T2DM患者不同亚型血清胆红素水平与糖尿病肾病的相关性研究

阙秋纯 陆春丽 孙明谨 王海燕

[摘要] 目的 探讨2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）患者不同亚型血清胆红素水平与糖尿病肾病（diabetic nephropathy，DN）的相关性。方法 回顾性分析湖北医药学院附属随州市中心医院2019年1月至2023年5月住院的494例T2DM患者的临床资料，按是否为DN将其分为DN组（175例）和非DN组（319例）。分析血清总胆红素（total bilirubin，TBil）、直接胆红素（direct bilirubin，DBil）、间接胆红素（indirect bilirubin，IBil）水平与DN发生的相关性。结果 两组患者的年龄、糖尿病病程、高血压、冠心病、吸烟、饮酒、TBil、DBil、IBil、丙氨酸转氨酶（alanine aminotransferase，ALT）、血尿素氮（blood urea nitrogen，BUN）、血肌酐（serum creatinine，SCr）、尿酸（uric acid，UA）、总胆固醇（total cholesterol，TC）、三酰甘油（triglyceride，TG）、低密度脂蛋白（low density lipoprotein，LDL）、高密度脂蛋白（high density lipoprotein，HDL）、糖化血红蛋白（glycosylated hemoglobin，HbA1c）、体质量指数（body mass index，BMI）、收缩压、空腹血糖（fasting plasma glucose，FPG）、估算的肾小球滤过率比较差异均有统计学意义（P<0.05）。年龄、糖尿病病程、高血压、冠心病、TBil、DBil、IBil、ALT、BUN、SCr、UA、TC、TG、HDL、LDL、HbA1c、BMI和FPG是女性T2DM患者发生DN的影响因素（P<0.05），年龄、糖尿病病程、高血压、冠心病、吸烟、饮酒、TBil、DBil、IBil、ALT、BUN、SCr、UA、TC、TG、HDL、LDL、HbA1c、BMI和FPG是男性T2DM患者发生DN的影响因素（P<0.05）。T2DM患者中，TBil、DBil、IBil与DN发生显著相关（P<0.001），随着TBil（1～15μmol/L）、IBil（1～10μmol/L）、DBil（1～4μmol/L）范围内升高，DN发生风险逐渐降低，但在TBil>15μmol/L、IBil>10μmol/L、DBil>4μmol/L后，TBil、DBil、IBil水平增高不再降低DN发病风险。结论 T2DM患者的TBil、DBil、IBil水平均与DN患病风险存在非线性关联，一定水平范围内TBil、DBil、IBil是DN发生的独立保护因素，达到一定水平不再降低DN的发生风险；不同性别下不同亚型血清胆红素与DN的患病风险无明显差异。

[关键词] 2型糖尿病；总胆红素；间接胆红素；直接胆红素；糖尿病肾病

[中图分类号] R587      [文献标识码] A    [DOI] 10.3969/j.issn.1673-9701.2024.15.004

Correlation between serum bilirubin levels of different subtypes and diabetic nephropathy in patients with type 2 diabetes mellitus

QUE Qiuchun， LU Chunli， SUN Mingjin， WANG Haiyan

Department of Endocrinology， Suizhou Central Hospital Affiliated to Hubei Medical University， Suizhou 441300， Hubei， China

[Abstract] Objective To investigate correlation between serum bilirubin levels of different subtypes and diabetic nephropathy （DN） in patients with type 2 diabetes mellitus （T2DM）. Methods Clinical data of 494 patients with T2DM admitted to Suizhou Central Hospital Affiliated to Hubei Medical University from January 2019 to May 2023 were retrospectively analyzed， and they were divided into DN group （175 cases） and non-DN group （319 cases） according to whether they had DN. Correlation between levels of total bilirubin （TBil）， direct bilirubin （DBil）， indirect bilirubin （IBil） in serum and the occurrence of DN were analyzed.

