sFRP5、骨硬化蛋白在老年2型糖尿病患者中的表达

王毅 田政 沈华 钱荣发

(湖州市南浔区练市人民医院 1骨科，浙江 湖州 313013；2内科)

老年2型糖尿病是一种以糖代谢紊乱为主要临床特征的疾病，骨质疏松是一种以骨密度降低、骨微结构损坏导致骨脆性增加的一种全身性骨病，骨质疏松是老年2型糖尿病的并发症之一〔1，2〕。研究表明〔3〕，老年2型糖尿病患者由于长期处于高血糖状态，所以易导致渗透性利尿，而在此过程中可以促进钙和磷的排出，抑制钙和磷的重吸收，因此，老年2型糖尿病的病程越长，发生骨质疏松的概率越高。人体中分泌型卷曲相关蛋白(sFRP)5可抑制成骨细胞分化，可调控糖尿病等多种代谢性疾病，其作用机制是抑制信号通路的表达，进而抑制成骨细胞生成〔4〕。骨硬化蛋白(Sclerostin)是由骨细胞生成的一种蛋白质，具有抑制骨骼生长的作用〔5〕。骨密度是测量人体骨骼强度的一个重要指标，老年2型糖尿病患者的骨密度会随着糖尿病病情的加重而逐渐降低〔6〕。本文拟分析sFRP5、Sclerostin在老年2型糖尿病患者中的表达。

1 对象与方法

1.1研究对象 选取2018年5月至2020年5月在湖州市南浔区练市人民医院收治的老年2型糖尿病患者62例，同时选取进行健康体检的27例为正常组。纳入标准：糖尿病患者符合老年2型糖尿病外科治疗指南中制定的关于老年2型糖尿病的诊断标准〔7〕，符合中华医学会中制定的关于骨质疏松的诊断标准〔8〕；空腹血糖(FBG)≥7.0 mmol/L，糖化血红蛋白(HbA1c)≥6.5%；均有腰酸背痛、疼痛感沿脊柱向两侧扩散现象；患者及其家属均知情且签署知情同意书，本研究经伦理委员会批准。排除标准：有强直性脊柱炎者；近半年内服用过影响骨密度、降血糖的药物；严重心、肺、肝、肾功能异常者；有精神疾病和沟通障碍者；有风湿病、自身免疫性疾病、传染性疾病者。两组年龄、体重、体重指数(BMI)、身高、糖尿病病程、骨质疏松病程、吸烟史、合并高血压无统计学差异(P>0.05)，见表1。

表1 两组临床基线资料比较

1.2检测指标 在两组空腹状态下，抽取3 ml静脉血，以5 cm离心半径，3 000 r/min离心，-80℃进行保存，10 min后对其进行检测。采用酶联免疫吸附试验检测骨钙素、骨保素、骨源性碱性磷酸酶、sFRP5、Sclerostin水平，先稀释以上指标，再将各检测指标加入含有聚苯乙烯的反应孔中，在4℃下等待24 h，第2天洗涤3次，抛干，然后在每个反应孔中均加入磷酸盐缓冲液(PBS)，在40℃下等待1 h，加入0.1 ml邻苯二胺，遮光处理30 min，最后加入Na2HPO4终止反应，再使用专业的曲线制作软件，在波长450 nm酶标仪读取各孔的吸光度(OD)，以OD为纵坐标，最后得出骨钙素、骨保素、骨源性碱性磷酸酶、sFRP5、Sclerostin水平。采用双能X线骨密度仪(徐州品源电子科技有限公司)检测两组腰椎骨密度。采用葡萄糖氧化酶法检测FBG、餐后1 h血糖(PBG 1 h)水平，将无水磷酸氢二钠、无水磷酸二氢钾溶解在800 ml蒸馏水中，取出1 200 U葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶，100 mg叠氟钠和PBS，再将pH调节至7.0左右，放在4℃下保存，将100 mg重蒸馏酚溶解在100 ml蒸馏水中，混合，保存在4℃冰箱里，取800 g无水葡萄糖溶解在13 mmol二苯甲酸溶液中，然后加入苯甲酸溶液稀释至100 ml刻度，放置2 h，刻度线的数值为FBG、PBG 1 h水平。采用西门子糖化蛋白分析仪(德国西门子股份公司)检测HbA1c水平。采用Lux-P110化学发光分析仪(广州博鹭腾生物科技有限公司)检测空腹胰岛素(FINS)、餐后1 h胰岛素(1 h INS)水平。

1.3统计学处理 采用SPSS25.0统计软件进行χ2检验、t检验及Logistic回归分析，受试者工作特征(ROC)曲线分析sFRP5、Sclerostin水平、腰椎骨密度对老年2型糖尿病患者的预测价值。

2 结 果

2.1两组sFRP5、Sclerostin水平、腰椎骨密度比较 与正常组相比，老年2型糖尿病组sFRP5、Sclerostin水平较高，差异有统计学意义(P<0.05)，腰椎骨密度较低，但无统计学差异(P>0.05)，见表2。

