2型糖尿病大血管病变与血清胱抑素C及超氧化物歧化酶的相关性研究

陈广树，冯烈

(暨南大学附属第一医院内分泌及代谢科室，广东 广州 510630)

2型糖尿病大血管病变与血清胱抑素C及超氧化物歧化酶的相关性研究

陈广树，冯烈

(暨南大学附属第一医院内分泌及代谢科室，广东 广州 510630)

目的 探讨2型糖尿病(T2DM)大血管病变患者联合检测血清胱抑素C(Cys-C)与超氧化物歧化酶(SOD)的临床价值。方法将2014年1月至2015年12月在我院内分泌科住院的947例T2DM患者分为单纯T2DM组434例和合并大血管病变T2DM+MVC组513例，另选取健康体检者400例作为正常对照组，收集各组受检者的Cys-C、SOD等生化指标，分析Cys-C及SOD与T2DM大血管病变的相关性。结果T2DM组及T2DM+ MVC组患者的体质指数(BMI)、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、Cys-C、血清肌酐(Scr)、血清尿酸(SUA)、空腹血糖(FBG)、糖化血红蛋白(HbA1c)、低密度脂蛋白(LDL-C)、甘油三酯(TG)、胆固醇(TC)均高于对照组，SOD、估算肾小球滤过率(eGFR)、高密度脂蛋白（HDL-C）均低于对照组，差异均有统计学意义(P＜0.05)；T2DM+MVC组患者的病程、BMI、SBP、射血分数(EF)、Cys-C、Scr、SUA、HbA1c、eGFR、TG、TC均高于T2DM组，SOD、HDL-C均低于T2DM组，差异均有统计学意义(P＜0.05)；T2DM患者的大血管病变与病程、SUA、Cys-C呈正相关(r=-2.954、1.241、4.225，P＜0.05)，与SOD、eGFR呈负相关(r=-3.145、-2.524，P＜0.05)，Cys-C与SOD呈负相关(r=-2.424，P＜0.05)；联合检测Cys-C与SOD对T2DM+MVC诊断的价值：即Cys-C＞1.35 mg/L且SOD＜126 U/mL时，其敏感性为85.6%，特异性为89.2%。结论血清Cys-C及SOD水平与T2DM大血管病变的进程紧密相关，两者联合检测对于该病变的诊断有重要意义，同时为该疾病的治疗提供一定的指导价值。

2型糖尿病；大血管病变；血清胱抑素C；超氧化物歧化酶；相关性

糖尿病大血管病变是指主动脉、冠状动脉、脑基底动脉、肾动脉及周围动脉等动脉粥样硬化。糖尿病患者动脉硬化、冠心病和脑血管病的患病率均较非糖尿病患者高4～5倍[1]，70%～80%糖尿病患者死于糖尿病的大血管病变。血清胱抑素C(cystatin-C，Cys-C)是反映肾小球滤过率变化的敏感内源性标记物，研究表明Cys-C是反映早期肾功能损害的较好指标。最近的一些研究显示，更高的血清Cys-C水平与心血管疾病发生率、死亡率的增加有关[2-3]。超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)是生物体内重要的抗氧化酶之一，具有特殊的生理活性，是生物体内清除氧自由基的首要物质，已有大量研究报道SOD也可以作为心血管疾病的血清学标志物[4-5]。但关于T2DM大血管病变与Cys-C及SOD之间关系的研究较少，因此本研究旨在分析Cys-C与SOD在T2DM大血管病变患者中的变化情况，了解其在T2DM大血管病变患者病情评估中的价值，现报道如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料 根据1999年WHO糖尿病诊断及分型标准，选择2014年1月至2015年12月在我院内分泌科住院的T2DM患者993例。患者年龄16～96岁，平均(61±13.08)岁，病程0.2～40年，平均(7.4±6.96)岁。其中有大血管病变(T2DM+MVC组)513例(男性262例，女性251例)，无大血管病变(T2DM组)434例(男性225例，女性209例)。另选取同期本院健康体检者400例作为对照组，年龄18～70岁，平均(63.1±12.6)岁，男性192例，女性208例。三组研究对象的性别、年龄构成比较差异均无统计学意义(P＞0.05)，具有可比性。排除标准：①合并糖尿病微血管病变如糖尿病肾病、糖尿病视网膜病变者；②1型糖尿病、特殊类型糖尿病、糖尿病急性并发症；③伴全身代谢紊乱的疾病，如严重贫血、恶性肿瘤、重症感染、营养不良、慢性肝病、甲状腺及甲状旁腺疾病等；④近期无特殊药物如糖皮质激素用药史。本研究通过医院伦理委员会批准，入组对象均已签署知情同意书。