Results There were statistically significant differences on age， course of diabetes， hypertension， coronary heart disease， smoking， drinking， TBil， DBil， IBil， alanine aminotransferase （ALT）， blood urea nitrogen （BUN）， serum creatinine （SCr）， uric acid （UA）， total cholesterol （TC）， triglyceride （TG）， low density lipoprotein （LDL）， high density lipoprotein （HDL）， glycosylated hemoglobin （HbA1c）， body mass index （BMI）， systolic blood pressure， fasting plasma glucose （FPG） and estimated glomerular filtration rate between two groups. Age， course of diabetes， hypertension， coronary heart disease， TBil， DBil， IBil， ALT， BUN， SCr， UA， TC， TG， HDL， LDL， HbA1c， BMI and FPG were influencing factors of DN in female T2DM patients （P<0.05）. Age， course of diabetes， hypertension， coronary heart disease， smoking， alcohol consumption， TBil， DBil， IBil， ALT， BUN， SCr， UA， TC， TG， HDL， LDL， HbA1c， BMI and FPG were influencing factors of DN in male T2DM patients （P<0.05）. TBil， DBil and IBil were significantly correlated with development of DN in patients with T2DM （P<0.001）. Risk of developing DN gradually decreased with increasied TBil （1-15 μmol/L）， IBil （1-10 μmol/L） and DBil （1-4 μmol/L）， but after TBil > 15 μmol/L， IBil > 10 μmol/L and DBil > 4 μmol/L， increased in TBil， DBil and IBil levels no longer reduced risk of developing DN. Conclusion There is a non-linear correlation between levels of TBil， DBil， IBil and risk of DN in patients with T2DM. Within a certain range， TBil， DBil and IBil are independent protective factors for occurrence of DN， and reaching a certain level will no longer reduce risk of DN. There is no significant difference between serum bilirubin and risk of DN in different genders.

[Key words] Type 2 diabetes mellitus; Total bilirubin; Indirect bilirubin; Direct bilirubin; Diabetic nephropathy

近年来，糖尿病肾病（diabetic nephropathy，DN）发病率呈显著上升趋势，中国2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）患者的DN发病率达10%～40%，与不合并DN的T2DM患者比较，DN患者死亡率大幅上升[1-2]。因此，加强对DN的早期防治，对提高患者的生活质量、降低患者死亡率具有重要意义。研究发现氧化应激参与DN的发生及发展，是DN发病的关键因素[3]。胆红素被认为是血红素的代谢产物，研究发现血清胆红素对血管有强大的抗氧化应激及抗炎作用，对细胞有保护作用。此外，有研究报道胆红素水平受性别影响，可影响胆红素生物学效应。多数研究致力于探讨总胆红素（total bilirubin，TBil）水平与DN的相关性，然而关于不同胆红素水平与DN发生风险的相关性研究尚少。本研究从胆红素水平与DN的关系展开，分析不同亚型胆红素水平及不同性别与DN的关系，以期为DN的早期防治及预防提供新思路。

1  资料与方法

1.1  一般资料

回顾性分析湖北医药学院附属随州市中心医院内分泌科2019年1月至2023年5月住院的T2DM患者494例的临床资料，按是否为DN将其分为DN组（175例）和非DN组（319例）。纳入标准：       ①T2DM诊断及分型标准。a.三多一少症状+任意时间静脉血浆葡萄糖≥11.1mmol/L（200mg/dl）；b.或空腹血糖≥7.0mmol/L（126mg/dl）；c.或葡萄糖耐量试验2h餐后血糖≥11.1mmol/L（200mg/dl）[4]。糖尿病三多一少症状指多尿、烦渴多饮和无原因的体质量减轻。任意时间指一天中任何时间，无论上一次进餐时间及食物摄入量。空腹指8～10h无任何热量摄入。葡萄糖耐量试验采用75g无水葡萄糖负荷。②DN诊断标准为依赖于尿白蛋白和估算的肾小球滤过率（estimated glomerular filtration rate，eGFR）测定，若2次随机尿白蛋白/肌酐比值（urine albumin creatine ratio，UACR）≥30mg/g和/或eGFR<60ml/min（1.73·m?），或既往已确诊DN[5]。排除标准：①1型糖尿病患者，T2DM患者合并有糖尿病酮症酸中毒、高血糖高渗综合征、乳酸性酸中毒等急性应激状态；②有急性或慢性肝脏、胆道疾病、肝功能慢性异常；③有溶血、严重贫血等血液系统疾病，或近期有输血史；④近期发生心脑血管意外如急性心肌梗死、脑卒中、下肢动脉栓塞等；⑤既往有诸如急慢性肾小球肾炎、过敏性紫癜肾炎、狼疮性肾炎、反复的严重尿路感染、急慢性间质性肾病、肾血管病、尿路结石和泌尿系肿瘤等其他肾脏疾病史。本研究经湖北医药学院附属随州市中心医院伦理委员会批准（伦理审批号：医科伦审2022第33号）。

1.2  方法

1.2.1  临床资料  从住院病历中获取研究对象的一般资料（姓名、性别、年龄、糖尿病病程、吸烟史、饮酒史、高血压、冠心病、身高、体质量等），并计算体质量指数（body mass index，BMI）=体质量（kg）/身高（m）2。

