小而密低密度脂蛋白膽固醇、CXC型趨化因子配體12與糖尿病患者并發心血管疾病的相關性

馬麗娜 曹振華 楊冰

1天津市天津醫院（天津 300211）；2天津市南開醫院（天津 300100）；3天津醫科大學細胞生物學系（天津 300070）

據統計，我國糖尿病患者數量為1.3 億左右，且18 歲以上人群的患病率為12.8%左右，由此可見糖尿病已成為影響民眾身心健康的重要疾病［1］。糖尿病患者通常存在明顯的糖脂代謝異常，且存在一定的炎癥反應，這些因素可增加心絞痛、心肌梗死等多種心血管疾病的發病風險，相關數據［2］顯示，糖尿病患者發生心血管疾病（CVD）的比例高達1/3，糖尿病患者心血管疾病的發生風險是一般人的2 ～ 4 倍，我國冠心病患者中糖尿病患病率約為52.9%。而各種心血管疾病也是導致糖尿病患者預后不良的主要原因之一，因此有效地防治糖尿病患者的心血管疾病具有重要的意義［3］。以往對于CVD 多采用影像學手段來評估，其可直觀地評估CVD 病變的嚴重程度及其功能學改變。小而密低密度脂蛋白膽固醇（sdLDL-C）是一種與動脈粥樣硬化（AS）密切相關的血脂指標，與低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）相比，具有更加強大的致AS 作用［4］。相關研究顯示，高水平的sdLDL-C 與冠心病發病風險呈正相關［5］。CXC 型趨化因子配體12（CXCL12）是CXC 型趨化因子的一員，趨化因子受體4（CXCR4）是CXCL12 的受體，過往的研究發現，CXCL12/CXCR4 軸在惡性腫瘤的浸潤、轉移中發揮著重要的作用［6］，而近年來有研究顯示，CXCL12/CXCR4 軸與AS 的發生、發展密切相關［7］，趙鵬等［8］的研究發現，冠心病患者的血清CXCL12水平升高與動脈粥樣斑塊穩定性變差有明顯的相關性。但目前的研究僅局限于血清sdLDL-C、CXCL12 水平與單純心血管疾病的關系，而關于糖尿病合并CVD 患者與血清sdLDL-C、CXCL12 水平的關系研究報道較少。鑒于此，本研究創新性地評估sdLDL-C、CXCL12 水平與糖尿病患者并發CVD 的相關性，旨在為臨床早期評估糖尿病患者并發CVD 風險提供參考，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料采用前瞻性研究法，選取2021 年6 月至2022 年9 月期間在我院接受治療的糖尿病患者256 例作為糖尿病組，納入標準：（1）均為2 型糖尿病患者，糖尿病患者診斷符合《中國老年糖尿病診療指南（2021 年版）》相關標準［9］；（2）自愿參與本次研究；（3）病史資料完整，可收集；（4）依從性佳，配合度好。排除標準：（1）合并肝癌、肺癌等惡性腫瘤者；（2）合并高滲性昏迷、酮癥酸中毒等糖尿病急性并發癥；（3）合并甲狀旁腺疾病、垂體性疾病；（4）嚴重肝腎功能不全者；（5）近1 個月應用過激素類藥物；（6）合并嚴重感染性疾病。另選取同期在我院體檢的健康志愿者40 例作為對照組，對照組的各項體檢項目結果均為正常，且明確無糖尿病和CVD。糖尿病組男141 例，女115 例，年齡（57.78 ± 8.96）歲，有吸煙史132 例，體質量指數（BMI）（22.45 ± 2.31）kg/m2。對照組男21 例，女19 例，年齡（56.74 ± 7.84）歲，有吸煙史17 例，BMI（21.87 ± 2.24）kg/m2。兩組的性別（χ2= 0.093）、年齡（t= 0.694）、吸煙史（χ2= 1.137）、BMI（t= 1.483）比較差異無統計學意義（P＞ 0.05）。本次研究通過了我院倫理委員會的批準（編號：20210605），患者或家屬對本次研究的內容知情并簽署同意書。

