糖尿病足患者骨钙素与动脉粥样硬化指标的相关性研究
2015-11-03杨腾舜皮银珍赵晋晋
杨腾舜,皮银珍,赵晋晋
(长沙市第一医院内分泌科,长沙 410005)
糖尿病足患者骨钙素与动脉粥样硬化指标的相关性研究
杨腾舜,皮银珍,赵晋晋
(长沙市第一医院内分泌科,长沙 410005)
目的:研究糖尿病足患者血清骨钙素(BGP)水平的变化以及与踝肱指数(ABI)、颈动脉内中膜厚度(IMT)的相关性。方法:选取2012年1月~2014年10月收治的2型糖尿病合并糖尿病足患者78例(DF组)为研究对象,另选取2型糖尿病无溃疡者52例(DM组)为对照组,进行影像学和生物化学指标检查。以ABI和IMT作为评估动脉粥样硬化的指标;采用SPSS17.0软件进行数据处理。结果:DF组BGP明显低于DM组,BGP与FPG、HOMAIR、HbA1c、TG呈负相关;BGP与FINS、HOMA-HBC、HDL-C呈正相关;采用多元回归分析表明∶调整FPG、FINS、HbAlc、HOMA-IR、TG、TC、LDL-C、HDL-C后,BGP与ABI、IMT显著相关。结论:糖尿病足患者血清BGP水平较糖尿病患者更低;血清BGP水平越低,发生动脉粥样硬化的危险性更大;血清BGP水平测定可推测糖尿病足溃疡发生的风险。
血清骨钙素;糖尿病足;踝肱指数;颈动脉内中膜厚度
糖尿病足(diabetic foot,DF)是2型糖尿病(type 2 diabetic mellitus,T2DM)的一种常见并发症,是糖尿病患者致残、致死的重要原因,大约12%~25%的糖尿病患者一生中会罹患糖尿病足病[1],我国报道糖尿病足的门诊患病率为2.3%~3.67%[2-3]。骨钙素(Bone gla protein,BGP)由成熟的成骨细胞分泌,具有骨代谢调节激素的作用[4],近年来的动物研究表明,血清BGP与糖脂代谢有关[5-6]。Kanazawa等[7]研究发现T2DM患者血清BGP参与动脉粥样硬化的调节过程。我们通过检测DF患者的血清BGP水平以及踝肱指数(ABI)、颈动脉内中膜厚度(IMT),进一步探讨BGP与动脉粥样硬化指标的相关性。
1 资料与方法
1.1临床资料 选取2012年1月~2014年10月湖南省长沙市第一医院内分泌科收治的2型糖尿病合并糖尿病足患者78例(DF组)为研究对象,其中男性47例,女性31例,年龄55~75岁,平均年龄63.26± 6.75岁。入选患者均参照《中国2型糖尿病防治指南(2010年版)》关于糖尿病及糖尿病足的诊断和分级标准。另选取同期住院治疗的新诊断2型糖尿病无溃疡者52例(DM组)作为对照组,其中男33例、女19例,年龄54~71岁、平均(61.19±6.88)岁。有肝肾功能不全、恶性肿瘤、自身免疫性疾病、曾患骨折及服用影响骨代谢的药物(如维生素D、华法林、降钙素、二磷酸盐化合物、雷洛昔芬、激素等)、以及性激素异常患者均排除在本研究之外。
1.2方法
1.2.1一般资料 包括患者姓名、性别、年龄,糖尿病病史及降糖药的用药史,以及其他药物的用药史(降压药、降脂药、抗血小板聚集药)等。测量身高、体重,计算体质指数(BMI)=体重/身高(kg/m2)。
1.2.2生化指标测定 过夜空腹12h抽取静脉血3-5ml。血脂谱:甘油三酯(TG,酶法)、总胆固醇(TC,酶法)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C,均相测定法)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C,均相测定法);骨钙素(BGP,化学发光法);糖化血红蛋白(HbAlc,高效液相色谱法);空腹血浆葡萄糖(FPG,葡萄糖氧化酶法);空腹血清胰岛素(FINS,化学发光法)。胰岛素抵抗指数(HOMAIR)=FPG×FINS/22.5,胰岛素β细胞功能指数(HOMAHBCI)=20×FINS/(FPG-3.5)。
1.2.3颈动脉内中膜厚度(IMT)检测 采用美国ACUSON128XP/10 型彩色电脑声像仪测定,探头频率7.0 MHz。患者仰卧,IMT记录为B超图像上管腔-内膜交界和基-外膜交界处之间的距离,以最大值代表颈内动脉的厚度。
1.2.4踝肱指数(ABI)测量 采用英国亨特莱RD2超声多普勒足箱检测仪测定。患者仰卧,休息半小时后测双侧前臂血压,并取高值作肱动脉压(两次血压差值小于10 mmHg);双侧胫后动脉和足背动脉的收缩压为踝动脉压,分别除以肱动脉压,其值为ABI,ABI<0.9为异常。DF组选择患肢ABI,DM组选择双侧中较低的一侧ABI。
1.3统计学方法及数据处理 统计分析均在计算机上用SPSS17.0软件包完成。检验各组变量正态分布情况,正态分布的计量资料以均数±标准差表示,两组之间比较用t检验。BGP与其他指标的相关性采用Pearson相关分析和多元逐步回归分析。以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1研究对象的基本临床特征 如表1所示,两组间年龄、BMI、TG、LDL-C两者无明显差异。与DM组比较,DF组FPG、HbA1c、HOMA-IR、TC、IMT高于DM组(P<0.05),FINS、HOMA-HBC、HDL-C、ABI、BGP均低于DM组(P<0.05)。
