sFRP5、骨硬化蛋白在老年2型糖尿病患者中的表達

王毅 田政 沈華 錢榮發

(湖州市南潯區練市人民醫院 1骨科，浙江 湖州 313013；2內科)

老年2型糖尿病是一種以糖代謝紊亂為主要臨床特征的疾病，骨質疏松是一種以骨密度降低、骨微結構損壞導致骨脆性增加的一種全身性骨病，骨質疏松是老年2型糖尿病的并發癥之一〔1，2〕。研究表明〔3〕，老年2型糖尿病患者由于長期處于高血糖狀態，所以易導致滲透性利尿，而在此過程中可以促進鈣和磷的排出，抑制鈣和磷的重吸收，因此，老年2型糖尿病的病程越長，發生骨質疏松的概率越高。人體中分泌型卷曲相關蛋白(sFRP)5可抑制成骨細胞分化，可調控糖尿病等多種代謝性疾病，其作用機制是抑制信號通路的表達，進而抑制成骨細胞生成〔4〕。骨硬化蛋白(Sclerostin)是由骨細胞生成的一種蛋白質，具有抑制骨骼生長的作用〔5〕。骨密度是測量人體骨骼強度的一個重要指標，老年2型糖尿病患者的骨密度會隨著糖尿病病情的加重而逐漸降低〔6〕。本文擬分析sFRP5、Sclerostin在老年2型糖尿病患者中的表達。

1 對象與方法

1.1研究對象 選取2018年5月至2020年5月在湖州市南潯區練市人民醫院收治的老年2型糖尿病患者62例，同時選取進行健康體檢的27例為正常組。納入標準：糖尿病患者符合老年2型糖尿病外科治療指南中制定的關于老年2型糖尿病的診斷標準〔7〕，符合中華醫學會中制定的關于骨質疏松的診斷標準〔8〕；空腹血糖(FBG)≥7.0 mmol/L，糖化血紅蛋白(HbA1c)≥6.5%；均有腰酸背痛、疼痛感沿脊柱向兩側擴散現象；患者及其家屬均知情且簽署知情同意書，本研究經倫理委員會批準。排除標準：有強直性脊柱炎者；近半年內服用過影響骨密度、降血糖的藥物；嚴重心、肺、肝、腎功能異常者；有精神疾病和溝通障礙者；有風濕病、自身免疫性疾病、傳染性疾病者。兩組年齡、體重、體重指數(BMI)、身高、糖尿病病程、骨質疏松病程、吸煙史、合并高血壓無統計學差異(P>0.05)，見表1。

表1 兩組臨床基線資料比較

1.2檢測指標 在兩組空腹狀態下，抽取3 ml靜脈血，以5 cm離心半徑，3 000 r/min離心，-80℃進行保存，10 min后對其進行檢測。采用酶聯免疫吸附試驗檢測骨鈣素、骨保素、骨源性堿性磷酸酶、sFRP5、Sclerostin水平，先稀釋以上指標，再將各檢測指標加入含有聚苯乙烯的反應孔中，在4℃下等待24 h，第2天洗滌3次，拋干，然后在每個反應孔中均加入磷酸鹽緩沖液(PBS)，在40℃下等待1 h，加入0.1 ml鄰苯二胺，遮光處理30 min，最后加入Na2HPO4終止反應，再使用專業的曲線制作軟件，在波長450 nm酶標儀讀取各孔的吸光度(OD)，以OD為縱坐標，最后得出骨鈣素、骨保素、骨源性堿性磷酸酶、sFRP5、Sclerostin水平。采用雙能X線骨密度儀(徐州品源電子科技有限公司)檢測兩組腰椎骨密度。采用葡萄糖氧化酶法檢測FBG、餐后1 h血糖(PBG 1 h)水平，將無水磷酸氫二鈉、無水磷酸二氫鉀溶解在800 ml蒸餾水中，取出1 200 U葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶，100 mg疊氟鈉和PBS，再將pH調節至7.0左右，放在4℃下保存，將100 mg重蒸餾酚溶解在100 ml蒸餾水中，混合，保存在4℃冰箱里，取800 g無水葡萄糖溶解在13 mmol二苯甲酸溶液中，然后加入苯甲酸溶液稀釋至100 ml刻度，放置2 h，刻度線的數值為FBG、PBG 1 h水平。采用西門子糖化蛋白分析儀(德國西門子股份公司)檢測HbA1c水平。采用Lux-P110化學發光分析儀(廣州博鷺騰生物科技有限公司)檢測空腹胰島素(FINS)、餐后1 h胰島素(1 h INS)水平。

1.3統計學處理 采用SPSS25.0統計軟件進行χ2檢驗、t檢驗及Logistic回歸分析，受試者工作特征(ROC)曲線分析sFRP5、Sclerostin水平、腰椎骨密度對老年2型糖尿病患者的預測價值。

2 結 果

2.1兩組sFRP5、Sclerostin水平、腰椎骨密度比較 與正常組相比，老年2型糖尿病組sFRP5、Sclerostin水平較高，差異有統計學意義(P<0.05)，腰椎骨密度較低，但無統計學差異(P>0.05)，見表2。

