Ⅰ型原膠原氨基端前肽在2型糖尿病合并非酒精性脂肪肝病中的作用

廖鑫 鄧凡曲 袁世英 楊麗弘 張琳 章瑩 程峣 高琳

(1遵義醫科大學附屬醫院內分泌科，貴州 遵義 563000；2遵義高等醫學專科學校)

2型糖尿病(T2DM)與非酒精性脂肪肝病(NAFLD)發病機制均源于胰島素抵抗〔1〕，兩者常常并存，且NAFLD在T2DM患者中的患病率高達70%〔2,3〕。在糖尿病患者體內，會存在嚴重氧化應激及明顯的糖脂毒性，這些因素會加重肝臟負擔，并增加慢性并發癥的發生風險及該類患者的死亡率〔4〕。研究發現骨骼與能量代謝之間存在著密切聯系〔5〕，被認為是在糖脂代謝過程中起著重要調節作用的內分泌器官〔6,7〕。骨轉換標志物與能量代謝之間存在著密切聯系，相互作用、相互影響。目前國內外指南推薦使用的主要骨轉換標志物(BTMs)有Ⅰ型原膠原氨基端前肽(PINP)，本研究擬通過檢測T2DM合并NAFLD患者血清PINP水平，探討血清PINP水平對這類患者體內的作用。

1 材料與方法

1.1 研究對象 遵義醫科大學附屬醫院內分泌科門診及住院的初診T2DM患者作為受試對象，共84例。將84例T2DM患者分為T2DM組(n=42)，T2DM合并NAFLD組(n=42)，選取同期體檢中心健康對照人群為NC組(n=45)及NAFLD組(n=42)。其中，NC組〔男/女：23例/22例，平均年齡：(41.2±5.58)歲〕，NAFLD組〔男/女：22例/20例，平均年齡(42.35±4.75)歲〕，T2DM組〔男/女：23例/19例，平均年齡(41.64±3.97)歲〕，T2DM合并NAFLD組〔男/女：22例/20例，平均年齡(40.85±5.85)歲〕。納入標準：(1) T2DM患者依據1999年WHO糖尿病診斷及分型標準；(2)NAFLD診斷及排除標準依據2014 WGO全球指南：NAFLD和非酒精性脂肪性肝炎診療指南的診斷依據〔8〕。所有患者知情同意，研究經醫院倫理委員會審核通過。

1.2 研究方法 收集所有研究對象的病史及一般資料，詳細詢問既往史及飲酒史，完善骨密度檢查，計算體重指數(BMI)及腰臀比(WHR)；于次日清晨空腹8～12 h后抽取肘靜脈血測定空腹血糖(FPG，己糖激酶法)，三酰甘油(TG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、谷丙轉氨酶(ALT)、谷草轉氨酶(AST)、γ-氨基轉移酶(GGT)(采用Beckman Coulter AU5400全自動生化分析儀檢測，貝克曼庫特實驗系統有限公司試劑盒)，糖化血紅蛋白(HbA1c，高壓液相法，美國伯樂公司試劑盒)，25-(OH)D(電化學發光法，羅氏上海有限公司試劑盒)；空腹胰島素(FIns，電化學發光法，德國Roche公司試劑盒)；PINP(酶聯免疫吸附試驗，上海江萊生物科技有限公司試劑盒)，計算胰島素抵抗指數(HOMA-IR)。

1.3 統計學方法 采用SPSS22.0統計軟件進行方差分析，單因素正態分布數據采用Pearson分析相關性，非正態分布數據采用Spearman分析相關性。多元線性回歸分析及Logistic回歸分析相關影響因素。

