血清補體C1q/腫瘤壞死因子相關蛋白3水平對糖尿病腎病代謝參數的影響及其診斷價值研究

安超，盧艷敏，張穎，楊陽

本文價值/局限性：

（1）本研究結果顯示，補體C1q/腫瘤壞死因子相關蛋白3（CTRP3）在2型糖尿病（T2DM）和糖尿病腎病（DN）患者中明顯降低，且DN患者明顯低于T2DM患者，并與T2DM和DN的風險之間存在著獨立的相關性，且對鑒別健康者和DN患者具有較高的靈敏度和特異度，提示CTRP3在糖尿病腎病發病機制中，可作為DN的潛在生物標志物，CTPR3可能成為DN的一種治療策略。（2）本研究采用橫斷面設計，不能得出CTPR3血清水平降低與糖尿病性腎病之間因果關系的結論，需要進一步的研究來證明這一概念。

近年來，隨著人們生活水平的提高及飲食結構的不斷變化，糖尿病（diabetes mellitus，DM）患病率明顯升高，其中2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）已經成為嚴重威脅國民健康的疾病之一。糖尿病腎病（diabetic nephropathy，DN）是T2DM嚴重并發癥之一，最終可發展為終末期腎病，是T2DM患者的主要死因之一［1］。脂肪組織分泌的生物活性分子（即脂肪因子）對包括DN在內的代謝性疾病及心血管疾病的影響引起了臨床醫生的廣泛關注［2］，現已證明，其是DM及其并發癥的潛在生物標志物和治療靶標［3］。脂聯素（APN）是血液循環中最豐富的脂肪因子，能夠影響炎癥、心血管調節及糖脂代謝等生理病理過程［4-5］。補體C1q/腫瘤壞死因子相關蛋白3（CTRP3）是APN的旁系同源蛋白C1q/腫瘤壞死因子相關蛋白（CTRP）家族中的一員，具有多種心血管保護功能［6］，能夠促進心肌細胞再生［7］。一些證據表明，CTRP3可能在DM及其并發癥中發揮作用，尤其是DN［8-9］。然而，關于CTRP3水平與DN關系的研究較少。因此，本研究旨在探討CTRP3水平對DN及其代謝參數的影響。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2017年7月—2018年6月濱州醫學院附屬醫院收治的T2DM患者54例（T2DM組），2型糖尿病腎病患者55例（DN組），并選取55例健康體檢者作為對照組。（1）T2DM患者，納入標準：符合1999年WHO制定的DM診斷標準［10］；確診DM 6個月以上者。排除標準：有嚴重急性并發癥；有嚴重心、肝、腎病變患者；妊娠、哺乳期患者。（2）DN患者，納入標準：尿白蛋白排泄率（UAER）＞ 20 μg /min的患者判定為DN。排除標準：其他類型DM患者，如妊娠、哺乳期、1型糖尿病等；已知噻唑烷二酮和胰高血糖素樣肽-1（GLP-1）受體激動劑能夠影響CTRP3表達［11-12］，并接受了這類藥物治療的受試者。（3）對照組，納入標準：性別、年齡相當的健康體檢人員。排除標準：有心、肝、肺等重要器官疾病患者。本研究經濱州醫學院附屬醫院倫理委員會審核通過，研究對象均知情同意。

1.2 觀察指標 體質指數（BMI）采用標準公式：體質量（kg）/身高的平方（m2）來計算，其中BMI≤25 kg/m2為正常體質量，BMI＞25 kg/m2為超重/肥胖。收縮壓（SBP）和舒張壓（DBP）在患者平靜休息15 min后用標準血壓計進行測量。利用全自動生化儀測定患者空腹血糖（FBG）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、總膽固醇（TC）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、三酰甘油（TG）、丙氨酸氨基轉氨酶（ALT）、天冬氨酸氨基轉氨酶（AST）、UAER、肌酐（Cr）和胰島素，用高效液相色譜分析法測定糖化血紅蛋白（HbA1c）。胰島素敏感性通過標準公式來計算，即胰島素抵抗指數（HOMA-IR）=空腹胰島素（FINS）（mU/L）×FBG（mmol/L）/22.5。估算腎小球濾過率（eGFR）采用MDRD公式來 估 測：eGFRMDRD=186×〔 0.818×Cr（μmol/L）〕-1.154×〔年齡（歲）〕-0.203×（0.742女性）［13］。根據患者的服藥情況記錄其口服降糖藥及他汀類藥物使用情況。細胞因子〔白介素6（IL-6）和腫瘤壞死因子-α（TNF-α）〕水平采用最低可檢測劑量為1.6、0.7 ng/L的酶聯免疫吸附測定法（ELISA）試劑盒測定。脂肪因子：APN水平采用組內和組間檢測變異系數（CV）分別為4.4%和4.6%的ELISA試劑盒測定，CTRP3水平采用組內和組間檢測CV分別為7.3%和5.8%的ELISA試劑盒測定。

