糖尿病腎病患者血清肌肉生長抑制素水平與血管鈣化的相關性分析

馬 懿，曾蜀春

四川綿陽四〇四醫院腎臟內科，四川綿陽 621053

糖尿病是常見的慢性病之一。我國糖尿病患者數量居全球第一位。在糖尿病導致的死亡原因中，心血管并發癥占首位，而糖尿病腎病(DN)是糖尿病常見的微血管并發癥，發生率為35%左右[1]。血管鈣化則是DN患者心血管并發癥的主要表現之一[2]。DN患者在糖尿病與腎病雙重促血管鈣化因素的作用下，血管鈣化的發生率及重癥率明顯高于其他糖尿病患者。有研究表明，微炎性反應參與了DN的發病過程，這種炎性反應是以細胞因子驅動為特征的慢性亞臨床炎癥過程[3]。肌肉生長抑制素(myostatin)也稱為生長分化因子-8(GDF-8)，屬于轉化生長因子-β超家族成員，參與調節骨骼的合成和肌肉蛋白降解[4]。myostatin主要產生于肌肉組織，能抑制骨骼肌的生長，其表達水平降低會導致肌肉肥大發生，而較高的myostatin水平與腹膜透析患者較高的肌肉質量有關。有研究顯示，myostatin水平升高與血管炎癥和動脈粥樣硬化緊密相關[5]，但關于血管鈣化相關的臨床數據很少。本研究擬探討DN患者血清myostatin水平與血管鈣化的相關性。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2019年5月至2021年5月在本院住院治療的120例DN患者作為病例組，其中男68例、女52例，平均年齡(47.3±6.5)歲。納入標準：(1)年齡19～69歲；(2)診斷符合WHO糖尿病診斷和分型標準[6]；(3)血GAD-Ab、IAA、ICA均陰性。排除標準：(1)糖尿病乳酸酸中毒、高糖高滲狀態、酮癥酸中毒等急性并發癥患者；(2)惡性腫瘤、感染性疾病、風濕免疫性疾病、甲狀腺功能亢進(甲亢)、急性血管炎患者；(3)妊娠、哺乳期女性；(4)依從性差，不能配合相應治療者；(5)尿路感染所引起尿清蛋白陽性和腎臟實質性病變者；(6)近期內使用過腎毒性藥物及服用免疫抑制劑及糖皮質激素者。另選取同期本院健康體檢者30例作為對照組，男17例、女13例，平均年齡(47.0±6.2)歲。參照Mogenson分期標準[7]，并根據24 h尿微量清蛋白定量、腎功能及眼底檢查，將病例組進一步分為病例A組(DN Ⅰ期/Ⅱ期，32例)、病例B組(DN Ⅲ期，34例)、病例C組(DN Ⅳ期，28例)及病例D組(DN Ⅴ期，26例)。4組年齡、性別、體質量指數比較，差異均無統計學意義(P>0.05)。所有研究對象及其家屬簽署知情同意書；本研究經本院倫理委員會審核通過。

1.2方法

1.2.1標本采集 于患者入院后次日早晨空腹抽取靜脈血5 mL于乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝管，室溫靜置10 min，以4 000 r/min離心10 min，分離吸取上層血清放入凍存管，置于-80 ℃冰箱保存待測。

1.2.2檢測方法 采用全自動生化分析儀(奧林巴斯 AU5440)檢測常規項目包括血鈣(Ca2+)、血磷(P3-)、C 反應蛋白(CRP)、腎功能指標等，采用美國Bio-Tek ELX800多功能酶標儀檢測血清myostatin水平(外送金域檢驗)。由專業人員嚴格按照試劑盒說明書進行操作。

1.2.3頸部B超檢查 患者取平臥頭仰位，肩背部墊一薄枕，充分暴露頸部，頭略偏向對側，由同一醫師進行彩超(武漢邁瑞醫療技術研究院有限公司，型號R7)檢查。分別依次檢查兩側頸總動脈(CCA)主干、分叉部及頸內動脈(ICA)起始部，測量內膜面到中膜與外膜交界面之間的垂直距離即為內膜中層厚度(IMT)，并探查是否有較強回聲或伴有聲影的斑塊。頸總動脈斑塊陽性定義：位于血管內膜中層厚度超過1 mm且與鄰近血管壁對比增厚至少100%。血管鈣化分組[8]：血管鈣化組，頸動脈 IMT局部增厚>115 mm，且有強回聲或伴有聲影的斑塊者；血管非鈣化組，頸動脈IMT局部增厚<115 mm，或頸動脈IMT局部增厚>115 mm但無強回聲或伴有聲影的斑塊。

2 結 果

2.1各組血清myostatin水平及血管鈣化情況比較 病例A組血清myostatin與對照組比較，差異無統計學意義(P>0.05)，而病例B、C、D組血清myostatin明顯低于對照組，差異均有統計學意義(P<0.05)。病例A、B、C、D組頸總動脈鈣化率明顯高于對照組，差異均有統計學意義(P<0.05)。病例D組頸總動脈鈣化率高于病例A組、病例B組，而其余各組間差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 各組血清myostatin水平及血管鈣化情況比較

2.2血管鈣化組與血管非鈣化組臨床指標比較 血管鈣化組鈣磷乘積、CRP水平明顯高于血管非鈣化組，而myostatin水平明顯低于血管非鈣化組，差異均有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 血管鈣化組與血管非鈣化組臨床指標比較

2.3myostatin水平與各臨床指標的相關性 Pearson相關性分析顯示，myostatin與鈣磷乘積、CRP呈負相關(r=-0.293、-0.361，P=0.015、0.019)。

