2型糖尿病患者血清肌肉素水平与合并颈动脉粥样硬化的相关性

徐志昊 高媛雪 李建刚 鱼 海 张建军

(陕西省宝鸡市中心医院神经内科，宝鸡市 721000，电子邮箱：baojixuzhihao88@163.com)

肌肉素是2004年日本学者Nishizawa等[1]新发现的一种由骨骼肌分泌的多肽分子，其和钠尿肽结构相似，能与钠尿肽受体竞争性结合，从而影响钠尿肽发挥正常生理功能，如利尿、排钠和降血压等[2]。此外，近年来研究显示，肌肉素还参与葡萄糖和脂肪代谢调节过程，与2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)、胰岛素抵抗和肥胖等代谢综合征发生密切相关[3-5]。冷晓旭等[6]研究发现，冠心病患者血清肌肉素水平明显降低，并与冠状动脉病变严重程度呈负相关，推测肌肉素可能参与动脉粥样硬化(atherosclerosis，AS)的病理进程。然而，目前相关验证性研究开展较少，血清肌肉素水平与颈动脉粥样硬化(carotid atherosclerosis，CAS)之间的关系鲜有研究报道，肌肉素在糖尿病患者体内如何发挥作用以影响AS进程亦少有研究涉及。为此，本研究通过检测T2DM患者血清肌肉素水平和CAS情况，分析两者的关系以及血清肌肉素水平对CAS的诊断效能，旨在为临床糖尿病大血管并发症诊治提供新的理论依据。

1 资料与方法

1.1 临床资料 纳入2019年1～10月于我科确诊的T2DM患者。纳入标准：(1)年龄18～80岁；(2)T2DM诊断符合《中国2型糖尿病防治指南》中的相关标准[7]；(3)临床资料完整，包括颈动脉超声检查及其他血液检测结果等。排除标准：(1)1型糖尿病患者；(2)合并恶性肿瘤、严重肝肾疾病；(3)妊娠期女性。本研究共纳入T2DM患者152例，包括男性94例、女性58例，年龄(57.39±10.17)岁。按照颈动脉彩超结果分为非CAS组和CAS组。其中非CAS组共66例，包括男性39例、女性27例，年龄(57.08±10.25)岁；CAS组共86例，包括男性55例、女性31例，年龄(57.62±10.09)岁。本研究经我院伦理委员会审核批准通过。所有研究对象均签署知情同意书。

1.2 资料收集 收集一般资料，如年龄、性别、体质指数、T2DM病程、吸烟史、高血压史、入院时血压；收集入院时的实验室指标，包括空腹血糖、糖化血红蛋白(hemoglobin A1c，HbA1c)、三酰甘油、总胆固醇、LDL-C、HDL-C，并计算稳态模型胰岛素抵抗(homeostasis model assessment of insulin resistance,HOMA-IR)指数。HOMA-IR=空腹血糖(mmol/L)×空腹胰岛素(μU/mL)/22.5。

1.3 颈部血管超声检查 采用飞利浦iE33型彩色多普勒超声诊断仪检测双侧颈总动脉内径及颈动脉内膜-中层厚度(carotid intima-media thickness，CIMT)。受试者取仰卧位，头转向对侧，肩部垫高、颈后仰，充分暴露颈部，探头从锁骨内侧端逐节段检查双侧颈总动脉、颈动脉分叉部及颈内动脉，在心室舒张末期冻结颈动脉图像，取颈总动脉远端距颈动脉窦部10 mm处测量CIMT值。CIMT<0.9 mm时诊断为正常，CIMT≥0.9 mm诊断为CAS[8]。

1.4 血清肌肉素检测 采集所有受试者清晨空腹外周静脉血3 mL，采集后30 min内以3 000 r/min离心20 min，提取上清液1 mL，-80℃保存备用。采用酶联免疫吸附法检测血清肌肉素水平。将96孔聚苯乙烯板用小鼠抗肌肉素单克隆抗体(1 ∶1 000，R&D Systems公司，批号：AF2620)在4℃冰箱包被过夜，磷酸缓冲盐溶液(phosphate buffered saline，PBS)冲洗3遍；采用5%牛血清白蛋白37℃下封闭2 h；加入抗原标准品和血清样品，37℃下孵育2 h，PBS冲洗3遍；加1 ∶1 000稀释的兔抗肌肉多克隆抗体(1 ∶1 000，Santa Cruz公司，批号：sc-99096)在37℃下孵育1 h，PBS冲洗4遍；加辣根过氧化物酶嵌合的羊抗兔IgG(1 ∶2 000，Solarbio公司，批号：SE134 ) 37℃下孵育1 h。孵育结束后，洗板并加入底物，避光室温孵育10 min后加入1 mol/L硫酸溶液终止反应。最后在酶标仪450 nm波长下读取平板，测得血清肌肉素浓度。