1.2 大血管病变的判定标准 ①冠心病：行冠脉造影确诊。②动脉内膜增厚(≥1.0 mm)，或有钙化、斑块、狭窄。③脑血管疾病：包括脑梗死、脑出血、短暂性脑缺血发作。④四肢大血管病变：有间歇性跛行、静息痛、足背动脉搏动消失，甚至足缺血性溃疡或坏疽表现，经外周血管彩色多谱勒检查证实。

1.3 观察指标与检测方法 入院后空腹8 h，次晨采集静脉血，1 h内常规分离出血清，采用颗粒增强散射免疫比浊法检测血清Cys-C水平(试剂盒由北京利德曼生化技术有限公司提供，参考值范围0.54～1.55 mg/L)；采用比色法测定SOD活性(试剂盒由南京建成科技有限公司提供，参考值范围129～216 U/mL)；采用尿酸酶-过氧化物酶偶联法测定SUA；高效液相色谱法测定糖化血红蛋白(HbA1c)；氧化酶法测定血清肌酐(Scr)；全自动生化分析仪测定空腹血糖(FBG)、低密度脂蛋白(LDL-C)、甘油三酯(TG)、胆固醇(TC)、高密度脂蛋白(HDL-C)等生化指标；体质指数(BMI)=体重(kg)/身高(m2)。eGFR的计算采用适用于中国患者的修改后的肾脏病膳食改良试验公式(MDRD)，男性：eGFR=186×(Scr×0.011)-1.154×年龄-0.203×1.233，女性：eGFR＝186×(Scr×0.011)-1.154×年龄-0.203× 1.233×0.742，Scr单位为µmol/L。

1.4 统计学方法 应用SPSS13.0统计软件分析，计量资料以均数±标准差(±s)表示，两变量间比较采用独立样本t检验，多组间变量比较采用方差分析，百分率的比较采用χ2检验，两变量间相关分析采用Pearson直线相关分析，以P＜0.05为差异有统计学意义。分析因变量的各相关因素采用非条件Logistic回归分析，ROC曲线获得诊断T2DM+MVC的Cys-C及SOD截断参考值。

2 结 果

2.1 各组受检者的一般资料及实验室指标比较 T2DM组及T2DM+MVC组患者的BMI、SBP、DBP、Cys-C、Scr、SUA、FBG、HbA1c、LDL-C、TG、TC均高于对照组，SOD、eGFR、HDL-C均低于对照组，差异均有统计学意义(P＜0.05)；T2DM+MVC组的病程、BMI、SBP、EF、Cys-C、Scr、SUA、HbA1c、eGFR、TG、TC均高于T2DM组，SOD、HDL-C低于T2DM组，差异均有统计学意义(P＜0.05)，但DBP、FBG、LDL-C水平比较差异均无统计学意义(P＞0.05)，见表1。

2.2 Pearson相关分析结果 Pearson相关分析结果显示，T2DM大血管病变与病程、SUA、Cys-C呈正相关(r=-2.954、1.241、4.225，P＜0.05)，与SOD、eGFR呈负相关(r=-3.145、-2.524，P＜0.05)。Cys-C与SOD呈负相关(r=-2.424，P＜0.05)。

2.3 非条件Logistic回归分析T2DM大血管病变的相关因素 以T2DM大血管病变为因变量，以表1中差异有统计学意义的指标为自变量行非条件Logistic回归分析，结果显示，排除BMI、Scr、SUA、HbA1c、LDL-C等混杂因素后，病程、EF、SUA、Cys-C、SOD、eGFR为T2DM大血管病变的影响因素，OR值分别为1.230，0.961，1.002，1.876，0.659，0.779，差异均有统计学意义(P＜0.05)，见表2。

2.4 联合检测对提高T2DM大血管病变敏感性和特异性的影响 行ROC曲线分析，以Cys-C＞1.35 mg/L作为诊断T2DM+MVC的截断参考值，其敏感性为81.1%，特异性为86.6%；以SOD＜126 U/mL作为诊断T2DM+MVC的截断参考值，其敏感性为64.3%，特异性为53.5%。联合检测时，即Cys-C＞1.35 mg/L且SOD＜126 U/mL时，结果显示，其敏感性为85.6%，特异性为89.2%，见表3。

