老年2型糖尿病患者血清Metrnl、E-FABP水平与肌少症的相关性分析

黄雁凌,赵若飞,严翠玲,彭琴,王欢

作者单位: 430050 武汉,汉阳医院老年病科

肌肉减少症简称肌少症,其定义为与年龄相关的骨骼肌质量下降、体质量减轻,已成为评估老年人活动独立性和躯体功能的一个核心概念[1]。2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)患者肌少症的患病率显著高于健康人群,已成为影响老年T2DM人群生活质量的关键因素[2]。镍纹样蛋白(Metrnl)又称为流星样蛋白,是一种近年来新发现的由脂肪组织和骨骼肌分泌的肌肉因子,是肌肉再生过程中不可或缺的因子[3]。上皮型脂肪酸结合蛋白(epithelial fatty acid binding protein,E-FABP)参与脂肪酸转运途径,并可影响机体微炎性反应和糖脂代谢[4]。目前缺乏Metrnl、E-FABP在T2DM患者中的研究,且二者在肌少症中的作用尚不清楚。本研究通过探讨老年T2DM患者血清Metrnl、E-FABP水平与肌少症的关系,明确影响肌少症的因素,以期为肌少症的临床预防提供合理依据,报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2020年5月—2023年7月武汉市汉阳医院老年病科治疗T2DM患者241例为研究对象,根据是否合并肌少症将患者分为肌少症组55例和无肌少症组186例。肌少症组:男29例,女26例,年龄60～87(75.07±6.45)岁;无肌少症组:男97例,女89例,年龄61～87(75.42±6.89)岁。2组患者性别、年龄比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。本研究已经获得医院伦理委员会批准(202004120611),患者或家属知情同意并签署知情同意书。

1.2 病例选择标准 (1)纳入标准:①T2DM及肌少症均符合诊断标准[5-6];②患者年龄≥60岁;③临床信息记录完整者。(2)排除标准:①有脏器损伤、恶性肿瘤、免疫系统疾病、感染或传染性疾病、血液系统疾病者;②有激素应用史或减肥药物服用史者;③有骨关节疾病者;④1型糖尿病或其他类型糖尿病及糖尿病并发症者。

1.3 观测指标与方法

1.3.1 基线资料收集:性别、年龄、高血压史、冠心病史、吸烟史、饮酒史、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、三酰甘油(TG)、糖化血红蛋白(HbA1c)、空腹血糖(FPG)、T2DM病程、胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)、体质量指数(BMI)、步速、握力等。其中HOMA-IR=FPG(mmol/L)×空腹胰岛素(FINS)(μU/ml)/22.5。

1.3.2 血清Metrnl、E-FABP水平检测:采集入组时T2DM患者空腹外周静脉血样5 ml,室温下静置30～60 min后离心收集上清液,避光-80℃冰箱保存待测。采用酶联免疫吸附法检测血清Metrnl水平,化学发光免疫分析法检测血清E-FABP水平,试剂盒购自上海富雨生物科技有限公司(货号 FY-04196H2)、南京赛泓瑞生物科技有限公司(货号 SCB985Hu)。

1.4 肌少症评估 应用中文版肌少症-5(sarcopenia-five,SARC-F)评分,包括行走辅助、爬台阶、从椅子上坐起、跌倒、力量等5个项目,每项分值0～2分,总分10分,SARC-F评分≥4分则为可疑肌少症患者。四肢骨骼肌质量指数(appendicular skeletal muscle mass index,ASMI)=四肢骨骼肌质量(kg)/身高(m)2,四肢骨骼肌质量采用拜斯倍斯医疗器械贸易有限公司生产的Inbody 770型人体成分分析仪检测,当男性ASMI<7.0 kg/m2,女性ASMI<5.7 kg/m2;男性握力<28.0 kg,女性握力<18.0 kg;SARC-F评分≥4分则诊断为肌少症。

