袁 茜,梁 淳△,刘 娜,张 蕾

邯郸市中心医院:1.检验科;2.内分泌二科,河北邯郸 056004

2型糖尿病(T2DM)是一种血糖异常升高的慢性代谢疾病,临床症状包括烦渴、频尿、不明原因的体重减轻等,随着人们饮食结构的改变及生活方式的转变,糖尿病的患病率逐年上升,给患者和社会带来巨大的医疗负担[1-2]。胰岛素抵抗是T2DM主要的病理因素之一,但其具体机制尚未完全明确[3]。T2DM患者血糖长期过高易导致脂代谢和血液流变学异常,而肥胖是高血糖和胰岛素抵抗的主要影响因素,其发生发展主要与全身慢性低度炎症状态有关,相关研究也显示肥胖及炎症与胰岛素抵抗的发生有关[4]。因此探寻与T2DM发生发展有关且影响代谢、炎症及胰岛素抵抗的生物标志物,有利于对病情及预后的评估,以指导临床治疗。生长分化因子-15(GDF-15)是转化生长因子β超家族成员,参与机体代谢和体重的调控,研究发现GDF-15在代谢综合征患者中的水平异常升高,且与机体炎症和血脂密切相关[5-6]。趋化素(chemerin)属于脂肪因子,参与炎症、脂肪生成、血管生成和能量代谢,导致肥胖,还能够调节脂肪分化,在白色脂肪、肝脏及胎盘中有较多表达,而胰岛素抵抗通常发生在白色脂肪及肝脏中[7-8]。正五聚蛋白3(PTX3)是受炎症信号刺激而表达的急性时相蛋白,参与免疫、炎症反应及血管重塑的调节,其在T2DM肾病患者体内随着肾损害程度的加重而升高[9-10]。因此,本研究探讨血清GDF-15、chemerin、PTX3与T2DM患者肥胖、胰岛素抵抗及炎症的关系,并进行预测效能的构建及评价,以期为临床指导T2DM治疗及预后预测提供参考。现报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2020年2月至2022年9月本院收治的T2DM患者231例作为T2DM组。选取同期来本院体检的健康者100例作为对照组。T2DM诊断标准参照《中国2型糖尿病防治指南(2017年版)》[11]。肥胖诊断标准参照《中国2型糖尿病合并肥胖综合管理专家共识》[12]。T2DM组纳入标准:(1)符合T2DM及肥胖诊断标准,且为初次确诊;(2)年龄≥18岁;(3)入院前未使用影响糖脂代谢、抗炎等相关药物;(4)对本研究知情同意且愿意配合。排除标准:(1)哺乳期或妊娠期女性;(2)存在糖尿病急性并发症;(3)存在严重的心肝肾功能障碍、甲状腺疾病、自身免疫性疾病;(4)3个月内发生严重低血糖事件或患糖尿病酮症酸中毒;(5)合并恶性肿瘤;(6)临床资料不完整。T2DM组中男120例、女111例;年龄40～74岁,平均(57.45±11.32)岁;体重指数(BMI)24.8～32.0 kg/m2,平均(28.90±2.40)kg/m2;腰臀比(WHR)0.78～1.20,平均(0.94±0.07);吸烟史55例,饮酒史47例。对照组中男58例、女42例,年龄45～71岁,平均(56.32±9.85)岁,BMI 19.6～24.9 kg/m2,平均(23.01±1.56)kg/m2,WHR 0.57～0.82,平均(0.72±0.04),吸烟史15例,饮酒史18例。两组性别、年龄、吸烟史及饮酒史占比比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。本研究已获得本院伦理委员会批准(批号:20190367)。