1.5 统计学分析 采用SPSS 19.0软件进行统计分析。 呈正态分布的计量资料以(x±s)表示，非正态分布的计量资料以M(P25，P75)表示，正态分布且方差齐的数据比较采用两样本t检验，非正态分布或方差不齐的数据比较采用Mann-Whitney检验；计数资料以例数(构成比)表示，组间比较采用χ2检验；多因素分析采用二分类Logistic回归模型；采用受试者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲线法分析评价血清肌肉素对T2DM患者合并CAS的诊断价值。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组一般临床资料和实验室指标比较 两组糖尿病病程、HOMA-IR指数、HbA1c和肌肉素水平差异均具有统计学意义(均P<0.05)。见表1。

表1 两组一般临床资料和实验室指标比较

2.2 T2DM患者合并CAS的影响因素 以合并CAS为因变量，以一般人口学特征(年龄、性别)以及单因素分析中P<0.05的参数(包括糖尿病病程、HbA1c、HOMA-IR和血清肌肉素)为自变量，采用二分类Logistic回归模型进行分析，变量赋值见表2。结果显示糖尿病病程和血清肌肉素均是T2DM患者合并CAS的独立影响因素(均P<0.05)。见表3。

表2 变量赋值情况

表3 多因素Logistic回归分析

2.3 ROC曲线分析 在T2DM患者中，血清肌肉素诊断CAS的曲线下面积为0.636，最佳临界值为69.03 pg/mL，对应的敏感度和特异度分别为72.3%和52.3%。见图1。

图1 血清肌肉素诊断T2DM患者合并CAS的ROC曲线

3 讨 论

随着生活方式改变，近年来T2DM发病率逐年升高，且呈现年轻化趋势[9]。CAS既是T2DM患者最常见的大血管并发症之一，同时也是缺血性卒中最重要的独立危险因素之一[10]。因此，明确发生CAS的危险因素，对于T2DM患者的心脑血管疾病防治至关重要。

肌肉素是近年来新发现的由骨骼肌分泌的生物活性因子，早期研究表明其主要作为钠尿肽的竞争性多肽，可与钠尿肽受体结合，影响钠尿肽发挥正常生理功能。例如，Kita等[11]研究发现，肌肉素转基因和基因敲除的小鼠分别表现为收缩压升高和下降。此后，越来越多研究结果显示，肌肉素还与葡萄糖和脂肪代谢密切相关，可能参与T2DM、胰岛素抵抗和肥胖等代谢性疾病的发生[3-5，12]。目前认为肌肉素主要通过抑制成肌细胞磷脂酰肌醇3-激酶、蛋白激酶B、过氧化物酶体增殖物活化受体γ和肝X受体α mRNA表达及葡萄糖转运体4活性，以抑制葡萄糖的摄取[3]。另外，Liu等[13]研究发现肌肉素可明显抑制胰岛素诱导的葡萄糖摄取，同时大鼠骨骼肌中核因子κB mRNA表达显著升高，提示肌肉素可通过调节核因子κB通路参与骨骼肌胰岛素抵抗。此外，Nishizawa等[1]研究发现小鼠转染肌肉素蛋白产物可显著减少肥胖症发生。Sun等[14]研究也发现肌肉素可抑制皮下脂肪沉积，并认为其主要机制在于肌肉素能抑制脂肪生成。这提示肌肉素虽主要由骨骼肌产生，但可能成为联系肌肉组织和脂肪组织的枢纽。然而，肌肉素参与脂肪代谢具体分子生物学机制尚不明确，鲜见相关研究报道。

肌肉素在糖脂代谢过程中的生物学作用提示其可能参与AS发生发展过程。冷晓旭等[6]研究发现，冠心病患者血清肌肉素水平较对照组明显降低，且急性冠脉综合征患者血清肌肉素水平显著低于稳定型心绞痛患者，但未发现不同血管病变数目组间血清肌肉素水平存在差异。此外，考虑肌肉素在胰岛素抵抗中的显著作用，该研究未检测胰岛素抵抗指数，也未按照有无糖尿病进行分层分析。因此，有必要专门针对T2DM患者探讨血清肌肉素水平在AS中的作用。本研究结果显示，T2DM患者中CAS组血清肌肉素水平低于非CAS组(P<0.05)，多因素分析结果显示血清肌肉素升高是T2DM患者并发CAS的保护因素(P<0.05)，再次验证了此前推测，即肌肉素参与T2DM患者CAS发生发展过程。

此外，本研究绘制ROC曲线以评估血清肌肉素对T2DM患者并发CAS的诊断价值，结果显示其曲线下面积仅为0.636，最佳临界值对应的敏感度和特异度分别为72.3%和52.3%，提示其诊断效能不高。这表明CAS病理过程复杂，肌肉素仅是参与其中的可能因素之一，不建议单纯依赖该指标进行CAS诊断，仍需结合其他参数进行综合评估。

综上所述，血清肌肉素升高可能是T2DM患者并发CAS的保护因素，但其对CAS的诊断效能并不高，仍需结合其他参数进行综合评估T2DM患者并发CAS的风险。本研究尚存在一些局限性和不足之处：由于条件有限，本研究针对CAS的评估均主要依据二维超声结果，与目前更精确的检查方式比较，结果可能存在一定误差；此外，作为单中心研究，本课题所纳入的研究对象相对较少，期待后续多中心大样本及严格设计的临床试验进一步验证结果。