2 結 果

2.1 各組間一般資料及生化指標比較 四組間差異無統計學意義(P>0.05)。T2DM組、NAFLD組、T2DM+NAFLD組較NC組BMI、WHR顯著增高(P<0.05)，NAFLD組、T2DM+NAFLD組BMI較DM組顯著增高(P<0.05)。T2DM組、T2DM+NAFLD組WHR較NAFLD組顯著增高(P<0.05)。DM組FPG、HbA1c、FIns、HOMA-IR顯著增高(P<0.05)，HDL-C、25-(OH)D顯著降低(P<0.05)；T2DM+NAFLD組ALT、AST、GGT、FPG、HbA1c、TG、TC、FIns、HOMA-IR顯著增高(P<0.05)，HDL-C、25-(OH)D組顯著降低(P<0.05)。T2DM組較NAFLD組ALT、FPG、HbA1c、HOMA-IR顯著增高(P<0.05)，25-(OH)D顯著降低；T2DM+NAFLD組FPG、HbA1c、FIns、HOMA-IR顯著增高(P<0.05)，HDL-C、25-(OH)D顯著降低(P<0.05)。NAFLD組ALT、25-(OH)D較DM組顯著增高(P<0.05)，FPG、HbA1c、HOMA-IR顯著降低(P<0.05)；T2DM+NAFLD組ALT、GGT、TG、HOMA-IR顯著增高(P<0.05)，HDL-C顯著降低(P<0.05)。見表1。

表1 各組間臨床資料比較中位數(四分位間距)〕

與NC組比較:1)P<0.05；與NAFLD組比較:2)P<0.05；與T2DM組比較:3)P<0.05；與T2DM+NAFLD組比較:4)P<0.05

2.2 各組血清PINP水平比較 與NC組〔(42.82±7.02)ng/ml〕比較，T2DM組及T2DM+NAFLD組PINP顯著降低〔(35.51±11.22)ng/ml、(30.97±6.2)ng/ml,P<0.05〕；與NAFLD組〔(38.24±10.91)ng/ml〕比較，T2DM+NAFLD組PINP顯著降低(P<0.05)；與T2DM組比較，DM+NAFLD組PINP顯著降低(P<0.05)。

2.3 血清PINP與其他變量的相關性 血清PINP與HDL-C(r=0.247，P=0.001)、25-(OH)D(r=0.253，P=0.001)呈顯著正相關，與BMI(r=-0.164，P=0.034)、WHR(r=-0.296，P=0.000 1)、HbA1c(r=-0.421，P=0.000 1)、FPG(r=-0.394，P=0.000 1)、HOMA-IR(r=-0.413，P=0.000 1)、TG(r=-0.334，P=0.000 1)、TC(r=-0.231，P=0.000 1)呈顯著負相關。

2.4 血清PINP多元線性逐步回歸分析 以血清PINP為因變量，年齡(X1)、WHR(X2)、FPG(X3)、HbA1c(X4)、HOMA-IR(X5)、TG(X6)、TC(X7)、LDL-C(X8)、25-(OH)D(X9)為自變量進行多元線性逐步回歸分析，FPG、HbA1c、TG、TC是PINP的獨立影響因素，回歸分析方程YPINP=34.894-0.337 X3-0.69 X4-1.465 X6-1.171 X7(R2=0.444)，見表2。

表2 血清PINP與其他變量的回歸分析

β：相關系數；SE：標準誤差；β′：標準相關系數

2.5 T2DM合并NAFLD的Logistic多元回歸分析 以是否同時患T2DM及NAFLD為因變量(是=1，否=0)，BMI(X1)、WHR(X2)、FPG(X3)、FIns(X4)、HOMA-IR(X5)、HbA1c(X6)、ALT(X7)、AST(X8)、GGT(X9)、TG(X10)、HDL-C(X11)、25-(OH)D(X12)、PINP(X13)為自變量，進行二分類Logistic多元回歸分析，WHR、ALT、GGT是T2DM合并NAFLD的危險因素(P<0.05或P<0.01)，PINP、25-(OH)D是T2DM合并NAFLD的保護因素。

