001)。随着代谢异常项数的增多，PEDF水平升高，均明显高于0～2项代谢异常组(均P<0.001)(见图1)。

图1 不同代谢异常组血清PEDF水平的比较

2.3 血清PEDF水平与代谢指标的相关性分析

相关性分析显示，血清PEDF水平与BMI、腰围、腰臀比、舒张压、血糖0 min、血糖120 min、胰岛素0 min、胰岛素120 min、HOMA-β、HOMA-IR、HbA1c、ALT、AST、UA及TG呈显著正相关(均P<0.01)，与HDL-C呈显著负相关(P<0.05)，与年龄、收缩压、BUN、Cr、TC、LDL-C未见明显相关(见表2)。

表2 血清PEDF水平与代谢组分之间的相关性分析

2.4 血清PEDF与代谢指标的多元逐步回归分析

以PEDF为因变量，以年龄、性别、BMI、腰围、腰臀比、收缩压、舒张压、血糖0 min、血糖120 min、胰岛素0 min、胰岛素120 min、HOMA-β、HOMA-IR、HbA1c、ALT、AST、BUN、Cr、UA、TG、TC、HDL-C、LDL-C作为自变量，进行多元逐步回归分析，结果显示ALT、HOMA-IR、TG是血清PEDF水平的独立影响因素(见表3)。

表3 血清PEDF影响因素多元逐步回归分析

2.5 血清PEDF对代谢综合征的诊断价值

ROC曲线分析结果显示，以9.59 μg/mL为截断值，诊断MS的曲线下面积(area under the curve，AUC)为0.804(95%CI：0.754, 0.854；P<0.001)，敏感度为83.9%，特异度为68.5%，约登指数为0.523(见图2) 。

图2 血清PEDF水平诊断代谢综合征的ROC曲线

3 讨论

近年来，社会经济发展迅速，人们的生活习惯也发生了很大变化，越来越多的人倾向于久坐的生活方式及摄入过多高热量食物的饮食习惯，导致MS的发生率逐年升高，成为日益严重的健康问题[15]。本研究发现，在MS患者中，血清PEDF水平明显升高，且3项、4项及5项代谢异常组的PEDF水平均明显高于非MS患者。PEDF水平与BMI、腰臀比、血糖、胰岛素、HOMA-β、HOMA-IR、肝脏转氨酶及TG等代谢指标明显正相关，与HDL-C呈显著负相关。

既往研究发现，静脉注射PEDF 21周不仅可以改善肥胖2型糖尿病大鼠的肥胖、胰岛素抵抗和血脂异常，还可以抑制脂肪组织中NADPH氧化酶介导的氧化应激产生、巨噬细胞浸润、细胞因子过度表达和脂联素的减少，而通过小干扰RNA抑制PEDF的基因表达可以加剧上述代谢紊乱的发生[16]。此外，抑制PEDF可能通过增强肝脏中白细胞介素1β(interleukin 1β，IL-1β)表达、损害肝脏中胰岛素受体底物(insulin receptor substrate，IRS)和Akt信号转导而导致肥胖及胰岛素抵抗[17]。因此，肝脏和脂肪组织可能是PEDF的靶器官。PEDF可能通过抑制肝脏及脂肪组织中氧化应激以及炎症反应而发挥改善代谢异常及胰岛素抵抗的作用。但对于PEDF的作用，研究人员尚未得出一致结论。有研究表明，PEDF可以通过激活NF-κB抑制人原代脂肪细胞和骨骼平滑肌细胞中胰岛素诱导的Akt磷酸化[18]。PEDF还可以减弱IRS-1的酪氨酸磷酸化并抑制暴露于胰岛素的骨骼肌细胞中葡萄糖转运蛋白4的易位[19]。以上过程均可以导致胰岛素抵抗的产生。虽然基础研究对于PEDF在胰岛素抵抗中的作用尚存在争议，但多项临床研究均支持其作为代谢性疾病的标记物。MS患者的血清PEDF水平明显升高，与腰围、腰臀比、HOMO-IR等代谢指标呈明显正相关，与本研究结果一致[10,12,20-22]。与非糖尿病患者相比，糖尿病患者的PEDF水平明显升高，即使在糖尿病前期，这种差异就已存在[22]。减重手术可以降低2型糖尿病患者的PEDF水平[23]。

一项前瞻性研究结果表明，基线PEDF水平可以独立预测中国男性10年后进展为MS[12]。在本研究中，ROC曲线分析结果显示，以9.59 μg/mL为截断值，AUC为0.804，PEDF诊断MS的敏感度为83.9%，特异度为68.5%。国外一项纳入了112例高加索人的研究发现，以14.9 μg/mL为截断值，AUC为0.75，PEDF诊断MS的敏感度及特异度分别为57.9%及86.7%[21]。但如将PEDF作为MS的诊断标记物并应用于临床，仍需大样本、多中心的研究来确定其最佳诊断截断值。

此外，本研究发现ALT、HOMA-IR、TG是血清PEDF的独立影响因素。既往多项研究并未将ALT及AST纳入分析当中，未能发现PEDF与肝脏转氨酶的相关性[10-12,21,24]。一直以来血清转氨酶都被看作非酒精性脂肪肝(non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD)的标志物，同时ALT识别NAFLD的准确性要高于AST[25]，而血清TG水平及HOMA-IR同样与NAFLD密切相关。肝脏是循环中PEDF的主要来源之一[2]。临床研究表明，在经活检证实的NAFLD患者中，血清PEDF水平明显升高，且两者的关系独立于其他代谢因素[26]。有学者认为PEDF水平的降低可以促进肝脏脂肪酸的摄取及脂滴的形成，从而导致NAFLD的发生[27]。上述研究结果表明，PEDF在肝脏脂肪变性的发生发展中发挥了重要作用， PEDF也许可以作为独立预测NAFLD发生发展的标记物，在NAFLD的防治中发挥重要作用，但仍需更进一步的基础与临床研究证实。

如前所述，目前关于PEDF在糖脂代谢方面的作用仍存在争议，PEDF可以改善肝脏的胰岛素抵抗，却减弱了骨骼肌的胰岛素敏感性，而在脂肪组织中，不同研究得出了不同的结论[2,13]。在本研究中，ALT、HOMA-IR和TG共同促进了循环中PEDF水平的升高，三者均与肝脏的代谢损伤密切相关。与本研究相一致，Moreno-Navarrete等[28]研究发现，循环中PEDF水平及肝脏PEDF基因表达均与ALT呈显著正相关，该研究认为肝脏而非脂肪组织是人类血液循环中PEDF的主要来源，而循环中PEDF升高可能主要与代谢诱导的肝损伤相关。因此，本研究更倾向于认为循环中PEDF水平的升高是对抗代谢紊乱的结果而非诱因，升高的PEDF可能主要来源于受代谢紊乱影响的肝脏。

综上，PEDF可以作为MS及其相关并发症的标记物，但其临床应用仍有待进一步验证。