糖尿病合并代谢综合征病人血清miR-126a、miR-130b水平及与骨质疏松的关系

赵丽娟,智新力,孙 智,杨 华

代谢综合征(metabolic syndrome,MS)是一种涉及血脂、糖耐量异常等多种代谢性疾病及心血管疾病的病理状态。研究[1-2]表明,2型糖尿病病人合并MS可增加心血管疾病发生风险,并可提高病人死亡率。研究[3]显示,2型糖尿病合并MS病人极易发生骨质疏松并可导致病人椎骨或大腿骨折,其中基质与矿物减少可造成病人骨脆性增加、骨量减少等进一步促使心血管事件死亡率增加。研究[4]表明,胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor-1,IGF-1)水平降低与2型糖尿病合并骨质疏松发生密切相关。经基因预测软件分析可得IGF-1是miR-126a和miR-130b的共同靶基因,研究[5-6]表明miR-126a、miR-130b均可参与糖尿病发生及发展过程。关于miR-126a、miR-130b与2型糖尿病合并MS的研究相对较少,因此,本研究主要分析2型糖尿病合并MS病人血清miR-126a、miR-130b水平变化及其与骨质疏松发生的关系,为预防2型糖尿病合并MS病人发生骨质疏松提供新思路。现作报道。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2017年10月至2018年12月邢台市第三医院收治的162例2型糖尿病病人为研究对象,所有病人均符合2型糖尿病诊断标准,MS均符合相关诊断标准[7]。其中72例单纯糖尿病病人为对照组,90例糖尿病合并MS病人为观察组。对照组中男45例,女27例,年龄40～70岁;观察组中男50例,女40例,年龄41～70岁。2组临床资料具有可比性。纳入标准:年龄40～72岁;病人均具有典型糖尿病症状;MS病人空腹静脉血血糖(FPG)≥6.1 mmol/L;血压水平均明显升高。排除标准:合并糖尿病急性并发症者;合并1型糖尿病、继发性高血压等内分泌疾病者;肝肾功能严重损伤者;合并恶性肿瘤病人;既往使用性激素者。本研究经我院伦理委员会批准,病人及其家属均知情且签署同意书。

1.2 方法

1.2.1 实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)法检测血清miR-126a、miR-130b表达量 所有病人均提前1 d避免高脂饮食,禁食8～10 h,次日清晨分别抽取空腹静脉血5 mL,置于普通试管内,放入冷冻离心机进行离心(4 000 r/min,6 min,离心半径:30 cm),吸取上清液(血清)于另一试管内,置于-80 ℃超低温冰箱保存待测。

采用TRIzol法(北京诺博莱德科技有限公司)提取总RNA,根据反转录试剂盒(美国Thermo Fisher公司)将RNA反转录为cDNA,稀释cDNA(1∶20)并根据qRT-PCR试剂盒(江苏凯基生物技术股份有限公司)进行qRT-PCR反应。qRT-PCR反应体系共20 μL:SYBR Green Mstermix 10 μL,cDNA样本1 μL,引物各0.5 μL,ddH2O 8 μL。运用7500 Fast实时荧光定量PCR仪(北京科瑞恩特科技有限公司)检测,PCR反应条件:95 ℃ 1 min,95 ℃ 30 s,60 ℃ 30 s,72 ℃ 30 s,共32个循环。miR-126a、miR-130b均以U6为内参基因,采用2-ΔΔCt相对定量法计算miR-126a、miR-130b的相对表达量。

1.2.2 身体指标检测 分别测量所有病人身高、体质量等指标,体质量指数(BMI)=体质量/身高2,采用动态血压监护仪(秦皇岛康泰医学系统股份有限公司)检测病人安静状态下病人收缩压(SBP)与舒张压(DBP)。

1.2.3 骨密度(BMD)值计算及分组 采用EXA-PRESTO双能X线骨密度测定仪(北京泽澳医疗科技有限公司)检测病人股骨颈BMD,根据是否发生骨质疏松将2型糖尿病合并MS病人分为骨质疏松组(52例)与非骨质疏松组(38例)[8]。

1.2.4 实验室指标检测 所有病人均禁食8～10 h,次日清晨分别抽取2型糖尿病合并MS病人空腹静脉血5 mL,使用全自动生化分析仪(美国贝克曼库尔特公司)检测FBG、总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、25羟维生素D[25(OH)D]、血红蛋白(Hb)。采用酶联免疫吸附法分别检测血清骨钙素、血清Ⅰ型前胶原氨基端肽原(serum type Ⅰ procollagen N-terminal propeptide,P1NP)、糖化血红蛋白(glycosylated hemoglobin-A1c,HbA1c)、IGF-1水平,检测试剂盒均购自上海酶研生物科技有限公司,严格按照试剂盒说明书进行操作。