1.3 統計學方法 采用SPSS 20.0統計學軟件進行統計分析。計數資料用相對數表示，組間比較采用χ2檢驗或Fisher's確切概率法；正態分布的計量資料用（±s）表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用Bonferroni法；非正態分布的計量資料用M（P25，P75）表示，組間比較采用Wilcoxon符號秩檢驗；采用多項邏輯回歸檢驗CTRP3與疾病風險狀態的相關性，采用Pearson相關性分析進行CTRP3與人體測量和生化指標的相關性分析，采用多重線性回歸法分析各組CTRP3的影響因素；采用受試者工作特征（ROC）曲線評估CTRP3對DN的診斷價值。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 三組間部分觀察指標比較 三組間性別、年齡、BMI、LDL-C、TC比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）。三組間SBP、DBP、FBG、HDL-C、TG、ALT、AST、UAER、Cr、胰島素、HbA1c、HOMA-IR、eGFR、口服降血糖藥、他汀類藥物使用情況比較，差異均有統計學意義（P＜0.05）。其中，DN組SBP、DBP、FBG、TG、ALT、AST、胰島素、HbA1c、HOMA-IR高于對照組，HDL-C低于對照組，UAER、Cr高于對照組、T2DM組，eGFR低于對照組、T2DM組，差異均有統計學意義（P＜0.05）；T2DM組FBG、AST、Cr、胰島素、HbA1c、HOMA-IR高于對照組，eGFR低于對照組，差異均有統計學意義（P＜0.05，見表1）。

2.2 細胞因子和脂肪因子水平比較 三組間IL-6、TNF-α、APN、CTRP3水平比較，差異均有統計學意 義（F=31.362，P＜0.001；F=13.655，P＜0.001；F=21.362，P＜0.001；F=34.167，P＜0.001）。 其 中T2DM組和DN組IL-6、TNF-α水平高于對照組，差異均有統計學意義（P均＜0.001）；DN組IL-6水平高于T2DM組，差異有統計學意義（P=0.024）；T2DM組和DN組血清APN、CTRP3水平低于對照組，差異均有統計學意義（P均＜0.001）；DN組CTRP3水平低于T2DM組，差異有統計學意義（P=0.022，見圖1）。女性CTRP3水平明顯高于男性，差異有統計學意義（t=-2.042，P=0.043，見圖2a）。此外，在對照組和DN組中，女性CTRP3水平均明顯高于男性，差異均有統計學意義（t=-7.257，P＜0.001；t=-3.768，P=0.001）；T2DM組中不同性別CTRP3水平比較，差異無統計學意義（t=-1.463，P=0.154，見圖2b）。正常體質量者CTRP3水平高于超重/肥胖者，差異有統計學意義（t=-2.042，P=0.043，見圖2c）。然而，在對照組、T2DM組、DN組內超重/肥胖者和正常體質量者的CTRP3比較，差異均無統計學意義（t=-0.236，P=0.815；t=-1.348，P=0.184；t=-0.570，P=0.571；見圖2d）。多項邏輯回歸分析結果顯示，CTRP3水平與T2DM〔OR=0.804，95%CI（0.731，0.883），P＜0.001〕和 DN〔OR=0.730，95%CI（0.654，0.814），P＜0.001〕的風險之間存在著獨立的相關性。

表1 三組間部分觀察指標比較Table 1 Comparison of some observation indexes among three groups

2.3 CTRP3與人體測量和生化指標的相關性分析在對照組中，CTRP3與胰島素、HOMA-IR呈負相關（P＜0.05）。在T2DM組和DN組中，CTRP3與胰島素、HbA1c、HOMA-IR、IL-6和 TNF-α呈負相關，但與eGFR、APN呈正相關（P＜0.05）。在DN組中，CTRP3與Cr呈負相關（P＜0.05）。三組中，CTRP3與年齡、BMI、SBP、DBP、FBG、LDL-C、TC、HDL-C、TG、ALT、AST、UAER不具有線性相關關系（P＞0.05）；對照組與T2DM組中，CTRP3與Cr不具有線性相關關系（P＞0.05）；對照組中，CTRP3與HbA1c、eGFR、IL-6、TNF-α、APN，不具有線性相關關系（P＞0.05，見表2）。

2.4 CTRP3與人體測量和生化指標的多元線性回歸分析以年齡、BMI、SBP、DBP、FBG、LDL-C、TC、HDL-C、TG、ALT、AST、UAER、Cr、胰島素、HbA1c、eGFR、IL-6、TNF-α、APN為自變量， 以CTRP3為因變量進行多元線性回歸分析，結果顯示，T2DM組 中 HOMA-IR、APN，DN組 的 HOMA-IR、eGFR是CTRP3的影響因素（P＜0.05，見表3）。