表1 两组患者临床基本特征比较
2.2BGP与生化指标的相关分析 如表2所示,线性相关分析表明:研究对象总体中BGP与FPG、HOMAIR、HbA1c、TG呈负相关(P<0.05),有统计学意义;BGP与FIN、HOMA-HBC、HDL-C呈正相关(P<0.05),有统计学意义;BGP与TC、LDL-C无明显相关关系。
表2 BGP与生化指标的相关分析
2.3血清BGP与动脉粥样硬化指标ABI、IMT的相关性 采用多元回归分析对血清BGP、IMT、ABI与患者的FPG、FINS、HbAlc、HOMA-IR、TG、TC、LDL-C、HDL-C进行了调整。结果显示,DF组血清BGP水平与ABI呈正相关(r=0.482,P<0.05),与IMT呈负相关(r=-0.263,P<0.05),具有统计学意义。
3 讨论
DF是在糖尿病基础上由于合并周围血管病变(peripheral arterial disease,PAD)、神经病变和感染等多种因素共同作用的结果,是糖尿病患者的严重并发症。PAD是糖尿病常见大血管并发症之一,是糖尿病患者致残、致死的最主要原因之一[8],其发生率高,据国内调查,在病程5年以上、年龄大于40岁的T2DM患者中PAD发病率高达90.8%[9]。PAD既是全身血管病变的一个局部反映,也是导致糖尿病足溃疡、坏疽甚至截肢的主要原因[10]。ABI是PAD常用的筛查与诊断方法,ABI与DF的发生存在明显的相关性,DF患者ABI往往明显降低或异常升高,已有研究表明足部动脉搏动减弱、ABI水平降低是足部溃疡和截肢的独立危险因素[11],Prompers等[12]研究也表明PAD患者中近一半有足溃疡,可见ABI水平也是影响足溃疡发生的重要因素。多项研究显示,IMT是反映包括下肢血管在内的大血管病变严重程度的指标之一,可作为血管病变的预测因子。国内杨蔚等[13]研究表明颈动脉IMT增厚与DF的严重程度有关,陈燕等[14]通过测定并比较T2DM患者ABI与IMT关系,结果表明,IMT增厚与PAD病变程度成正相关。
BGP来源于成熟的成骨细胞,反映成骨细胞活性,是成骨细胞功能和骨质矿化的特殊标志物,作为评估骨形成及骨转换率的特异性指标。近来,国内外大量的动物实验和临床研究发现BGP不仅参与骨代谢调节,而且在血糖、血脂代谢的调节中发挥着重要作用[5-6,15-16],糖尿病患者血清BGP水平明显低于糖耐量正常人群。本研究结果显示,DF组血清BGP水平明显低于DM组,有显著性差异;相关分析表明提示血清BGP水平与FPG、HOMA-IR、HbA1c、TG呈负相关,与FINS、HOMA-HBC、HDL-C呈正相关,与上述研究报道基本一致。BGP对糖、脂代谢影响的机制仍不明确,可能与BGP通过诱导脂肪细胞分泌脂联素,促进胰岛β细胞增殖、增加胰岛素分泌和提高机体对胰岛素的敏感性有关。DF组患者血清BGP水平明显低于DM组,可能与DF患者糖尿病病程长,血糖、血脂控制更差,长期高糖毒性导致胰岛β细胞功能下降,对成骨细胞上胰岛素受体作用减弱,从而抑制了成骨细胞合成及分泌BGP[17];另外胰岛素还可促进1,25-(OH)2D3合成,进而促进成骨细胞合成及分泌BGP,而糖尿病患者往往存在胰岛素分泌不足,因此BGP随之减少[18]。
许多研究显示,BGP还存在于向钙化发展的血管平滑肌细胞中,BGP表达的变化并非是动脉粥样硬化的结果,BGP可能参与了动脉粥样硬化形成的调节,在动脉粥样硬化的发生、发展过程中起重要作用。本研究对BGP与动脉粥样硬化指标ABI、IMT的相关性进行分析,发现DF组血清BGP水平与ABI呈正相关,与IMT呈负相关。表明成骨细胞分泌的BGP的降低可能与动脉粥样硬化有关。BGP在动脉粥样硬化中的作用机制尚未阐明,BGP在循环中与在血管壁局部的作用不同,循环中血清BGP通过提高胰岛素水平、增加胰岛素敏感性,改善血管内皮功能、平滑肌细胞增殖、血管炎症状态,延缓动脉粥样硬化的发生、发展,对心血管疾病的发生可能具有保护作用。与循环中的血清BGP对机体代谢的保护作用相反,局部血管壁中的BGP因与沉积的羟基磷灰石有高度的亲和力,在钙化血管壁局部BGP表达升高,提示在钙化血管壁局部,BGP具有促进血管钙化的作用[19]。而动脉粥样硬化性钙化是动脉粥样硬化普遍存在的病理表现,主要表现为血管壁僵硬性增加,顺应性降低,是引起心、脑血管事件和外周血管病发生的重要因素。
综上所述,糖尿病足患者血清BGP水平较糖尿病患者更低,在糖尿病足患者动脉粥样硬化的发生发展中,除了传统的因素外,BGP起了非常重要的作用。血清BGP的降低可能是PAD发生的一个较好的临床预测指标。血清BGP水平测定可推测糖尿病足溃疡发生的风险,这为我们进一步研究DF防治提供新的诊疗思路。
[1] Singh N, Armstrong DG, Lipsky BA. Preventing foot ulcers in patients with diabetes[J]. JAMA, 2005, 293(2): 217-228.
