小而密低密度脂蛋白胆固醇、CXC型趋化因子配体12与糖尿病患者并发心血管疾病的相关性

马丽娜 曹振华 杨冰

1天津市天津医院（天津 300211）；2天津市南开医院（天津 300100）；3天津医科大学细胞生物学系（天津 300070）

据统计，我国糖尿病患者数量为1.3 亿左右，且18 岁以上人群的患病率为12.8%左右，由此可见糖尿病已成为影响民众身心健康的重要疾病［1］。糖尿病患者通常存在明显的糖脂代谢异常，且存在一定的炎症反应，这些因素可增加心绞痛、心肌梗死等多种心血管疾病的发病风险，相关数据［2］显示，糖尿病患者发生心血管疾病（CVD）的比例高达1/3，糖尿病患者心血管疾病的发生风险是一般人的2 ～ 4 倍，我国冠心病患者中糖尿病患病率约为52.9%。而各种心血管疾病也是导致糖尿病患者预后不良的主要原因之一，因此有效地防治糖尿病患者的心血管疾病具有重要的意义［3］。以往对于CVD 多采用影像学手段来评估，其可直观地评估CVD 病变的严重程度及其功能学改变。小而密低密度脂蛋白胆固醇（sdLDL-C）是一种与动脉粥样硬化（AS）密切相关的血脂指标，与低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）相比，具有更加强大的致AS 作用［4］。相关研究显示，高水平的sdLDL-C 与冠心病发病风险呈正相关［5］。CXC 型趋化因子配体12（CXCL12）是CXC 型趋化因子的一员，趋化因子受体4（CXCR4）是CXCL12 的受体，过往的研究发现，CXCL12/CXCR4 轴在恶性肿瘤的浸润、转移中发挥着重要的作用［6］，而近年来有研究显示，CXCL12/CXCR4 轴与AS 的发生、发展密切相关［7］，赵鹏等［8］的研究发现，冠心病患者的血清CXCL12水平升高与动脉粥样斑块稳定性变差有明显的相关性。但目前的研究仅局限于血清sdLDL-C、CXCL12 水平与单纯心血管疾病的关系，而关于糖尿病合并CVD 患者与血清sdLDL-C、CXCL12 水平的关系研究报道较少。鉴于此，本研究创新性地评估sdLDL-C、CXCL12 水平与糖尿病患者并发CVD 的相关性，旨在为临床早期评估糖尿病患者并发CVD 风险提供参考，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料采用前瞻性研究法，选取2021 年6 月至2022 年9 月期间在我院接受治疗的糖尿病患者256 例作为糖尿病组，纳入标准：（1）均为2 型糖尿病患者，糖尿病患者诊断符合《中国老年糖尿病诊疗指南（2021 年版）》相关标准［9］；（2）自愿参与本次研究；（3）病史资料完整，可收集；（4）依从性佳，配合度好。排除标准：（1）合并肝癌、肺癌等恶性肿瘤者；（2）合并高渗性昏迷、酮症酸中毒等糖尿病急性并发症；（3）合并甲状旁腺疾病、垂体性疾病；（4）严重肝肾功能不全者；（5）近1 个月应用过激素类药物；（6）合并严重感染性疾病。另选取同期在我院体检的健康志愿者40 例作为对照组，对照组的各项体检项目结果均为正常，且明确无糖尿病和CVD。糖尿病组男141 例，女115 例，年龄（57.78 ± 8.96）岁，有吸烟史132 例，体质量指数（BMI）（22.45 ± 2.31）kg/m2。对照组男21 例，女19 例，年龄（56.74 ± 7.84）岁，有吸烟史17 例，BMI（21.87 ± 2.24）kg/m2。两组的性别（χ2= 0.093）、年龄（t= 0.694）、吸烟史（χ2= 1.137）、BMI（t= 1.483）比较差异无统计学意义（P＞ 0.05）。本次研究通过了我院伦理委员会的批准（编号：20210605），患者或家属对本次研究的内容知情并签署同意书。