1.2方法

1.2.1临床资料收集 收集两组性别、年龄、吸烟史、饮酒史、收缩压、舒张压、BMI、WHR等临床资料。

1.2.2血清GDF-15、chemerin、PTX3水平检测 采集受试者外周空腹静脉血,3 000 r/min离心15 min,离心半径12 cm,留取上层血清,保存于-80 ℃待检。使用酶联免疫吸附试验法检测血清GDF-15、chemerin、PTX3水平。GDF-15、PTX3试剂盒均购自武汉赛培生物科技有限公司;chemerin试剂盒购自上海研启生物科技有限公司。将目标抗体置于培养板中,分别加入标准品和样品,经磷酸盐缓冲液洗涤,加入辣根过氧化物酶标记的抗生物素反应,四甲基联苯胺显色,使用酶标分析仪(型号:DNM-9602,北京普朗新技术有限公司)测量150 nm波长处的吸光度值,计算目标样品浓度。GDF-15正常范围<1 200 ng/L,本院健康者检测范围为chemerin:32.02～106.00 μg/L、PTX3:3.149～17.220 μg/L。

1.2.3血糖、血脂指标检测 使用罗氏C311全自动生化分析仪[购自罗氏诊断产品(上海)有限公司]检测空腹胰岛素(FINS)和空腹血糖(FPG)水平。计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR),HOMA-IR=FINS×FPG/22.5。采用罗氏C311全自动生化分析仪检测总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平。血脂四项正常范围为TC:2.90～5.17 mmol/L、TG:0.56～1.70 mmol/L、HDL-C:男性0.96～1.15 mmol/L,女性0.90～1.55 mmol/L、LDL-C:0～3.4 mmol/L。

1.2.4炎症指标检测 采用酶联免疫吸附试验法检测白细胞介素(IL)-6、IL-1β水平,试剂盒均购自上海抚生实业有限公司,检测方法具体步骤参考1.2.2。参考范围为IL-6:0～7 pg/mL,IL-1β:0～5 pg/mL。

2 结 果

2.1T2DM组与对照组临床资料比较 T2DM组与对照组的性别、年龄、吸烟史、饮酒史、HDL-C、LDL-C、舒张压比较,差异无统计学意义(P>0.05);与对照组比较,T2DM组BMI、WHR、收缩压、TC、TG、FPG、FINS、HOMA-IR、IL-1β、IL-6、GDF-15、chemerin、PTX3均升高,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 T2DM组与对照组临床资料比较

2.2血清GDF-15、chemerin、PTX3水平与肥胖、胰岛素抵抗及炎症的相关性分析 Pearson相关性分析显示,T2DM组血清GDF-15、chemerin、PTX3水平与BMI、WHR、FINS、HOMA-IR、IL-1β、IL-6呈正相关(P<0.05)。见表2。多元线性回归分析显示,BMI、FINS、HOMA-IR、IL-1β、IL-6与血清GDF-15、chemerin、PTX3水平呈正相关(P<0.05)。见表3。

表2 Pearson相关性分析

表3 多元线性回归分析

2.3影响T2DM发生的多因素Logistic回归分析 进一步将受试者资料数据纳入多因素Logistic回归分析模型(全模法),因变量为T2DM发生情况(哑变量赋值:T2DM=1,否=0),以GDF-15、chemerin、PTX3等3指标为自变量(连续数值原型输入),控制协变量为BMI、WHR、FINS、HOMA-IR、IL-1β、IL-6等。多因素Logistic回归分析结果发现,血清GDF-15、chemerin、PTX3水平升高是影响T2DM发生的独立危险因素(P<0.05)。见表4。

表4 影响T2DM发生的多因素Logistic回归分析

2.4血清GDF-15、chemerin、PTX3及其联合预测模型对T2DM发生的预测效能分析 进一步探讨血清GDF-15、chemerin、PTX3对T2DM发生的预测效能:以T2DM组(231例)为阳性样本,以对照组(100例)为阴性样本,行ROC曲线分析。ROC曲线分析结果显示:血清GDF-15、chemerin、PTX3单独应用对T2DM发生的具有一定预测效能,其曲线下面积(AUC)及其95%CI分别为0.775(0.726～0.819)、0.801(0.754～0.843)、0.786(0.737～0.829)。进一步建立血清GDF-15、chemerin、PTX3这3个指标联合预测的LogP风险评估/预测模型,以其Ln(P/1-P)=-7.157+0.110×GDF-15+0.056×chemerin+0.081×PTX3 虚拟概率量指标,再行ROC曲线分析。ROC曲线分析结果显示:血清GDF-15、chemerin、PTX3联合预测模型预测效能较好,其AUC及灵敏度、特异度、准确度均高于各指标单独应用。见表5、图1。