2.5 CTRP3診斷DN、T2DM及鑒別兩者的ROC曲線CTRP3診斷DN的ROC曲線下面積（AUC）為0.881〔95%CI（0.820，0.943）〕，靈敏度為76.36%，特異度90.91%（見圖3a），診斷T2DM的AUC為0.751〔95%CI（0.661，0.841）〕，靈敏度為65.26%，特異度81.82%（見圖3b）。然而，通過CTRP3并不能很好地區分T2DM和 DN，AUC為 0.656〔95%CI（0.553，0.758）〕， 靈敏度為69.09%，特異度為61.11%（見圖3c）。

圖1 各組細胞因子和脂肪因子水平Figure 1 Levels of cytokines and adipokines in each group

3 討論

DN是T2DM一種嚴重的常見慢性并發癥，雖然國內外DN相關研究較多，但目前DN相關發病機制仍不明確。近年來已有研究報道各種脂肪因子如APN、顆粒蛋白前體等與DN有關［5，14］。CTRP家族是APN的旁系同源蛋白，對胰島素敏感性、炎癥和脂質代謝具有良好的作用［15］，已有多項研究報道了該家族成員與DM、冠心病、非酒精性脂肪肝、多囊卵巢綜合征和代謝綜合征的關系［16-18］。CTRP3是CTRP家族中著名的成員，研究評估了其在心血管代謝疾病中的水平及心血管保護功能［6，18-20］，發現心血管代謝疾病患者血液循環中 CTRP3水平較低［8，16，19］。此外，CTRP3能抑制血管細胞黏附分子-1（VCAM-1）的表達，同時可能是DM患者視網膜病變的潛在生物標志物［20］。然而，目前關于血液循環中CTRP3水平與腎臟疾病及其代謝參數、炎性因子關系的研究仍較少。

圖2 根據性別和BMI分層的CTRP3水平Figure 2 CTRP3 levels stratified by sex and BMI

圖3 CTRP3診斷T2DM和DN的ROC曲線Figure 3 ROC curve of CTRP3 in in diagnosing T2DM and DN

表2 各組CTRP3與人體測量和生化指標的相關性分析（r值）Table 2 Correlation analysis of CTRP3 with anthropometric and biochemical indicators in each group

本研究結果顯示，CTRP3對鑒別對照組和DN組具有較高的靈敏度和特異度，與對照組相比，T2DM組和DN組CTRP3水平明顯降低，這與以往研究報道的T2DM患者CTRP3水平較低相一致［16，21-22］，且DN組CTRP3水平明顯低于T2DM組，但CTRP3并不能有效地區分T2DM和DN。此外，DENG等［23］發現肥胖和高血壓患者的CTRP3水平較低，說明體內CTRP3水平與血糖代謝指標之間可能存在關聯。已有多項研究證明，心血管代謝疾病患者體內的HOMA-IR與CTRP3呈負相關［16，22，24］。在本研究中，T2DM組和DN組的CTRP3水平與胰島素、HOMA-IR均呈明顯負相關，可能是由于胰島素抵抗抑制脂肪組織中CTRP3的表達，也可能是CTRP3水平降低導致T2DM患者胰島素抵抗加劇，具體的作用機制仍需進一步的研究。

此外，研究發現，CTRP3與腎功能指標有明顯的相關性，其與Cr呈明顯負相關，與eGFR呈明顯正相關。根據HU等［25］的報道，高糖刺激下，CTRP3在DN細胞模型的腎小球系膜細胞功能障礙中起保護作用。CTRP3與Cr及eGFR的關系，是DN患者與CTRP3之間聯系的體內證據，這也證實了HU等［25］之前的研究。因此，CTRP3的降低可能與DN的發生有關。炎癥可能是導致DM患者內皮功能障礙和并發癥的一個有效因子。CTRP3能夠減少脂肪細胞中TNF-α和IL-6的產生［26］。已有研究顯示，T2DM患者和冠心病患者體內的CTRP3和炎性標志物呈負相關［16］，本研究結果與之一致。另外，本研究顯示，CTRP3在女性中的水平高于男性，與之前報道的動物和人類CTRP3表達和血清水平的性別特異模式的研究一致［16，19，27］。這些結果提示，CTRP3水平可能受激素水平的影響。

表3 CTRP3與人體測量和生化指標的多元線性回歸分析Table 3 Multiple linear regression analysis of CTRP3 and anthropometric and biochemical indicators

綜上所述，DN患者CTRP3水平降低，且與胰島素、HOMA-IR均呈明顯負相關，CTRP3與T2DM和DN的風險之間存在著獨立的相關性，且對鑒別健康者和DN具有較高的靈敏度和特異度，而HOMA-IR是CTRP3的影響因素。

作者貢獻：安超、盧艷敏進行文章的構思與設計，可行性分析，文獻及資料的收集、整理；盧艷敏、張穎進行數據的收集；盧艷敏進行數據整理和統計學處理；安超撰寫論文；楊陽負責文章的質量監控與審校，對文章整體負責、監督管理。

本文無利益沖突。