1.2 方法（1）收集所有患者的性别、年龄、病程、BMI、吸烟史、心血管疾病家属史、高血压等一般资料。另在患者入组后抽取空腹静脉血样，进行常规生化检验。其中采用葡萄糖氧化酶法检测空腹血糖（fasting blood glucose，FBG），化学发光法检测空腹胰岛素（fasting serum insulin，FINS），毛细管电泳法检测糖化血红蛋白（glycosylated hemoglobin，HbA1c），7600 全自动生化分析仪检测三酰甘油（triglyceride，TG）、总胆固醇（total cholesterol，TC）、高密度脂蛋白胆固醇（high density lipoprotein cholesterol，HDL-C）、LDL-C、肌酐（serum creatinine，SCr）、尿素氮（urea nitrogen， BUN）、谷草转氨酶（aspartate aminotransferase， AST）、谷丙转氨酶（alanine aminotransferase， ALT）等指标。（2）另抽取所有患者的空腹静脉血5 mL，应用高速离心机采用3 000 r/min 的转速离心10 min，提取血清。采用过氧化物酶法检测血清sdLDL-C 的水平，全自动生化分析仪（日立7600），试剂盒购于北京九强生物技术有限公司。采用酶联免疫吸附法检测血清CXCL12 的水平，酶标仪（Biotek，Elx800）、试剂盒购于上海雅吉生物科技有限公司。

1.3 CVD 判定根据影像学资料进行判定，存在以下一种或多种疾病的则可判定存在CVD，主要包括：早期动脉硬化（X 线检查可见主动脉伸长、扩张和扭曲，有时可见钙质沉着）、心绞痛（冠脉造影结果可见冠状动脉粥样斑块并血管狭窄）、心肌梗死（CT 可见局部心肌变薄、收缩期心肌壁增厚减低或不增厚、节段性室壁运动功能异常、整体及节段射血分数减低）、动脉粥样硬化源性的短暂性脑缺血发作（数字减影血管造影可见狭窄程度≥ 50%）。将合并心血管疾病的患者纳入到心血管疾病组，未合并心血管疾病的患者纳入到非心血管疾病组。

1.4 统计学方法采用SPSS 25.0 统计软件对数据进行统计学分析。计数资料以例或例（%）表示，组间比较用χ2检验。计量资料经检验均符合正态分布，以均值±标准差表示，组间比较采用独立t检验，组内不同时间点的比较采用配对t检验。采用多因素logistic 回归分析糖尿病患者并发CVD 的影响因素，采用ROC 分析相关指标糖尿病患者并发CVD 的诊断价值。以a= 0.05 为检验标准。

2 结果

2.1 糖尿病组和对照组的血清sdLDL-C、CXCL12水平比较糖尿病组的血清sdLDL-C、CXCL12 水平高于对照组（P＜ 0.05），见表1。

表1 糖尿病组和对照组的血清sdLDL-C、CXCL12水平比较Tab.1 Comparison of serum sdLDL-C and CXCL12 levels in diabetic and control groups ±s

组别对照组糖尿病组t值P值例数40 256 sdLDL-C（mmol/L）0.76 ± 0.18 1.36 ± 0.23 15.754＜ 0.001 CXCL12（ng/mL）7.15 ± 1.36 13.67 ± 2.54 15.867＜ 0.001

2.2 并发CVD 的糖尿病患者和无CVD 的糖尿病患者的相关指标比较糖尿病组中并发CVD 患者118 例（心血管疾病组），未合并心血管疾病患者138 例（非心血管疾病组），心血管疾病组和非心血管疾病组的性别、年龄、吸烟史、心血管疾病家属史、高血压、FBG、FINS、HbA1c、TG、TC、HDL-C、SCr、BUN、AST、ALT 比较差异无统计学意义（P＞0.05）。心血管疾病组的病程、BMI、LDL-C 以及血清sdLDL-C、CXCL12 水平均高于非心血管疾病组（P＜ 0.05），见表2。

表2 并发CVD 的糖尿病患者和无CVD 的糖尿病患者的相关指标比较Tab.2 Comparison of relevant indicators between diabetic patients with concurrent cardiovascular disease and diabetic patients without cardiovascular disease ±s

表2 并发CVD 的糖尿病患者和无CVD 的糖尿病患者的相关指标比较Tab.2 Comparison of relevant indicators between diabetic patients with concurrent cardiovascular disease and diabetic patients without cardiovascular disease ±s