1.2.2  实验室检查资料  空腹血糖（fasting plasma glucose，FPG）、糖化血红蛋白（glycosylated hemoglobin，HbA1c）、丙氨酸转氨酶（alanine aminotransferase，ALT）、天冬氨酸转氨酶（aspartate aminotransferase，AST）、TBil、直接胆红素（direct bilirubin，DBil）、间接胆红素（indirect bilirubin，IBil）、尿酸（uric acid，UA）、血尿素氮（blood urea nitrogen，BUN）、血肌酐（serum creatinine，SCr）、总胆固醇（total cholesterol，TC）、三酰甘油（triglyceride，TG）、低密度脂蛋白（low density lipoprotein，LDL）、高密度脂蛋白（high density lipoprotein，HDL）。UACR是反映肾脏损害严重程度的常见指标，尿微量白蛋白的影响因素较多，变化较大，通常要求在半年内复查3次，本研究主要根据eGFR进行分组。采用慢性肾脏病流行病学合作研究公式计算eGFR，eGFR计算公式：①女性SCr≤0.7mg/dl，eGFR=151×（0.993）年龄×（SCr/0.7）?0.328；SCr>0.7mg/dl，eGFR=151×（0.993）年龄×（SCr/0.7）?1.210；②男性SCr≤0.9mg/dl，eGFR=149×（0.993）年龄×（SCr/0.7）?0.415；SCr>0.9mg/dl，eGFR=149×（0.993）年龄×（SCr/0.7）?1.210。SCr单位转换：1mg/dl×88.4=1μmol/L；1μmol/L× 0.01131=1mg/dl。

1.3  统计学方法

采用SPSS 27.0统计学软件进行数据处理，采用R语言（4.3.0）进行图表绘制。计量资料符合正态分布的以均数±标准差（）表示，比较采用t检验，不符合正态分布的以中位数及四分位数[M（Q1，Q3）]表示，比较采用秩和检验；计数资料以例数（百分率）[n（%）]表示，比较采用χ2检验。进一步采用单因素和多因素Logistic回归模型，研究各亚型血清胆红素水平是否为DN的独立影响因素。将性别与各亚型血清胆红素水平进行交互效应检验分析。在男性、女性及全部人群中，采用R语言rms、plotRCS包对各亚型血清胆红素水平与DN之间的关联进行限制性立方样条分析。并计算比值比（odds ratio，OR）、95%置信区间（confidence interval，CI）。P<0.05为差异有统计学意义。

2  结果

2.1  两组患者的一般资料比较

纳入的494例T2DM患者中，男291例（58.91%），女203例（41.09%），平均年龄（58.49±10.58）岁。两组患者的性别、AST、舒张压比较差异均无统计学意义（P>0.05）；两组患者的年龄、糖尿病病程、高血压、冠心病、吸烟、饮酒、TBil、DBil、IBil、ALT、BUN、SCr、UA、TC、TG、HDL、LDL、HbA1c、BMI、收缩压、FPG、eGFR比较差异均有统计学意义（P<0.05），见表1。

2.2  T2DM不同性别患者临床资料与DN的单因素分析

按性别分层进行患者一般资料与DN的单因素分析，赋值见表2。结果显示，年龄、糖尿病病程、高血压、冠心病、TBil、DBil、IBil、ALT、BUN、SCr、UA、TC、TG、HDL、LDL、HbA1c、BMI和FPG是女性T2DM患者发生DN的影响因素（P<0.05），年龄、糖尿病病程、高血压、冠心病、吸烟、饮酒、TBil、DBil、IBil、ALT、BUN、SCr、UA、TC、TG、HDL、LDL、HbA1c、BMI和FPG是男性T2DM患者发生DN的影响因素（P<0.05），见表3。

2.3  T2DM患者血清胆红素水平与DN的多因素Logistic回归分析

各不同亚型胆红素水平与DN发生风险的阈值效应分析，在女性T2DM患者中，调整混杂因素后，当TBil、IBil、DBil每升高1μmol/L，DN的发病风险分别降低17.6%、13.4%、29.4%（P<0.05）。在男性T2DM患者中，调整混杂因素后，当TBil、IBil、DBil水平每升高1μmol/L，DN的发病风险分别降低16.3%、13.8%、29.4%（P<0.05）。在全部T2DM患者中，调整混杂因素后，当TBil、IBil、DBil水平每升高1μmol/L，DN的发病风险分别降低16.1%、12.1%、30.6%（P<0.05），见表4。

2.4  性别与各不同亚型患者的胆红素水平进行交互效应检验分析

不同性别下的TBil（非线性交互P=0.813，总交互P=0.853）、IBil（非线性交互P=0.500，总交互P=0.211）、DBil（非线性交互P=0.618，总交互P=0.765）对DN的发生无明显差异。