1.3 统计学方法 采用t检验、χ2检验、Pearson相关分析和logistic回归分析。

2 结果

2.1 2组病人血清miR-126a、miR-130b表达比较 观察组病人血清miR-126a、miR-130b表达均明显高于对照组(P<0.01)(见表1)。

表1 2组病人血清miR-126a、miR-130b表达比较

2.2 糖尿病合并MS病人骨质疏松症相关指标比较 糖尿病合并MS病人中包括骨质疏松组与非骨质疏松组,比较2组病人骨质疏松症相关指标,结果显示骨质疏松组病人BMI、Hb、骨钙素、BMD、IGF-1均低于非骨质疏松组(P<0.05～P<0.01),而TC、TG、HDL-C、HbAlc、PINP均高于非骨质疏松组(P<0.05～P<0.01)(见表2)。

表2 糖尿病合并MS病人骨质疏松症相关指标比较

2.3 骨质疏松组与非骨质疏松组病人血清miR-126a、miR-130b表达比较 骨质疏松组病人血清miR-126a、miR-130b表达均明显高于非骨质疏松组(P<0.01)(见表3)。

表3 骨质疏松组与非骨质疏松组病人血清miR-126a、miR-130b表达比较

2.4 miR-126a、miR-130b与骨质疏松症相关指标的相关性分析 Pearson相关分析显示糖尿病合并MS病人血清miR-126a、miR-130b水平均与BMI、Hb、骨钙素、BMD、IGF-1呈明显负相关关系(P<0.01),而与TC、TG、HDL-C、HbAlc、PINP均呈明显正相关关系(P<0.01)(见表4)。

表4 miR-126a、miR-130b与骨质疏松症相关指标的相关系数(r)

2.5 logistic分析影响糖尿病合并MS病人骨质疏松的相关因素 以BMD为因变量,相关性分析中具有统计学意义的因子作为自变量,采用多因素logistic回归分析法对影响糖尿病合并MS病人骨质疏松的相关因素进行分析,结果显示BMI、Hb、IGF-1及miR-126a、miR-130b均为糖尿病合并MS病人骨质疏松的影响因素(P<0.05～P<0.01)(见表5)。

表5 logistic分析糖尿病合并MS病人骨质疏松的影响因素

3 讨论

2型糖尿病以血糖异常、高血脂、多尿等代谢系统紊乱为主要表现,并可引发MS,研究[9]显示MS常以高血压、脂代谢异常、胰岛素抵抗及肥胖等为主要病理特征。既往研究表明免疫系统紊乱、遗传因素及多种基因相互作用均可引发代谢紊乱[10]。2型糖尿病主要并发症为骨质疏松,可增加病人致残率且严重影响病人生活质量[11]。因此,探讨2型糖尿病合并MS致病基因及其与骨质疏松发生的关系具有重要意义。

miR-126a作为内源性非编码RNA分子,其可参与机体炎性反应、免疫功能调节等多种生理病理过程,研究显示miR-126a在糖尿病大鼠下肢动脉硬化中呈高表达并可参与动脉硬化过程[12]。研究表明糖尿病大鼠血清miR-126a表达水平升高并可促进动脉粥样硬化斑块形成[13]。2型糖尿病病人血清miR-130b表达下调,并与胰岛素抵抗及肥胖等密切相关[14]。miR-130b可通过调控靶基因IGF-1表达进而参与肺纤维化形成过程,IGF-1含量降低还可增加骨折发生风险[15-16]。本研究结果显示观察组病人血清miR-126a、miR-130b水平均高于对照组,说明miR-126a、miR-130b可能参与2型糖尿病合并MS发生过程。2型糖尿病合并MS与骨质疏松发生关系密切,研究表明高水平BMI与Hb可增加骨组织机械负荷进而减少骨吸收促使骨形成,而血脂指标升高可促使成骨细胞分化成破骨细胞,并减弱成骨过程活跃程度,导致骨吸收速度加快,进而促使骨质疏松形成[17]。本研究结果显示骨质疏松组病人BMI、Hb、IGF-1均低于非骨质疏松组,而TC、TG、HDL-C、HbAlc水平均高于非骨质疏松组,提示2型糖尿病合并MS病人发生骨质疏松与病人血脂升高、过度肥胖有关。

2型糖尿病合并MS具有低度炎症反应等特点,炎症因子与胰岛素抵抗、肥胖等均密切相关,研究表明MS病人骨密度明显低于非MS病人,并可促进骨质疏松发生及发展[18]。骨钙素属于骨基质中的非胶原蛋白,其可维持骨的正常矿化,若骨钙素含量减少可减慢骨矿化速度导致骨质疏松,同时BMD值降低与PINP水平升高有关,并可导致骨质疏松[19-20]。本研究结果显示骨质疏松组病人骨钙素、BMD均低于非骨质疏松组,而PINP高于非骨质疏松组,进一步分析发现miR-126a、miR-130b均与骨钙素、BMD、IGF-1呈负相关关系,而与PINP呈正相关关系,说明2型糖尿病合并MS病人发展为骨质疏松受多种因子共同作用,具体作用机制有待深入研究。

综上所述,2型糖尿病合并MS病人骨质疏松的发生可能与血清miR-126a、miR-130b表达水平升高有关,可为临床诊断及治疗提供参考。miR-126a、miR-130b是否通过共同调控靶基因IGF-1表达参与2型糖尿病合并MS病人骨质疏松形成过程及其具体作用机制有待深入研究,同时有关miRNA和成骨细胞、破骨细胞等上下游分子的相关研究将作为今后研究内容的重点。