组别非心血管疾病组心血管疾病组χ2/t值P值例数138 118性别（男/女）73/65 68/50 0.575 0.448年龄（岁）57.00 ± 8.72 58.69 ± 8.98 1.525 0.129病程（年）7.49 ± 2.18 8.53 ± 3.15 3.105 0.002 BMI（kg/m2）21.83 ± 2.26 23.18 ± 2.42 4.611＜ 0.001吸烟史［例（%）］64（46.38）68（57.63）3.224 0.073组别非心血管疾病组心血管疾病组χ2/t值P值心血管疾病家属史［例（%）］46（33.33）43（36.44）0.271 0.603高血压［例（%）］70（50.72）68（57.63）1.220 0.269 FBG（mmol/L）8.32 ± 1.08 8.43 ± 1.15 0.788 0.431 FINS（μU/mL）13.58 ± 2.48 14.06 ± 2.65 1.496 0.136 HbA1c（%）6.94 ± 0.46 6.98 ± 0.57 0.621 0.535组别非心血管疾病组心血管疾病组χ2/t值P值TG（mmol/L）1.48 ± 0.32 1.56 ± 0.41 1.752 0.081 TC（mmol/L）5.26 ± 1.03 5.53 ± 1.21 1.929 0.055 HDL-C（mmol/L）1.54 ± 0.31 1.49 ± 0.27 1.364 0.174 LDL-C（mmol/L）3.29 ± 0.56 3.61 ± 0.61 4.373＜ 0.001 SCr（μmmol/L）67.94 ± 13.58 70.32 ± 16.94 1.247 0.213组别非心血管疾病组心血管疾病组χ2/t值P值BUN（mmol/L）5.91 ± 1.02 5.88 ± 1.33 0.204 0.839 AST（U/L）31.72 ± 11.34 33.05 ± 13.57 0.854 0.394 ALT（U/L）29.78 ± 10.37 30.16 ± 10.49 0.291 0.772 sdLDL-C（mmol/L）1.23 ± 0.21 1.51 ± 0.25 9.739＜ 0.001 CXCL12（ng/mL）12.39 ± 2.48 15.17 ± 2.59 8.759＜ 0.001

2.3 糖尿病患者并发CVD 的影响因素分析以2.2 中存在差异的指标作为自变量，以糖尿病患者是否并发CVD 为因变量，并发CVD 赋值为1。经多因素logistic 回归分析显示，sdLDL-C、CXCL12 为糖尿病患者并发CVD 的独立影响因素（P＜ 0.05），见表3。

表3 糖尿病患者并发CVD 的影响因素分析Tab.3 Analysis of risk factors for CVD complication in diabetic patients

表4 sdLDL-C、CXCL12 及二者联合检测对糖尿病患者并发CVD 的诊断价值Tab.4 Diagnostic value of sdLDL-C， CXCL12 and the combination of the two in diabetic patients with concomitant CVD

2.4 sdLDL-C、CXCL12 及二者联合检测对糖尿病患者并发CVD 的评估价值分析ROC 分析显示，血清sdLDL-C、CXCL12 及联合检测对糖尿病患者并发CVD 的曲线下面积分为别0.824（95%CI：0.723 ～ 0.929，最佳截断值1.41 mmol/L）、0.725（95%CI：0.614 ～ 0.835，最佳截断值13.96 ng/mL），0.921（95%CI：0.814 ～ 0.986）；且联合检测的敏感度、特异度高于单一检测。联合检测的曲线下面积大于血清sdLDL-C、CXCL12 单一检测（z= 3.724、3.657，P＜ 0.05）。

图1 sdLDL-C、CXCL12 及联合检测评估糖尿病患者并发CVD 的ROC 曲线Fig.1 ROC curves of sdLDL-C， CXCL12 and combined assays to assess concomitant CVD in diabetic patients

3 讨论

控制以LDL-C 为代表传统脂代谢指标在合理范围内是预防心血管疾病的重要目标，但近年来的研究发现，通过降胆固醇治疗后并不能大幅度降低心血管疾病的发病风险，因此美国内分泌协会和美国临床内分泌学专家协会建议临床增加新型脂代谢指标的检测，以便更加完善心血管疾病的风险评估［10］。与LDL-C 相比，sdLDL-C 更容易穿透动脉内皮，且sdLDL-C 与低密度脂蛋白受体的亲和力较低，在血液中的半衰期更长，更容易被氧化，因此sdLDL-C 具有更强的致AS 作用［11］。CXCL12又被称为基质细胞源性因子-1（SDF-1），基因位于10号染色体10q11.1，可与CXCR4的N端进行结合，在细胞迁移、炎症反应、维持血液高凝状态等方面有重要的调节作用［12］。过往的研究发现，CXCL12/CXCR4 轴在恶性肿瘤的浸润、转移中发挥着重要的作用，CXCL12/CXCR4 轴与AS 的发生、发展密切相关。但关于糖尿病患者并发CVD 与sdLDL-C、CXCL12 的相关性暂未可知。