表3 T2DM合并NAFLD的Logistic多元回歸分析

3 討 論

骨骼也是一個內分泌器官，在糖脂代謝及胰島素抵抗中發揮重要作用。骨細胞能通過調節葡萄糖代謝而影響內分泌激素的變化，通過證明骨細胞產生的新型激素的存在，控制能量平衡和礦物質離子穩態其與糖脂代謝的相關性研究能促進代謝疾病的發展〔6，7〕。骨骼與能量代謝之間的相互作用可能是通過BTMs聯系起來的，其水平代表了全身骨骼代謝的動態狀況，其中骨鈣素能參與機體的能量代謝，其發揮功能主要是通過促進β細胞增殖、促進胰島素分泌、改善胰島素抵抗等途徑而得以實現〔9〕。控制不佳的T2DM影響骨組織，會導致BTMs的變化，BTMS在預測骨形態的最近變化方面更好并且具有成本效益〔10〕。Ⅰ型膠原是骨有機基質的主要組成成分，PINP是Ⅰ型膠原成熟過程中在特殊蛋白酶的作用下切去的氨基末端肽，因此PINP是反映骨形成較為特異和敏感的指標〔11,12〕，它反映了新合成的Ⅰ型膠原蛋白的變化。在骨形成與骨吸收是一個動態的過程，整個過程與BTMs密切相關，因此作為反映骨代謝的轉換標志物，PINP可能與機體的糖脂代謝及胰島素抵抗存在某種內在聯系。有研究發現血清PINP水平與血糖、TG以及胰島素抵抗水平呈負相關，高脂高糖及胰島素抵抗等可能會抑制成骨及破骨細胞活性，導致骨轉換率降低〔13〕。然后，骨轉換水平的增高可能與胰島素抵抗相關疾病，如肥胖、T2DM及代謝綜合征等的發病相關〔14〕。在絕經期的T2DM女性患者人群，這部分婦女的PINP水平較非T2DM人群顯著降低，與HbA1c呈負相關，故有學者推測在T2DM患者中當血糖控制越差時，骨轉換率降低會導致PINP越低，即BTMs與糖代謝之間存在“劑量效應”〔15〕。無論BMI高低，糖代謝異常人群較健康人群具有更低的PINP〔16〕。另外，有研究發現與正常人群比較，T2DM及合NAFLD的患者體內PINP顯著降低，認為該類患者中PINP水平的變化可能與糖脂代謝紊亂抑制成骨細胞，從而促進骨形成減少所致〔17〕。并且，對于健康人群而言，非NAFLD導致的肝硬化患者中血清PINP并無顯著差異，僅在酒精性肝硬化體內存在統計學差異〔11〕。本研究提示T2DM合并NAFLD患者存在更為嚴重的胰島素抵抗及糖脂代謝紊亂。T2DM及合并NAFLD的患者PINP顯著降低，我們考慮因為在糖尿病及NAFLD患者體內存在了較正常人群更為嚴重的胰島素抵抗和糖脂代謝紊亂，因此在該類患者體內血清PINP水平下降程度會更重、更明顯，支持PINP與糖脂代謝及胰島素抵抗相關這一結論，且隨著PINP水平的下降，機體的骨形成障礙，該類患者發生骨質疏松等疾病的風險可能會更大。本研究尚發現血清PINP水平與HDL-C、25-(OH)D呈顯著正相關，與BMI、血脂、血糖及胰島素抵抗程度等呈顯著負相關。該結果也與研究的結論相吻合，故臨床上對于這類患者，除了關注血糖血脂這些常規生化指標外，積極的排查是否存在骨代謝異常也非常必要。

同樣，維生素D是維持骨代謝和鈣穩態所必需的維生素，也被認為是影響T2DM、NAFLD及代謝綜合征等胰島素抵抗相關疾病發病的重要因素〔18〕。在我們的前期及本次研究中，無論T2DM還是NAFLD患者，體內25(OH)D水平較均較健康人群顯著降低，與大多數學者的研究結果一致〔19，20〕，表明T2DM+NAFLD患者在機體內存在明顯胰島素抵抗、糖脂代謝異常的同時，有嚴重的維生素D的缺乏。對相關影響因素進行相關分析，發現PINP與25(OH)D水平呈正相關，且隨著胰島素抵抗程度的加重，血清25-(OH)D及PINP水平水平也越低，PINP、25-(OH)D是T2DM合并NAFLD的保護因素。因此我們認為，臨床醫生對于T2DM合并NAFLD患者骨代謝異常情況應賦予更多關注。