图1 血清GDF-15、chemerin、PTX3及其联合预测模型预测T2DM发生的ROC曲线

表5 血清GDF-15、chemerin、PTX3对T2DM发生的预测效能比较

3 讨 论

胰岛素作为机体重要的血糖激素,在肝脏、肌肉和脂肪组织中对葡萄糖的摄取和利用发挥重要作用,多数胰岛素抵抗由遗传因素、环境因素及不良生活方式相互作用而引起[13]。脂肪组织的堆积,特别是分布于皮下组织和内脏周围的白色脂肪组织可释放多种促炎因子,如IL-6、IL-1β,使肝脏和肌肉对胰岛素的敏感性降低,对血糖和脂肪酸的利用能力减退,进而诱发糖尿病[14-15]。因此明确2型糖尿病患者肥胖、胰岛素抵抗及炎症的关系对临床T2DM治疗方案的制订具有重要意义。

本研究结果显示,与对照组比较,T2DM组BMI、WHR、收缩压、TC、TG、FPG、FINS、HOMA-IR、IL-1β、IL-6、GDF-15、chemerin、PTX3均升高,差异有统计学意义(P<0.05),Pearson相关性分析显示,T2DM组血清GDF-15、chemerin、PTX3水平与BMI、WHR、FINS、HOMA-IR、IL-1β、IL-6呈正相关(P<0.05),这说明血清GDF-15、chemerin、PTX3水平的异常升高可能与T2DM的发生有关。GDF-15可在细胞应激及二甲双胍影响下大量分泌,引起体重减轻、厌食及新陈代谢的改变[16]。有研究显示,GDF-15的唯一受体是胶质细胞源性神经营养因子家族α受体,二者结合后与后脑中受体络氨酸激酶募集,减少动物模型的食物摄入量和体重[17]。此外GDF-15还可干扰树突状细胞的激活和成熟,抑制树突状细胞对T细胞的诱导和激活,阻断免疫细胞外渗和肿瘤浸润,这说明GDF-15可能通过参与脑中受体络氨酸激酶的募集,影响T2DM患者的低脂代谢从而参与肥胖的发生,并通过影响树突状细胞的分化,影响T2DM的炎症水平[18]。chemerin是脂肪起源的信号分子之一,在人体的脂肪和肝脏组织中含量最高,能够维持脂肪生长过程中的克隆和扩增功能,并在葡萄糖稳态中具有一定的作用[19]。有研究证实,chemerin在受肥胖影响的人群外周组织及循环中的水平升高,且在小鼠动物模型中,血浆chemerin水平因高脂肪的影响和葡萄糖稳态的失衡而上调,这说明chemerin可能参与T2DM的发生[20-21]。PTX3也被称为肿瘤坏死因子α诱导蛋白5,与CRP属同源,是先天免疫系统的可溶性模式识别受体,对反映机体组织急性损伤及局部炎症状态的作用与CRP同样敏感[22]。

本研究结果显示,多因素Logistic回归分析结果发现,血清GDF-15、chemerin、PTX3水平升高是影响T2DM发生的独立危险因素(P<0.05);ROC曲线分析结果显示,血清GDF-15、chemerin、PTX3联合预测模型预测效能较好,其AUC及灵敏度、特异度、准确度均高于各指标单独应用,说明构建的风险预测模型对T2DM发生的预测效能较好,血清GDF-15、chemerin、PTX3具有作为T2DM的生化标志物使用价值。GDF-15、chemerin、PTX3均可通过不同机制参与调节炎症、肥胖及胰岛素抵抗,从而影响糖尿病的发生。因此,在今后T2DM的病情研究中,可通过检测GDF-15、chemerin、PTX3水平对T2DM进行病情评估,以指导临床治疗。

综上所述,T2DM患者血清GDF-15、chemerin、PTX3水平升高,且其水平随着T2DM患者肥胖、胰岛素抵抗及炎症反应程度的加重而增加,本研究所构建的联合预测模型预测效能较好,对T2DM发生具有较高的预测价值。