1.2 方法（1）收集所有患者的性別、年齡、病程、BMI、吸煙史、心血管疾病家屬史、高血壓等一般資料。另在患者入組后抽取空腹靜脈血樣，進行常規生化檢驗。其中采用葡萄糖氧化酶法檢測空腹血糖（fasting blood glucose，FBG），化學發光法檢測空腹胰島素（fasting serum insulin，FINS），毛細管電泳法檢測糖化血紅蛋白（glycosylated hemoglobin，HbA1c），7600 全自動生化分析儀檢測三酰甘油（triglyceride，TG）、總膽固醇（total cholesterol，TC）、高密度脂蛋白膽固醇（high density lipoprotein cholesterol，HDL-C）、LDL-C、肌酐（serum creatinine，SCr）、尿素氮（urea nitrogen， BUN）、谷草轉氨酶（aspartate aminotransferase， AST）、谷丙轉氨酶（alanine aminotransferase， ALT）等指標。（2）另抽取所有患者的空腹靜脈血5 mL，應用高速離心機采用3 000 r/min 的轉速離心10 min，提取血清。采用過氧化物酶法檢測血清sdLDL-C 的水平，全自動生化分析儀（日立7600），試劑盒購于北京九強生物技術有限公司。采用酶聯免疫吸附法檢測血清CXCL12 的水平，酶標儀（Biotek，Elx800）、試劑盒購于上海雅吉生物科技有限公司。

1.3 CVD 判定根據影像學資料進行判定，存在以下一種或多種疾病的則可判定存在CVD，主要包括：早期動脈硬化（X 線檢查可見主動脈伸長、擴張和扭曲，有時可見鈣質沉著）、心絞痛（冠脈造影結果可見冠狀動脈粥樣斑塊并血管狹窄）、心肌梗死（CT 可見局部心肌變薄、收縮期心肌壁增厚減低或不增厚、節段性室壁運動功能異常、整體及節段射血分數減低）、動脈粥樣硬化源性的短暫性腦缺血發作（數字減影血管造影可見狹窄程度≥ 50%）。將合并心血管疾病的患者納入到心血管疾病組，未合并心血管疾病的患者納入到非心血管疾病組。

1.4 統計學方法采用SPSS 25.0 統計軟件對數據進行統計學分析。計數資料以例或例（%）表示，組間比較用χ2檢驗。計量資料經檢驗均符合正態分布，以均值±標準差表示，組間比較采用獨立t檢驗，組內不同時間點的比較采用配對t檢驗。采用多因素logistic 回歸分析糖尿病患者并發CVD 的影響因素，采用ROC 分析相關指標糖尿病患者并發CVD 的診斷價值。以a= 0.05 為檢驗標準。

2 結果

2.1 糖尿病組和對照組的血清sdLDL-C、CXCL12水平比較糖尿病組的血清sdLDL-C、CXCL12 水平高于對照組（P＜ 0.05），見表1。

表1 糖尿病組和對照組的血清sdLDL-C、CXCL12水平比較Tab.1 Comparison of serum sdLDL-C and CXCL12 levels in diabetic and control groups ±s

組別對照組糖尿病組t值P值例數40 256 sdLDL-C（mmol/L）0.76 ± 0.18 1.36 ± 0.23 15.754＜ 0.001 CXCL12（ng/mL）7.15 ± 1.36 13.67 ± 2.54 15.867＜ 0.001

2.2 并發CVD 的糖尿病患者和無CVD 的糖尿病患者的相關指標比較糖尿病組中并發CVD 患者118 例（心血管疾病組），未合并心血管疾病患者138 例（非心血管疾病組），心血管疾病組和非心血管疾病組的性別、年齡、吸煙史、心血管疾病家屬史、高血壓、FBG、FINS、HbA1c、TG、TC、HDL-C、SCr、BUN、AST、ALT 比較差異無統計學意義（P＞0.05）。心血管疾病組的病程、BMI、LDL-C 以及血清sdLDL-C、CXCL12 水平均高于非心血管疾病組（P＜ 0.05），見表2。

表2 并發CVD 的糖尿病患者和無CVD 的糖尿病患者的相關指標比較Tab.2 Comparison of relevant indicators between diabetic patients with concurrent cardiovascular disease and diabetic patients without cardiovascular disease ±s

表2 并發CVD 的糖尿病患者和無CVD 的糖尿病患者的相關指標比較Tab.2 Comparison of relevant indicators between diabetic patients with concurrent cardiovascular disease and diabetic patients without cardiovascular disease ±s