2.4血清myostatin、CRP、鈣磷乘積對DN患者發生血管鈣化預測價值 ROC曲線分析顯示，血清myostatin、CRP、鈣磷乘積用于預測DN患者發生血管鈣化的ROC曲線下面積(AUC)分別為0.734、0.683、0.698。myostatin預測血管鈣化發生的AUC最大，對應靈敏度為78.4%，特異度為78.3%。見表3和圖1。

表3 血清myostatin、CRP、鈣磷乘積對DN患者發生血管鈣化的預測價值

圖1 血清myostatin、CRP、鈣磷乘積預測DN患者血管鈣化的ROC曲線

2.5DN患者發生血管鈣化的多因素Logistic回歸分析 以患者是否出現血管鈣化為因變量(1=是，0=否)，以myostatin、CRP、鈣磷乘積為自變量，多因素Logistic 回歸分析結果顯示，高水平myostatin是DN患者發生血管鈣化保護因素，高CRP、高鈣磷乘積是DN患者發生血管鈣化獨立危險因素(P<0.05)，其OR及95%CI分別為0.334(0.155～0.581)、1.532(1.051～2.551)、2.134(1.325～3.803)。見表4。

表4 DN患者出現血管鈣化的多因素Logistic回歸分析

3 討 論

血管鈣化是DN患者終末期主要并發癥，也是DN患者心血管死亡的主要危險因素。有研究發現，一些標志物如OPG、RANKL、Fetuin A和FGF-23可以作為血管鈣化的抑制劑或誘導劑，但myostatin作為血管鈣化抑制劑或誘導劑的作用前景尚不清楚[9-11]。有研究表明，血管鈣化的形成過程是一個主動的、高度可調控的生物學過程，有可能是因為在鈣化促進因素作用下血管平滑肌細胞向成骨細胞轉化，最后成為中膜鈣化細胞[12]。血管鈣化是一個活性抑制因子與誘導因子相互作用的過程。脂蛋白代謝紊亂、高磷血癥、高鈣血癥、骨調節蛋白表達異常、氧化應激、炎癥、細胞凋亡等都參與血管鈣化的發生、發展[13]。有研究表明，myostatin水平與腰椎側位片的腹主動脈鈣化評分呈負相關，myostatin對透析患者的血管鈣化有潛在的有利影響[14]。一般而言，myostatin的表達與血管損傷嚴重程度的發生率呈正相關。動物實驗提示，缺乏myostatin的小鼠間充質干細胞通過調節成骨因子，肌肉量和脂肪量的增加與較高的血管鈣化患病率相關[15]。當肌肉質量減少時，血管鈣化可能經常發生，骨骼肌質量對透析患者血管鈣化發生率或進展與myostatin水平存在一定關聯。

本研究結果顯示，與對照組比較，DN患者Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ期血清myostatin水平明顯降低，且隨DN患者病情的進展而下降，而Ⅰ、Ⅱ期的myostatin水平差異無統計學意義，提示DN患者myostatin水平與病情嚴重程度有關。當透析患者病情加重時，myostatin產生會減少，而myostatin與病情的確切作用機制尚不清楚，需要進一步的前瞻性研究來驗證，有必要監測患者透析前及長期透析期間的myostatin水平。有研究顯示，myostatin是體內強大的異位鈣化抑制物，在血清鈣磷動態平衡中發揮重要作用[16]。在血液循環中與基質G1a蛋白(MGP)和鈣、磷形成復合體，抑制磷灰石前體礦物質的形成和沉積，使血清鈣磷乘積下降50%。本研究結果顯示，myostatin與鈣磷乘積、CRP呈負相關，提示DN患者血管鈣化可能與營養狀況及微炎癥狀態有關。炎癥和營養不良發生率在DN患者中較為常見，且其與動脈粥樣硬化密切相關。研究表明，DN患者常長期伴隨慢性炎癥，后者是人群心血管事件的重要危險因素，可加速動脈粥樣和營養不良的發展，形成營養不良-炎癥-動脈粥樣硬化綜合征，三者互相影響導致DN高病死率[17]。CRP是一種非特異性炎癥標志物，是判斷慢性感染常用的指標[18]。本研究結果顯示，血管鈣化組DN患者myostatin水平明顯低于血管非鈣化組，且與CRP、鈣磷乘積呈負相關，表明除高血鈣、血磷外，低myostatin水平和炎癥亦可能是引起血管鈣化的重要原因。

據報道，終末期腎病患者一半以上會死于心血管疾病，且與血管鈣化密切相關[19-20]。本研究結果發現，DN患者血清myostatin水平低于健康人群，伴有血管鈣化的患者血清myostatin水平降低更加明顯，提示血清myostatin可能早期預測透析患者發生血管鈣化。ROC曲線顯示，myostatin預測血管鈣化的截斷值為5.25 ng/mL，此時靈敏度為78.4%，特異度為78.3%，均高于CRP、鈣磷乘積對血管鈣化預測的靈敏度和特異度，多因素Logistic回歸模型中調整了年齡和性別數據后發現，myostatin水平是DN患者發生血管鈣化的重要危險因素，提示myostatin對DN患者發生血管鈣化的預測價值更高。

綜上所述，DN Ⅲ期以上患者血清myostatin水平下降，后者可作為DN的診斷參考指標之一。血清myostatin在DN合并血管鈣化發生過程中發揮一定作用。同時，本研究有一定局限性，一是參與對象相對較少，二是本研究為橫斷面研究，尚不能佐證前后的因果關聯。