表1 各组受检者的一般资料及实验室指标比较(±s)

表1 各组受检者的一般资料及实验室指标比较(±s)

注：与对照组比较，aP＜0.05；与T2DM组比较，bP＜0.05；1 mmHg=0.133 kPa。

变量年龄(岁)病程(年) BMI(kg/m2) SBP(mmHg) DBP(mmHg) EF(%) Cys-C(mg/L) Scr(μmol/L) SOD(U/mL) SUA(μmol/L) FBG(mmol/L) HbA1c(%) eGFR(mL·min-1·1.73 m-2) LDL-C(mmol/L) TG(mmol/L) TC(mmol/L) HDL-C(mmol/L)对照组(n=400) 63.1±12.6 -20.5±3.2 108±15 62±10 -0.82±0.43 65.2±30.1 160.5±28.2 280±105 5.2±20.3 4.5±1.8 118±35 1.95±0.61 1.25±1.48 5.2±20.6 1.15±2.36 T2DM组(n=434) 64.5±14.1 6.4±6.7 22.4±4.0a134±20a78±12a63±5 1.11±0.51a71.0±36.4a129.5±30.0a352±111a10.5±43.8a7.9±2.7a86±29a2.86±0.90a1.95±1.49a7.30±36.60a0.82±7.82aT2DM+MVC组(n=513) 65.2±28.9 8.0±7.0b26.3±3.5ab139±46ab78±13a62±6b1.72±0.54ab77.6±39.1ab103.8±33.1ab381±121ab11.0±37.1a8.9±3.9ab74±28ab2.82±0.93a2.38±7.81ab6.65±28.90ab0.71±0.33abF值P值----43.652 20.365 21.259 -65.062 41.056 35.203 10.275 19.351 23.214 16.523 36.531 42.362 53.203 46.516 0.000 0.010 0.029 -0.005 0.003 0.005 0.021 0.032 0.006 0.026 0.018 0.001 0.016 0.000

表2 T2DM大血管病变相关因素的非条件Logistic回归分析结果

表3 Cys-C+SOD联合检测对T2DM大血管病变敏感性和特异性的影响

3 讨 论

T2DM起病缓慢，病程长，占糖尿病患者的90%以上，是严重影响人类生命健康的慢性疾病之一，糖尿病现已成为继心血管病和肿瘤之后，第3位威胁人们健康和生命的非传染性疾病，其大血管并发症是糖尿病患者死亡的主要原因。T2DM大血管病变的病理基础为动脉粥样硬化，早期表现是内皮功能紊乱。胰岛自身调节的异常、肥胖、血糖、血脂、尿酸代谢紊乱及遗传等均是糖尿病大血管病变的经典危险因素[6-7]。此外，有研究认为氧化应激水平的升高与糖尿病大血管并发症的发生发展密切相关，氧化应激是血管内皮损伤的核心因素[8-9]。氧化应激途径是指机体内高活性分子如活性氧簇等产生过多或清除减少，造成机体氧化和抗氧化机制的失衡，从而导致血管内皮损伤，进一步发展为动脉粥样硬化。Brownlee等[10]曾提出“糖尿病并发症的共同机制”学说，即高血糖引起组织内皮损伤的共同基础-氧化应激。高水平的活性氧簇可导致氧化应激，这也在许多心血管疾病的发病机制中起着至关重要的作用，这些疾病包括高胆固醇血症、动脉硬化、高血压、糖尿病和心脏衰竭。细胞对活性氧簇的防御主要依靠SOD。在活细胞中，SOD是抵抗活性氧簇的第一道防线，可催化超氧阴离子发生氧化还原反应，防止细胞损伤，故可反映机体的抗氧化能力。而血清Cys-C是一种非糖基化的半胱氨酸蛋白酶抑制剂，生成速度及血液浓度稳定，几乎不受年龄、性别、炎症反应、免疫性、内分泌疾病和生理因素的影响，完全由肾小球滤过，被作为反映肾小球滤过率的一种理想的内源性指标[11-12]。德国Koenig等[13]通过一项大型前瞻性研究证实Cys-C浓度的增加与将来继发心血管事件有很强的独立相关性。近年来许多研究认为高Cys-C水平与炎症和动脉粥样硬化直接相关[14-15]，Cys-C的升高意味着心血管事件的危险因素更多，如高血糖、高血脂、高尿酸、慢性肾脏病等。