組別非心血管疾病組心血管疾病組χ2/t值P值例數138 118性別（男/女）73/65 68/50 0.575 0.448年齡（歲）57.00 ± 8.72 58.69 ± 8.98 1.525 0.129病程（年）7.49 ± 2.18 8.53 ± 3.15 3.105 0.002 BMI（kg/m2）21.83 ± 2.26 23.18 ± 2.42 4.611＜ 0.001吸煙史［例（%）］64（46.38）68（57.63）3.224 0.073組別非心血管疾病組心血管疾病組χ2/t值P值心血管疾病家屬史［例（%）］46（33.33）43（36.44）0.271 0.603高血壓［例（%）］70（50.72）68（57.63）1.220 0.269 FBG（mmol/L）8.32 ± 1.08 8.43 ± 1.15 0.788 0.431 FINS（μU/mL）13.58 ± 2.48 14.06 ± 2.65 1.496 0.136 HbA1c（%）6.94 ± 0.46 6.98 ± 0.57 0.621 0.535組別非心血管疾病組心血管疾病組χ2/t值P值TG（mmol/L）1.48 ± 0.32 1.56 ± 0.41 1.752 0.081 TC（mmol/L）5.26 ± 1.03 5.53 ± 1.21 1.929 0.055 HDL-C（mmol/L）1.54 ± 0.31 1.49 ± 0.27 1.364 0.174 LDL-C（mmol/L）3.29 ± 0.56 3.61 ± 0.61 4.373＜ 0.001 SCr（μmmol/L）67.94 ± 13.58 70.32 ± 16.94 1.247 0.213組別非心血管疾病組心血管疾病組χ2/t值P值BUN（mmol/L）5.91 ± 1.02 5.88 ± 1.33 0.204 0.839 AST（U/L）31.72 ± 11.34 33.05 ± 13.57 0.854 0.394 ALT（U/L）29.78 ± 10.37 30.16 ± 10.49 0.291 0.772 sdLDL-C（mmol/L）1.23 ± 0.21 1.51 ± 0.25 9.739＜ 0.001 CXCL12（ng/mL）12.39 ± 2.48 15.17 ± 2.59 8.759＜ 0.001

2.3 糖尿病患者并發CVD 的影響因素分析以2.2 中存在差異的指標作為自變量，以糖尿病患者是否并發CVD 為因變量，并發CVD 賦值為1。經多因素logistic 回歸分析顯示，sdLDL-C、CXCL12 為糖尿病患者并發CVD 的獨立影響因素（P＜ 0.05），見表3。

表3 糖尿病患者并發CVD 的影響因素分析Tab.3 Analysis of risk factors for CVD complication in diabetic patients

表4 sdLDL-C、CXCL12 及二者聯合檢測對糖尿病患者并發CVD 的診斷價值Tab.4 Diagnostic value of sdLDL-C， CXCL12 and the combination of the two in diabetic patients with concomitant CVD

2.4 sdLDL-C、CXCL12 及二者聯合檢測對糖尿病患者并發CVD 的評估價值分析ROC 分析顯示，血清sdLDL-C、CXCL12 及聯合檢測對糖尿病患者并發CVD 的曲線下面積分為別0.824（95%CI：0.723 ～ 0.929，最佳截斷值1.41 mmol/L）、0.725（95%CI：0.614 ～ 0.835，最佳截斷值13.96 ng/mL），0.921（95%CI：0.814 ～ 0.986）；且聯合檢測的敏感度、特異度高于單一檢測。聯合檢測的曲線下面積大于血清sdLDL-C、CXCL12 單一檢測（z= 3.724、3.657，P＜ 0.05）。

圖1 sdLDL-C、CXCL12 及聯合檢測評估糖尿病患者并發CVD 的ROC 曲線Fig.1 ROC curves of sdLDL-C， CXCL12 and combined assays to assess concomitant CVD in diabetic patients

3 討論

控制以LDL-C 為代表傳統脂代謝指標在合理范圍內是預防心血管疾病的重要目標，但近年來的研究發現，通過降膽固醇治療后并不能大幅度降低心血管疾病的發病風險，因此美國內分泌協會和美國臨床內分泌學專家協會建議臨床增加新型脂代謝指標的檢測，以便更加完善心血管疾病的風險評估［10］。與LDL-C 相比，sdLDL-C 更容易穿透動脈內皮，且sdLDL-C 與低密度脂蛋白受體的親和力較低，在血液中的半衰期更長，更容易被氧化，因此sdLDL-C 具有更強的致AS 作用［11］。CXCL12又被稱為基質細胞源性因子-1（SDF-1），基因位于10號染色體10q11.1，可與CXCR4的N端進行結合，在細胞遷移、炎癥反應、維持血液高凝狀態等方面有重要的調節作用［12］。過往的研究發現，CXCL12/CXCR4 軸在惡性腫瘤的浸潤、轉移中發揮著重要的作用，CXCL12/CXCR4 軸與AS 的發生、發展密切相關。但關于糖尿病患者并發CVD 與sdLDL-C、CXCL12 的相關性暫未可知。