本研究结果显示，糖尿病组的血清sdLDL-C 水平高于对照组，提示糖尿病患者的血清sdLDL-C 水平异常升高。原因分析可知，糖尿病患者的重要症状为高血糖、血脂异常，常出现脂肪分解增加及游离脂肪酸水平升高，血清TG含量升高，低密度脂蛋白颗粒结构出现异常，在肝酯酶的促进下，低密度脂蛋白颗粒水解速度加快，生成小直径、大密度的颗粒，即sdLDL-C颗粒。因而与正常人群比较怕，糖尿病组的血清sdLDL-C水平呈现升高的趋势。这也与刘肖瑛等［13］的研究结果一致。本研究结果还显示，心血管疾病组的血清sdLDL-C 水平高于非心血管疾病组，且高表达的sdLDL-C 为糖尿病患者并发CVD 的危险因素，这表明sdLDL-C 的表达与糖尿病患者是否并发CVD 密切相关。低密度脂蛋白是由两种不同形状颗粒组成，sdLDL 为其中的一种，其更易别氧化，是导致AS 的最重要的脂蛋白［14］。由于sdLDL颗粒小，唾液酸含量低，易氧化，血浆清除率低，表面极性分子少，容易与血管壁结合，富含阴离子蛋白聚集糖，而且更易进入血管壁形成泡沫细胞，诱导血栓素生成，血小板聚集增多，对粥样斑块的形成能力更强，对血管壁作用更持久，因而其水平升高可导致AS 的进一步加重［15］。并且有研究［16］表明，sdLDL-C 联合血脂六项、血糖检测在心血管疾病的诊断、普查中具有较高的临床应用价值。因此在心血管疾病组患者中的血清sdLDL-C水平高于非心血管疾病组。且相关研究结果显示，sdLDL-C 可预测老年2 型糖尿病患者48 个月内的心血管事件的发生风险（HR：1.281，95%CI：1.225 ～ 16.032）［17］，与本研究结果具有一致性。

本研究结果显示，糖尿病组的血清CXCL12 水平高于对照组，心血管疾病组的血清CXCL12 水平高于非心血管疾病组，且高表达的CXCL12 为糖尿病患者并发CVD 的危险因素，提示糖尿病患者的血清CXCL12 水平异常升高，且其表达水平与CVD关系密切。近年来的研究结果显示，CXCL12 与AS 密切相关，LI 等［18］通过氧化低密度脂蛋白处理THP-1 细胞建立AS 模型，结果发现CXCL12 在模型THP-1 细胞中的表达异常升高，且在抑制CXCL12的表达后可缓解AS的进展。MERCKELBACH等［19］的研究显示，与健康血管相比，CXCL12在动脉粥样硬化斑块中的mRNA水平表达增加，且不稳定斑块的mRNA水平高于稳定斑块。另有相关研究显示，过表达CXCL12 可增加模型小鼠体内的AS 病变面积以及斑块中的巨噬细胞浸润，CXCL12 可通过抑制三磷酸腺苷结合盒转运体蛋白A1（ABCA1）的表达降低胆固醇逆向转运速率，进而促进AS 的发生、发展［20］。LEBERZAMMER 等［21］的研究发现，CXCL12 可通过促进血小板聚集促进血栓的形成，且在CXCL12 缺陷的小鼠模型中血栓形成受到了明显的抑制。由此可见，CXCL12 可从多个途径促进AS的发生、发展，并能在血栓形成的过程中也起到推进作用，因此其表达水平与CVD有密切关联。

本研究通过ROC 分析发现，血清sdLDL-C、CXCL12 及联合检测对糖尿病患者并发CVD 的曲线下面积分为别0.824（最佳截断值1.41 mmol/L）、0.725（最佳截断值13.96 ng/mL），0.921；且联合检测的敏感度、特异度高于单一检测，提示两指标联合检测可以作为评估糖尿病患者并发CVD 风险的生物标志物。

综上所述，糖尿病患者血清sdLDL-C 以及CXCL12 水平呈异常高表达，且其表达水平与动脉粥样硬化性心血管病密切相关，二者水平升高是并发动脉粥样硬化性心血管疾病的危险因素，且均具有较高的评估价值，后续应扩大样本量深入研究。

【Author contributions】MA Li′na performed the experiments and wrote the article. CAO Zhenhua performed the experiments. YANG Bing revised the article. MA Lina and YANG Bing designed the study and reviewed the article. All authors read and approved the final manuscript as submitted.