2 结 果

2.1 2组患者临床资料比较 2组患者性别、年龄、高血压史、冠心病史、吸烟史、饮酒史、TC、HDL-C、LDL-C、TG、HbA1c、FPG比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。肌少症组T2DM病程、HOMA-IR、SARC-F评分高于无肌少症组,BMI、步速、握力、ASMI低于无肌少症组(P<0.05),见表1。

表1 无肌少症组与肌少症组患者临床资料比较Tab.1 Comparison of clinical data between patients without sarcopenia and those with sarcopenia

2.2 2组患者血清Metrnl、E-FABP水平比较 肌少症组血清E-FABP水平高于无肌少症组,Metrnl水平低于无肌少症组(P<0.01),见表2。

表2 无肌少症组与肌少症组患者血清Metrnl、E-FABP水平比较Tab.2 Comparison of serum Metrnl and E-FABP levels between patients with muscle atrophy and those without muscle atrophy

2.3 血清Metrnl、E-FABP水平与T2DM合并肌少症特征的相关性 Pearson相关性分析结果显示,T2DM合并肌少症患者血清Metrnl水平与BMI、步速、握力、ASMI呈正相关,与T2DM病程、HOMA-IR、SARC-F评分呈负相关(P<0.01);E-FABP水平与BMI、步速、握力、ASMI呈负相关,与T2DM病程、HOMA-IR、SARC-F评分呈正相关(P<0.01),见表3。

表3 血清Metrnl、E-FABP水平与T2DM合并肌少症特征的相关性Tab.3 Correlation between serum Metrnl, E-FABP levels and characteristics of T2DM with sarcopenia

2.4 血清Metrnl、E-FABP水平预测T2DM合并肌少症的价值 绘制血清Metrnl、E-FABP水平预测T2DM合并肌少症价值的ROC曲线,并计算AUC,结果显示:血清Metrnl、E-FABP及二者联合预测T2DM合并肌少症的AUC分别为0.816、0.822、0.896,二者联合预测AUC高于Metrnl、E-FABP单独预测AUC(Z=1.960、1.976,P=0.015、0.022),见表4、图1。

图1 血清Metrnl、E-FABP水平评估T2DM合并肌少症的ROC曲线Fig.1 ROC curve of serum Metrnl and E-FABP levels in evaluating T2DM with sarcopenia

表4 血清Metrnl、E-FABP水平预测T2DM合并肌少症的价值比较Tab.4 Comparison of serum Metrnl and E-FABP levels in predicting sarcopenia in T2DM patients

2.5 T2DM合并肌少症影响因素的Logistic多因素回归分析 以T2DM患者是否合并肌少症(是=1,否=0)为因变量,以上述结果中差异有统计学意义的连续变量Metrnl、E-FABP、T2DM病程、HOMA-IR、SARC-F评分、BMI、步速、握力、ASMI为自变量进行Logistic多因素回归分析,结果显示,高E-FABP为影响T2DM合并肌少症的独立危险因素,高Metrnl为影响T2DM合并肌少症的保护因素(P<0.01),见表5。

表5 T2DM合并肌少症影响因素的Logistic多因素回归分析Tab.5 Logistic multiple regression analysis of the influencing factors of T2DM complicated with sarcopenia

3 讨 论

T2DM患者体内糖脂代谢紊乱、胰岛素抵抗增加,肌肉内蛋白质的分解和合成平衡被破坏,可能增加肌少症的患病率[7-8]。此外,T2DM患者体内氧化应激和炎性反应水平增加会影响线粒体功能,造成三磷酸腺苷合成障碍,使得氧自由基过度增加,同样可能导致肌少症的发生[9]。而肌少症不仅显著增加老年患者残疾风险,同时还可能与呼吸系统、心血管系统功能损害有关[10-11]。因此,临床需早期明确T2DM患者肌少症的发生,预防性用药。