2.5  T2DM患者血清胆红素水平与DN之间的关联性分析

在校正年龄、糖尿病病程、高血压、冠心病、吸烟、饮酒、ALT、UA、TC、TG、HDL、LDL、HbA1c、BMI、FPG等变量后，TBil与DN发生显著相关（P<0.001）。非线性检验发现，TBil与DN发生风险存在非线性关联（P<0.001），TBil与DN发生风险呈负相关关联，随着TBil（1～15μmol/L）升高，DN发生风险逐渐降低，但在TBil>15μmol/L后，TBil水平增高不再降低DN发生风险，见图1。IBil与DN发生风险呈负相关关联，随着IBil（1～10μmol/L）升高，DN发生风险逐渐降低，但在IBil>10μmol/L后，IBil水平增高不再降低DN发生风险，见图2。DBil与DN发生风险呈负相关关联，随着DBil（1～4μmol/L）升高，DN发生风险逐渐降低，但在DBil>4μmol/L后，DBil水平增高不再降低DN发生风险，见图3。

3  讨论

胆红素曾被视为血红素代谢的无用最终产物，但近几十年却被发现具有强大的抗氧化剂和神经保护特性[6]。几个世纪以来，血清胆红素因其导致的核黄症而闻名，直到20世纪80年代，研究人员才发现胆红素在高剂量时是有毒的，但在生理范围内的胆红素是血清中最强大的抗氧化剂[7]。近年来，胆红素作为糖尿病患者氧化应激的生理调节剂引起人们的关注[8]。既往研究表明氧化应激是DN发生的重要病因之一，长期高血糖可导致内皮细胞产生的线粒体活性氧增加，从而引起血管损伤，导致肾脏的根本性损害[9]。动物实验发现，外源性使用血清胆红素可通过增加血红素氧合酶活性减轻氧化应激[10]。胆红素可抑制NADPH氧化酶，其为多种组织中活性氧产生的主要来源[11]。基于遗传性高胆红素血症大鼠的研究表明，胆红素可减少肾脏细胞中NADPH氧化酶抑制超氧化物和活性氧的产生，从而减少氧化应激损伤[12]。有研究报道血清TBil水平与DN呈负相关关系，低水平的血清TBil水平是DN的危险因素，与本研究结论一致[13-15]。以上研究集中于血清TBil与DN的相关性，没有区分IBil和DBil水平，且没有表明是在何种水平下为DN的保护因素。本研究校正混杂因素后，探讨各亚型胆红素水平与DN的相关性，结果显示TBil、DBil、IBil与DN发生风险呈负相关关系，随着TBil（1～15μmol/L）、IBil（1～10μmol/L）、DBil（1～4μmol/L）升高，DN发生风险逐渐降低，但在TBil>15μmol/L、IBil>10μmol/L、DBil>4μmol/L后，TBil、DBil、IBil增高不再降低DN发病风险。本研究表明，胆红素可成为治疗DN的新靶点，在DN早期就维持血清胆红素水平在以上生理浓度范围的升高，或许可为DN的早期防治提供新的思路。

在地中海地区代谢综合征患者中进行的一项有关胆红素浓度全基因组关联研究，按性别分层发现主要的位点具有遗传同质性，其他相关位点存在较多的性别异质性[16]。不同性别下胆红素对人体的生物学效应可能受到影响[17]。有研究认为胆红素在男性中的抗氧化作用可能高于女性[18]。但性别如何影响胆红素与DN的关系及其病因尚不清楚。为进一步探讨不同性别血清胆红素水平与DN的相关性是否存在差异，本研究按性别分层后，结果显示DBil在不同性别中对DN发生的预测可能是相近的，而不同性别中TBil、IBil对预测DN的发生可能存在差异，但预测发生风险存在差异不大。将性别与各不同亚型胆红素水平进行交互效应检验分析，结果显示不同性别下的血清胆红素水平对DN发生无明显差异，这种差异的存在可能与研究对象的不同有关，既往研究集中于欧洲人群，在中国人群中，将性别进行分层分析的研究较少，而本研究按性别进行分层分析后发现不同性别下血清胆红素水平对DN的发生无明显差异。

综上所述，T2DM患者生理范围内的TBil、IBil、DBil均是DN发生的独立保护因素，达到一定水平不再降低DN的发生风险，胆红素异常是肝脏疾病的指标之一，但其生理范围内抗氧化应激的作用在临床工作中应受到重视，在早期阶段通过控制生理浓度胆红素水平的升高可延缓DN的进展。

利益冲突：所有作者均声明不存在利益冲突。

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