本研究结果显示，T2DM+MVC组的Cys-C水平高于T2DM组，Cys-C与T2DM大血管并发症呈正相关；T2DM+MVC组的SOD水平低于T2DM组，SOD与T2DM大血管并发症呈负相关；Pearson相关分析结果显示Cys-C与SOD呈负相关。2型糖尿病大血管病变患者常常伴有不同程度的慢性肾脏病，血清Cys-C相应升高，意味着肾脏处理体内代谢产物能力减弱，同时体内清除氧自由基的能力相应减弱，意味着SOD水平的降低。这也许可以解释2型糖尿病大血管病变患者Cys-C与SOD呈负相关的原因。但因鲜有关于T2DM大血管并发症患者Cys-C与SOD之间关系的研究，其具体机制尚不明确。本研究通过ROC曲线分析得出T2DM合并大血管病变的Cys-C及SOD的阶段参考值，进而计算出联合检测Cys-C+SOD对于诊断该病变的敏感性和特异性。在T2DM+MVC组中，SOD的OR值为0.659，提示SOD与T2DM大血管并发症的关联程度为中等；以SOD＜126 U/mL作为T2DM+ MVC患者诊断的阶段参考值，其敏感性为64.3%，特异性为53.5%，提示单纯以SOD水平作为T2DM+ MVC诊断的参考值，其敏感性和特异性都相对较低。而Cys-C的OR值为1.876，提示Cys-C与T2DM大血管并发症的关联程度为中等；以Cys-C＞1.35 mg/L作为T2DM+MVC患者诊断的阶段参考值，其敏感性为81.1%，特异性为86.6%；提示单纯以Cys-C水平作为T2DM+MVC诊断的参考值，其敏感性和特异性都相对较高。如果联合检测Cys-C+SOD，诊断T2DM大血管并发症的敏感性和特异性分别为85.6%和89.2%，优于单纯检测SOD或Cys-C。

综上所述，血清CysC及SOD与T2DM大血管病变的进程紧密相关，两者联合检测对于该病变的诊断有重要意义，同时为该疾病的治疗提供一定的指导价值。另外，T2DM大血管病变的发病机制仍有待科研人员进一步深入研究，以做到及早干预血管病变的进展，为临床诊断提供新的方向。

[1]Nishi T,Babazono A,Maeda T.Risk of hospitalization for diabetic macrovascular complications and in-hospital mortality with irregular physician visits using propensity score matching[J].J Diabetes Investig,2014,5(4):428-434.

[2]Damman K,Kalra PR,Hillege H.Pathophysiological mechanisms contributing to renal dysfunction in chronic heart failure[J].J Ren Care, 2010,36(1):18-26.

[3]Koniari K,Nikolaou M,Paraskevaidis I,et al.Therapeutic options for the management of the cardiorenal syndrome[J].International Journal of Nephrology,2011,2011:194910.

[4]Baumbach GL,Didion SP,Faraci FM.Hypertrophy of cerebral arterioles in mice deficient in expression of the gene for CuZn superoxide dismutase[J].Stroke,2006,37(7):1850-1855.

[5]Groleau J,Dussault S,Haddad P,et al.Essential role of copper-zinc superoxide dismutase for ischemia-induced neovascularization via modulation of bone marrow-derived endothelial progenitor cells[J]. Arteriosclerosis,Thrombosis,and Vascular Biology,2010,30(11): 2173-2181.

[6]Naka KK,Papathanassiou K,Bechlioulis A,et al.Determinants of vascular function in patients with type 2 diabetes[J].Cardiovasc Diabetol,2012,11(127):1054-1602.

[7]Agarwal R.Smoking,oxidative stress and inflammation:impact on resting energy expenditure in diabetic nephropathy [J].BMC Nephrol,2005,6(13):1186-1196.

[8]Brownlee M.The pathobiology of diabetic complications.A unifying mechanism[J].Diabetes,2005,54(6):1615-1625.

[9]朱雪明,单卫民,张国平.乳胶增强散射免疫比浊法测定血清cystatin-C[J].临床输血与检验,2001,3(3):29-31.