Metrnl可通过急性运动和冷暴露在骨骼肌和脂肪组织中被诱导,循环中Metrnl水平的增加可通过刺激米色/棕色脂肪细胞的产热和骨骼肌中抗炎细胞因子的产生来提高胰岛素敏感性[12]。此外,既往研究发现Metrnl丢失还可能导致受损的肌肉中抗炎表型改变、免疫细胞减少[13]。Cai等[14]发现,血清Metrnl与老年慢性心力衰竭患者体质量减轻有关。Baht等[15]研究证明,Metrnl由巨噬细胞分泌,能通过抑制炎性反应和诱导胰岛素样生长因子1促进肌肉再生。基于本研究结果中血清Metrnl在合并和未合并肌少症患者中的差异表达及既往研究推测,T2DM患者体内炎性反应和氧化应激增加导致巨噬细胞分泌Metrnl量减少,循环中血清Metrnl检测水平较低,Metrnl的降低导致其调节肌肉损伤和促进肌肉再生作用减弱,肌少症合并风险增加;此外,Metrnl水平降低使其提高胰岛素敏感性的功能被抑制,T2DM疾病进一步发展,糖脂代谢紊乱及胰岛素抵抗进一步加剧,肌肉内蛋白质合成和分解平衡进一步被破坏,推动肌少症的发生发展。

E-FABP主要表达于表皮骨骼肌、脑、脊髓等组织中,参与细胞内信号转导、代谢、脂肪酸运输,在动脉粥样硬化的发生发展中发挥重要作用[16]。吴秀成等[17]研究显示,E-FABP与多囊卵巢综合征患者糖脂代谢有关。Tanabe等[18]研究结果显示,自发性糖尿病肌少症大鼠尿液中肝型FABP(L-FABP)水平显著升高,尿L-FABP反映肌肉力量和重量,可监测糖尿病肌少症的进展。然而E-FABP与T2DM合并肌少症的关系仍不明确。本研究血清E-FABP在合并肌少症的患者中高表达,且影响肌少症的发生。分析认为E-FABP水平增加可能与T2DM患者体内炎性反应和氧化应激增加、血管损伤等作用有关,而E-FABP水平升高后会进一步打乱T2DM患者的糖脂代谢平衡,推动疾病进展,增加肌少症发生风险[19]。

HOMA-IR是反映糖尿病患者体内葡萄糖代谢水平的重要指标,其异常升高代表患者体内糖代谢紊乱[20-21]。SARC-F评分是筛查肌少症的重要评分工具,在多种共识中被建议使用,可对筛查出的肌少症可疑患者进行肌量和肌肉检查[22]。ASMI是根据四肢骨骼肌质量和身高计算得出的人体肌量评估标准,可有效评估肌少症[23]。而本研究中Metrnl、E-FABP与上述指标的相关性反映了Metrnl、E-FABP与糖代谢紊乱、胰岛素抵抗间的相互促进,影响老年T2DM患者肌量和肌肉,共同参与肌少症的发生发展。ROC曲线结果显示Metrnl、E-FABP对老年T2DM患者合并肌少症均具有一定评估价值,且联合评估可增加AUC,表明联合后可为临床提供更为精确的参考信息。

综上,老年T2DM患者血清E-FABP水平增加、Metrnl水平降低与肌少症的发生密切相关,二者升高分别是肌少症发生的危险因素和保护因素。血清Metrnl、E-FABP联合可有效评估肌少症,临床可通过监测T2DM患者血清Metrnl、E-FABP水平对肌少症进行预防和治疗。但由于本研究未对血清Metrnl、E-FABP水平进行动态监测,且二者参与肌少症发生的具体生物机制仍未阐明,因此仍需更大样本量的研究以及基础实验验证。

利益冲突:所有作者声明无利益冲突

作者贡献声明

黄雁凌:研究设计、文章撰写;赵若飞:数据收集、文章审核;严翠玲、彭琴、王欢:数据收集、统计学分析