糖尿病肾病患者血清肌肉生长抑制素水平与血管钙化的相关性分析

马 懿，曾蜀春

四川绵阳四〇四医院肾脏内科，四川绵阳 621053

糖尿病是常见的慢性病之一。我国糖尿病患者数量居全球第一位。在糖尿病导致的死亡原因中，心血管并发症占首位，而糖尿病肾病(DN)是糖尿病常见的微血管并发症，发生率为35%左右[1]。血管钙化则是DN患者心血管并发症的主要表现之一[2]。DN患者在糖尿病与肾病双重促血管钙化因素的作用下，血管钙化的发生率及重症率明显高于其他糖尿病患者。有研究表明，微炎性反应参与了DN的发病过程，这种炎性反应是以细胞因子驱动为特征的慢性亚临床炎症过程[3]。肌肉生长抑制素(myostatin)也称为生长分化因子-8(GDF-8)，属于转化生长因子-β超家族成员，参与调节骨骼的合成和肌肉蛋白降解[4]。myostatin主要产生于肌肉组织，能抑制骨骼肌的生长，其表达水平降低会导致肌肉肥大发生，而较高的myostatin水平与腹膜透析患者较高的肌肉质量有关。有研究显示，myostatin水平升高与血管炎症和动脉粥样硬化紧密相关[5]，但关于血管钙化相关的临床数据很少。本研究拟探讨DN患者血清myostatin水平与血管钙化的相关性。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2019年5月至2021年5月在本院住院治疗的120例DN患者作为病例组，其中男68例、女52例，平均年龄(47.3±6.5)岁。纳入标准：(1)年龄19～69岁；(2)诊断符合WHO糖尿病诊断和分型标准[6]；(3)血GAD-Ab、IAA、ICA均阴性。排除标准：(1)糖尿病乳酸酸中毒、高糖高渗状态、酮症酸中毒等急性并发症患者；(2)恶性肿瘤、感染性疾病、风湿免疫性疾病、甲状腺功能亢进(甲亢)、急性血管炎患者；(3)妊娠、哺乳期女性；(4)依从性差，不能配合相应治疗者；(5)尿路感染所引起尿清蛋白阳性和肾脏实质性病变者；(6)近期内使用过肾毒性药物及服用免疫抑制剂及糖皮质激素者。另选取同期本院健康体检者30例作为对照组，男17例、女13例，平均年龄(47.0±6.2)岁。参照Mogenson分期标准[7]，并根据24 h尿微量清蛋白定量、肾功能及眼底检查，将病例组进一步分为病例A组(DN Ⅰ期/Ⅱ期，32例)、病例B组(DN Ⅲ期，34例)、病例C组(DN Ⅳ期，28例)及病例D组(DN Ⅴ期，26例)。4组年龄、性别、体质量指数比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。所有研究对象及其家属签署知情同意书；本研究经本院伦理委员会审核通过。

1.2方法

1.2.1标本采集 于患者入院后次日早晨空腹抽取静脉血5 mL于乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝管，室温静置10 min，以4 000 r/min离心10 min，分离吸取上层血清放入冻存管，置于-80 ℃冰箱保存待测。

1.2.2检测方法 采用全自动生化分析仪(奥林巴斯 AU5440)检测常规项目包括血钙(Ca2+)、血磷(P3-)、C 反应蛋白(CRP)、肾功能指标等，采用美国Bio-Tek ELX800多功能酶标仪检测血清myostatin水平(外送金域检验)。由专业人员严格按照试剂盒说明书进行操作。

1.2.3颈部B超检查 患者取平卧头仰位，肩背部垫一薄枕，充分暴露颈部，头略偏向对侧，由同一医师进行彩超(武汉迈瑞医疗技术研究院有限公司，型号R7)检查。分别依次检查两侧颈总动脉(CCA)主干、分叉部及颈内动脉(ICA)起始部，测量内膜面到中膜与外膜交界面之间的垂直距离即为内膜中层厚度(IMT)，并探查是否有较强回声或伴有声影的斑块。颈总动脉斑块阳性定义：位于血管内膜中层厚度超过1 mm且与邻近血管壁对比增厚至少100%。血管钙化分组[8]：血管钙化组，颈动脉 IMT局部增厚>115 mm，且有强回声或伴有声影的斑块者；血管非钙化组，颈动脉IMT局部增厚<115 mm，或颈动脉IMT局部增厚>115 mm但无强回声或伴有声影的斑块。

2 结 果

2.1各组血清myostatin水平及血管钙化情况比较 病例A组血清myostatin与对照组比较，差异无统计学意义(P>0.05)，而病例B、C、D组血清myostatin明显低于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)。病例A、B、C、D组颈总动脉钙化率明显高于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)。病例D组颈总动脉钙化率高于病例A组、病例B组，而其余各组间差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 各组血清myostatin水平及血管钙化情况比较

2.2血管钙化组与血管非钙化组临床指标比较 血管钙化组钙磷乘积、CRP水平明显高于血管非钙化组，而myostatin水平明显低于血管非钙化组，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 血管钙化组与血管非钙化组临床指标比较

2.3myostatin水平与各临床指标的相关性 Pearson相关性分析显示，myostatin与钙磷乘积、CRP呈负相关(r=-0.293、-0.361，P=0.015、0.019)。