[10]Giacco F,Brownlee M.Oxidative stress and diabetic complications [J].Circulation Research,2010,107(9):1058-1070.

[11]Go Y,Jones DP.Cysteine/cystine redox signaling in cardiovascular disease[J].Free Radical Biology and Medicine,2011,50(4):495-509.

[12]Yeung BH,Wong KY,Lin MC,et al.Chemosensitisation by manganese superoxide dismutase inhibition is caspase-9 dependent and involves extracellular signal-regulated kinase 1/2[J].Br J Cancer, 2008,99(2):283-293.

[13]Koenig W,Twardella D,Brenner H,et al.Plasma concentrations of Cystatin C in patients with coronary heart disease and risk for secondary cardiovascular events:More than simply a marker of glomerular filtration rate[J].Clinical Chemistry,2005,51(2):321-327.

[14]Parlaktas BS,Atilgan D,Gencten Y,et al.A pilot study of the association of manganese superoxide dismutase and glutathione peroxidase 1 single gene polymorphisms with prostate cancer and serum prostate specific antigen levels[J].Arch Med Sci,2015,11(5):994-1000.

[15]Bakacak M,Kılınç M,Serin S,et al.Changes in copper,zinc,and malondialdehyde levels and superoxide dismutase activities in pre-eclamptic pregnancies[J].Medical Science Monitor,2015,21 (2):2414-2420.

Study on the correlation between macrovascular complications and superoxide dismutase,serum cystatin-C in type 2 diabetes mellitus.

CHEN Guang-shu,FENG Lie.Department of Endocrine and Metabolic Diseases,the First Affiliated Hospital of Ji'nan University,Guangzhou 510630,Guangdong,CHINA

ObjectiveTo study the clinical value of combined detection of serum cystatin-C(Cys-C)and superoxide dismutase(SOD)in type 2 diabetes mellitus(T2DM)patients with macrovascular complications.MethodsA total of 947 cases of T2DM patients in our hospital during January 2014 to December 2015 were divided into two groups:T2DM without complications(T2DM group,n=434)and T2DM with macrovascular complications group (T2DM+MVC group,n=513).Another 400 healthy subjects were selected as normal control group.The biochemical indexes of the serum Cys-C,SOD were collected,and the correlations between Cys-C,SOD and T2DM with macrovascular complications were analyzed.ResultsThe levels of body mass index(BMI),systolic blood pressure(SBP),diastolic blood pressure(DBP),Cys-C,serum creatinine(Scr),serum uric acid(SUA),fasting blood-glucose(FBG),hemoglobin A1c(HbA1c),low density lipoprotein cholesterol(LDL-C),triglyceride(TG)and total cholesterol(TC)in T2DM group and T2DM+MVC group were significantly higher than those in normal control group,and the SOD,estimated glomerular filtration rate(eGFR),high density lipoprotein cholesterol(HDL-C)were significantly lower than those in normal control group,with statistically significant differences(P＜0.05).The levels of duration,BMI,SBP,ejection fraction (EF),Cys-C,Scr,SUA,HbA1c,eGFR,TG and TC in T2DM+MVC group were significantly higher than those in T2DM group,and the SOD,HDL-C were significantly lower than those in T2DM group,with statistically significant differences(P＜0.05).Diabetic macrovascular complications were positively correlated with duration,serum SUA and Cys-C (r=-2.954,1.241,4.225,P＜0.05),which were negatively correlated with SOD and eGFR(r=-3.145,-2.524,P＜0.05). The level of Cys-C was positively correlated with SOD(r=-2.424,P＜0.05).For combined detection of Cys-C and SOD in the diagnosis of T2DM with macrovascular complications,the sensitivity and the specificity was 85.6%and 89.2%,respectively at Cys-C＞1.35 mg/L and SOD＜126 U/mL.ConclusionSerum Cys-C and SOD levels were closely related to the macrovascular complications progression of T2DM,and the combined detection of both of them had important significance in the diagnosis of the disease.It can provide some guidance value for the treatment of the disease.

Type 2 diabetes mellitus(T2DM);Macrovascular complications;Serum cystatin-C(Cys-C);Superoxide dismutase(SOD);Correlation

R587.1

A

1003—6350（2016）18—2959—04

10.3969/j.issn.1003-6350.2016.18.012

2016-02-28)

冯烈。E-mail：Dr_fenglie@163.com