表2 两组sFRP5、Sclerostin水平、腰椎骨密度比较

2.2Logistic回归分析 以是否发生老年2型糖尿病为因变量(0=否，1=是)，以sFRP5、Sclerostin水平、腰椎骨密度、骨钙素、骨保素、骨源性碱性磷酸酶、FBG、PBG 1 h、HbA1c、FINS、1 h INS为自变量，建立Logistic回归模型，并校正年龄、体重、BMI、身高、糖尿病病程、骨质疏松病程、吸烟史、合并高血压等混杂因素的影响，结果显示sFRP5、Sclerostin水平、腰椎骨密度为老年2型糖尿病和并骨质疏松发病的危险因素。见表3。

表3 各因素对老年2型糖尿病发病影响因素的Logistic回归分析

2.3sFRP5、Sclerostin与患者腰椎骨密度的预测价值 ROC曲线结果分析显示sFRP5、Sclerostin与腰椎骨密度预测老年2型糖尿病的曲线面积(AUC)分别为0.855(95%CI：0.799～0.911，P=0.001)、0.800(95%CI：0.732～0.868，P=0.001)、0.925(95%CI：0.887～0.963，P=0.001)。见表4，图1。

图1 sFRP5、Sclerostin与腰椎骨密度预测老年2型糖尿病的ROC曲线

表4 sFRP5、Sclerostin与患者腰椎骨密度的预测价值(%)

2.4sFRP5、Sclerostin与患者腰椎骨密度的相关性 sFRP5、Sclerostin与腰椎骨密度均呈负相关(r=-0.253、-0.329，P=0.026、0.003)。见图2。

3 讨 论

老年2型糖尿病骨质疏松是因糖尿病患者体内胰岛素缺乏而引起，该疾病会导致患者机体内糖代谢、脂代谢紊乱，钙、磷、镁等微量元素代谢障碍进而使患者体内骨矿物质含量减少〔9，10〕。研究表明〔11〕，骨质疏松是糖尿病并发症之一，其发病率高达65%以上，活动障碍、腰酸背痛、脊柱变形是其主要的临床症状。老年2型糖尿病骨质疏松的发病机制为在患者血糖持续升高的过程中骨代谢会受到严重影响，此时患者骨吸收与骨形成的耦联出现缺陷，最后导致骨密度大幅度减少，最后引起骨质疏松发生〔12，13〕。sFRP5是一种新型的抗炎因子和脂肪因子，其表达水平与糖尿病的发生密切相关，sFRP5的生物学作用主要通过Wnt信号通路来实现，当其与细胞膜表面的Fz受体结合时可抑制Wnt配体对信号通路的激活，继而影响骨密度和骨的转化〔14，15〕。研究表明〔16〕，调控sFRP5的Wnt信号通路在胰腺的发育中发挥作用，可影响胰岛β细胞的增殖和生长，对胰岛素的分泌和糖代谢的产生发挥不利影响，sFRP5的表达水平越高糖尿病患者病情越严重，发生骨质疏松并发症的概率越大。本研究结果表明sFRP5可能为诊断老年2型糖尿病的重要指标。袁家楠等〔17〕研究表明，sFRP5可通过抑制Wnt信号传导途径在细胞增殖和分化的过程中起到调节作用，通过观察老年2型糖尿病患者骨强度的变化趋势，sFRP5水平升高时患者骨量减少幅度大，说明sFRP5水平升高可能会推动老年2型糖尿病的发展，与本研究结果一致。Sclerostin主要由成骨细胞分泌而成，是Wnt/β-catenin信号通路抑制剂，可通过增加磷酸激酶-3的磷酸化作用，而增加β-catenin蛋白质的降解，继而影响骨细胞的转录，导致骨的转换能力下降〔18〕。Yang等〔19〕研究表明，Sclerostin在老年2型糖尿病患者骨代谢中具有负性调节作用，可通过抑制骨细胞的活性而降低骨的形成和骨的吸收。本研究结果表明Sclerostin可能为诊断老年2型糖尿病的一个指标。在正常生理状态下，骨的形成、骨的吸收、骨密度及骨代谢处于动态平衡中，可维持骨量、骨生化特性、骨结构的稳定，但老年2型糖尿病患者并发骨质疏松时，骨形成和骨吸收的动态平衡被打破，此时骨吸收的程度超过了骨的形成，进而骨量降低，骨密度减小，继而发生骨质疏松，同时由于老年2型糖尿病患者体内具有较高的糖毒性、内分泌失调等并发症，会增加骨质疏松的发病概率〔20，21〕。本研究提示腰椎骨密度与老年2型糖尿病的发生与发展密切相关。有研究表明〔17〕，骨密度在老年2型糖尿病中的预测值为70%左右，骨密度越小发病概率越大，与本研究结果一致。