本研究結果顯示，糖尿病組的血清sdLDL-C 水平高于對照組，提示糖尿病患者的血清sdLDL-C 水平異常升高。原因分析可知，糖尿病患者的重要癥狀為高血糖、血脂異常，常出現脂肪分解增加及游離脂肪酸水平升高，血清TG含量升高，低密度脂蛋白顆粒結構出現異常，在肝酯酶的促進下，低密度脂蛋白顆粒水解速度加快，生成小直徑、大密度的顆粒，即sdLDL-C顆粒。因而與正常人群比較怕，糖尿病組的血清sdLDL-C水平呈現升高的趨勢。這也與劉肖瑛等［13］的研究結果一致。本研究結果還顯示，心血管疾病組的血清sdLDL-C 水平高于非心血管疾病組，且高表達的sdLDL-C 為糖尿病患者并發CVD 的危險因素，這表明sdLDL-C 的表達與糖尿病患者是否并發CVD 密切相關。低密度脂蛋白是由兩種不同形狀顆粒組成，sdLDL 為其中的一種，其更易別氧化，是導致AS 的最重要的脂蛋白［14］。由于sdLDL顆粒小，唾液酸含量低，易氧化，血漿清除率低，表面極性分子少，容易與血管壁結合，富含陰離子蛋白聚集糖，而且更易進入血管壁形成泡沫細胞，誘導血栓素生成，血小板聚集增多，對粥樣斑塊的形成能力更強，對血管壁作用更持久，因而其水平升高可導致AS 的進一步加重［15］。并且有研究［16］表明，sdLDL-C 聯合血脂六項、血糖檢測在心血管疾病的診斷、普查中具有較高的臨床應用價值。因此在心血管疾病組患者中的血清sdLDL-C水平高于非心血管疾病組。且相關研究結果顯示，sdLDL-C 可預測老年2 型糖尿病患者48 個月內的心血管事件的發生風險（HR：1.281，95%CI：1.225 ～ 16.032）［17］，與本研究結果具有一致性。

本研究結果顯示，糖尿病組的血清CXCL12 水平高于對照組，心血管疾病組的血清CXCL12 水平高于非心血管疾病組，且高表達的CXCL12 為糖尿病患者并發CVD 的危險因素，提示糖尿病患者的血清CXCL12 水平異常升高，且其表達水平與CVD關系密切。近年來的研究結果顯示，CXCL12 與AS 密切相關，LI 等［18］通過氧化低密度脂蛋白處理THP-1 細胞建立AS 模型，結果發現CXCL12 在模型THP-1 細胞中的表達異常升高，且在抑制CXCL12的表達后可緩解AS的進展。MERCKELBACH等［19］的研究顯示，與健康血管相比，CXCL12在動脈粥樣硬化斑塊中的mRNA水平表達增加，且不穩定斑塊的mRNA水平高于穩定斑塊。另有相關研究顯示，過表達CXCL12 可增加模型小鼠體內的AS 病變面積以及斑塊中的巨噬細胞浸潤，CXCL12 可通過抑制三磷酸腺苷結合盒轉運體蛋白A1（ABCA1）的表達降低膽固醇逆向轉運速率，進而促進AS 的發生、發展［20］。LEBERZAMMER 等［21］的研究發現，CXCL12 可通過促進血小板聚集促進血栓的形成，且在CXCL12 缺陷的小鼠模型中血栓形成受到了明顯的抑制。由此可見，CXCL12 可從多個途徑促進AS的發生、發展，并能在血栓形成的過程中也起到推進作用，因此其表達水平與CVD有密切關聯。

本研究通過ROC 分析發現，血清sdLDL-C、CXCL12 及聯合檢測對糖尿病患者并發CVD 的曲線下面積分為別0.824（最佳截斷值1.41 mmol/L）、0.725（最佳截斷值13.96 ng/mL），0.921；且聯合檢測的敏感度、特異度高于單一檢測，提示兩指標聯合檢測可以作為評估糖尿病患者并發CVD 風險的生物標志物。

綜上所述，糖尿病患者血清sdLDL-C 以及CXCL12 水平呈異常高表達，且其表達水平與動脈粥樣硬化性心血管病密切相關，二者水平升高是并發動脈粥樣硬化性心血管疾病的危險因素，且均具有較高的評估價值，后續應擴大樣本量深入研究。

【Author contributions】MA Li′na performed the experiments and wrote the article. CAO Zhenhua performed the experiments. YANG Bing revised the article. MA Lina and YANG Bing designed the study and reviewed the article. All authors read and approved the final manuscript as submitted.