表2 兩組sFRP5、Sclerostin水平、腰椎骨密度比較

2.2Logistic回歸分析 以是否發生老年2型糖尿病為因變量(0=否，1=是)，以sFRP5、Sclerostin水平、腰椎骨密度、骨鈣素、骨保素、骨源性堿性磷酸酶、FBG、PBG 1 h、HbA1c、FINS、1 h INS為自變量，建立Logistic回歸模型，并校正年齡、體重、BMI、身高、糖尿病病程、骨質疏松病程、吸煙史、合并高血壓等混雜因素的影響，結果顯示sFRP5、Sclerostin水平、腰椎骨密度為老年2型糖尿病和并骨質疏松發病的危險因素。見表3。

表3 各因素對老年2型糖尿病發病影響因素的Logistic回歸分析

2.3sFRP5、Sclerostin與患者腰椎骨密度的預測價值 ROC曲線結果分析顯示sFRP5、Sclerostin與腰椎骨密度預測老年2型糖尿病的曲線面積(AUC)分別為0.855(95%CI：0.799～0.911，P=0.001)、0.800(95%CI：0.732～0.868，P=0.001)、0.925(95%CI：0.887～0.963，P=0.001)。見表4，圖1。

圖1 sFRP5、Sclerostin與腰椎骨密度預測老年2型糖尿病的ROC曲線

表4 sFRP5、Sclerostin與患者腰椎骨密度的預測價值(%)

2.4sFRP5、Sclerostin與患者腰椎骨密度的相關性 sFRP5、Sclerostin與腰椎骨密度均呈負相關(r=-0.253、-0.329，P=0.026、0.003)。見圖2。

3 討 論

老年2型糖尿病骨質疏松是因糖尿病患者體內胰島素缺乏而引起，該疾病會導致患者機體內糖代謝、脂代謝紊亂，鈣、磷、鎂等微量元素代謝障礙進而使患者體內骨礦物質含量減少〔9，10〕。研究表明〔11〕，骨質疏松是糖尿病并發癥之一，其發病率高達65%以上，活動障礙、腰酸背痛、脊柱變形是其主要的臨床癥狀。老年2型糖尿病骨質疏松的發病機制為在患者血糖持續升高的過程中骨代謝會受到嚴重影響，此時患者骨吸收與骨形成的耦聯出現缺陷，最后導致骨密度大幅度減少，最后引起骨質疏松發生〔12，13〕。sFRP5是一種新型的抗炎因子和脂肪因子，其表達水平與糖尿病的發生密切相關，sFRP5的生物學作用主要通過Wnt信號通路來實現，當其與細胞膜表面的Fz受體結合時可抑制Wnt配體對信號通路的激活，繼而影響骨密度和骨的轉化〔14，15〕。研究表明〔16〕，調控sFRP5的Wnt信號通路在胰腺的發育中發揮作用，可影響胰島β細胞的增殖和生長，對胰島素的分泌和糖代謝的產生發揮不利影響，sFRP5的表達水平越高糖尿病患者病情越嚴重，發生骨質疏松并發癥的概率越大。本研究結果表明sFRP5可能為診斷老年2型糖尿病的重要指標。袁家楠等〔17〕研究表明，sFRP5可通過抑制Wnt信號傳導途徑在細胞增殖和分化的過程中起到調節作用，通過觀察老年2型糖尿病患者骨強度的變化趨勢，sFRP5水平升高時患者骨量減少幅度大，說明sFRP5水平升高可能會推動老年2型糖尿病的發展，與本研究結果一致。Sclerostin主要由成骨細胞分泌而成，是Wnt/β-catenin信號通路抑制劑，可通過增加磷酸激酶-3的磷酸化作用，而增加β-catenin蛋白質的降解，繼而影響骨細胞的轉錄，導致骨的轉換能力下降〔18〕。Yang等〔19〕研究表明，Sclerostin在老年2型糖尿病患者骨代謝中具有負性調節作用，可通過抑制骨細胞的活性而降低骨的形成和骨的吸收。本研究結果表明Sclerostin可能為診斷老年2型糖尿病的一個指標。在正常生理狀態下，骨的形成、骨的吸收、骨密度及骨代謝處于動態平衡中，可維持骨量、骨生化特性、骨結構的穩定，但老年2型糖尿病患者并發骨質疏松時，骨形成和骨吸收的動態平衡被打破，此時骨吸收的程度超過了骨的形成，進而骨量降低，骨密度減小，繼而發生骨質疏松，同時由于老年2型糖尿病患者體內具有較高的糖毒性、內分泌失調等并發癥，會增加骨質疏松的發病概率〔20，21〕。本研究提示腰椎骨密度與老年2型糖尿病的發生與發展密切相關。有研究表明〔17〕，骨密度在老年2型糖尿病中的預測值為70%左右，骨密度越小發病概率越大，與本研究結果一致。