2.4血清myostatin、CRP、钙磷乘积对DN患者发生血管钙化预测价值 ROC曲线分析显示，血清myostatin、CRP、钙磷乘积用于预测DN患者发生血管钙化的ROC曲线下面积(AUC)分别为0.734、0.683、0.698。myostatin预测血管钙化发生的AUC最大，对应灵敏度为78.4%，特异度为78.3%。见表3和图1。

表3 血清myostatin、CRP、钙磷乘积对DN患者发生血管钙化的预测价值

图1 血清myostatin、CRP、钙磷乘积预测DN患者血管钙化的ROC曲线

2.5DN患者发生血管钙化的多因素Logistic回归分析 以患者是否出现血管钙化为因变量(1=是，0=否)，以myostatin、CRP、钙磷乘积为自变量，多因素Logistic 回归分析结果显示，高水平myostatin是DN患者发生血管钙化保护因素，高CRP、高钙磷乘积是DN患者发生血管钙化独立危险因素(P<0.05)，其OR及95%CI分别为0.334(0.155～0.581)、1.532(1.051～2.551)、2.134(1.325～3.803)。见表4。

表4 DN患者出现血管钙化的多因素Logistic回归分析

3 讨 论

血管钙化是DN患者终末期主要并发症，也是DN患者心血管死亡的主要危险因素。有研究发现，一些标志物如OPG、RANKL、Fetuin A和FGF-23可以作为血管钙化的抑制剂或诱导剂，但myostatin作为血管钙化抑制剂或诱导剂的作用前景尚不清楚[9-11]。有研究表明，血管钙化的形成过程是一个主动的、高度可调控的生物学过程，有可能是因为在钙化促进因素作用下血管平滑肌细胞向成骨细胞转化，最后成为中膜钙化细胞[12]。血管钙化是一个活性抑制因子与诱导因子相互作用的过程。脂蛋白代谢紊乱、高磷血症、高钙血症、骨调节蛋白表达异常、氧化应激、炎症、细胞凋亡等都参与血管钙化的发生、发展[13]。有研究表明，myostatin水平与腰椎侧位片的腹主动脉钙化评分呈负相关，myostatin对透析患者的血管钙化有潜在的有利影响[14]。一般而言，myostatin的表达与血管损伤严重程度的发生率呈正相关。动物实验提示，缺乏myostatin的小鼠间充质干细胞通过调节成骨因子，肌肉量和脂肪量的增加与较高的血管钙化患病率相关[15]。当肌肉质量减少时，血管钙化可能经常发生，骨骼肌质量对透析患者血管钙化发生率或进展与myostatin水平存在一定关联。

本研究结果显示，与对照组比较，DN患者Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ期血清myostatin水平明显降低，且随DN患者病情的进展而下降，而Ⅰ、Ⅱ期的myostatin水平差异无统计学意义，提示DN患者myostatin水平与病情严重程度有关。当透析患者病情加重时，myostatin产生会减少，而myostatin与病情的确切作用机制尚不清楚，需要进一步的前瞻性研究来验证，有必要监测患者透析前及长期透析期间的myostatin水平。有研究显示，myostatin是体内强大的异位钙化抑制物，在血清钙磷动态平衡中发挥重要作用[16]。在血液循环中与基质G1a蛋白(MGP)和钙、磷形成复合体，抑制磷灰石前体矿物质的形成和沉积，使血清钙磷乘积下降50%。本研究结果显示，myostatin与钙磷乘积、CRP呈负相关，提示DN患者血管钙化可能与营养状况及微炎症状态有关。炎症和营养不良发生率在DN患者中较为常见，且其与动脉粥样硬化密切相关。研究表明，DN患者常长期伴随慢性炎症，后者是人群心血管事件的重要危险因素，可加速动脉粥样和营养不良的发展，形成营养不良-炎症-动脉粥样硬化综合征，三者互相影响导致DN高病死率[17]。CRP是一种非特异性炎症标志物，是判断慢性感染常用的指标[18]。本研究结果显示，血管钙化组DN患者myostatin水平明显低于血管非钙化组，且与CRP、钙磷乘积呈负相关，表明除高血钙、血磷外，低myostatin水平和炎症亦可能是引起血管钙化的重要原因。

据报道，终末期肾病患者一半以上会死于心血管疾病，且与血管钙化密切相关[19-20]。本研究结果发现，DN患者血清myostatin水平低于健康人群，伴有血管钙化的患者血清myostatin水平降低更加明显，提示血清myostatin可能早期预测透析患者发生血管钙化。ROC曲线显示，myostatin预测血管钙化的截断值为5.25 ng/mL，此时灵敏度为78.4%，特异度为78.3%，均高于CRP、钙磷乘积对血管钙化预测的灵敏度和特异度，多因素Logistic回归模型中调整了年龄和性别数据后发现，myostatin水平是DN患者发生血管钙化的重要危险因素，提示myostatin对DN患者发生血管钙化的预测价值更高。

综上所述，DN Ⅲ期以上患者血清myostatin水平下降，后者可作为DN的诊断参考指标之一。血清myostatin在DN合并血管钙化发生过程中发挥一定作用。同时，本研究有一定局限性，一是参与对象相对较少，二是本研究为横断面研究，尚不能佐证前后的因果关联。