[2] 常宝成, 潘从清, 曾淑范. 208例糖尿病足流行病学及临床特点分析[J]. 中华糖尿病杂志, 2005, 13(2): 129-130.
[3] 关小宏, 李宝军, 肖黎, 等. 糖尿病足流行病学及糖尿病足截肢(趾)的临床情况分析[J/CD]. 中华损伤与修复杂志: 电子版, 2012, 7( 4): 406-408.
[4] Aonuma H, Miyakoshi N, Hongo M, et al. Low serum levels of undercarboxylated osteocalcin in postmenopausal osteoporotic women receiving an inhibitor of bone resorption[J]. Tohoku J Exp Med, 2009, 218(3): 201-205.
[5] Lee NK, Sowa H, Hinoi E, et al. Endocrine regulation of energy metabolism by the skeleton[J]. Cell, 2007, 130 ( 3): 456-469.
[6] Kindblom JM, Ohlsson C, Ljunggren O, et al. Plasma osteocalcin is inversely related to fat mass and plasma glucose in elderly Swedish men[J]. J Bone Miner Res, 2009, 24(5): 785-791.
[7] Kanazawa I, Yamaguchi T, Yamamoto M, et a1. Serum osteocalcin level is associated with glucose metabolism and atherosclerosis parameters in type 2 diabetes mellitus[J]. J Clin Endocrinol Metab, 2009, 94(1): 45-49.
[8] 徐爱霞, 唐莉, 王晓华, 等. 中年男性2型糖尿病患者性激素水平与颈动脉内膜中层厚度的关系[J]. 湖南师范大学学报(医学版),2008, 5(4): 33-36.
[9] 潘长玉, 高妍, 袁申元, 等. 2型糖尿病下肢血管病变发生率及相关因素调查[J]. 中国糖尿病杂志, 2001, 9: 323.
[10] Cacoub P, Cambou JP, Kownator S, et al. Prevalence of peripheral arterial disease in high- risk patients using ankle - brachial index in general practice: a cross-sectional study [J]. Int J Clin Pract, 2009, 63 (1) : 63-70.
[11] Leese G, Schofield C, Mcmurray B, et al. Scottish foot ulcer risk score predicts foot ulcer healing in a regional specialist foot clinic[J]. Diabetes Care, 2007; 30(8): 2064-2069.
[12] Prompers L, Huijberts M, Apelqvist J, et al. High prevalence of ischaemia, infection and serious comorbidity in patients with diabetic foot disease in Europe. Baseline results from the Eurodiale study[J]. Diabetologia, 2007, 50(1): 18-25.
[13] 杨蔚, 刘倩, 李代清. 糖尿病足病变严重程度与颈动脉内膜中层厚度的关系[J]. 临床荟萃, 2012, 27(19): 1707-1709.
[14] 陈燕, 顾刘宝, 陈玲. 2型糖尿病患者尿微量白蛋白排泄率与外周血管病变及感觉阈值关系的研究[J]. 实用老年医学, 2010, 24( 5) : 390-392.
[15] Fernández-Real JM, Izquierdo M, Ortega F, et al. The relationshipof serum osteocalcin concentration to insulin secretion, sensitivity, and disposal with hypocaloric diet and resistance training[J]. J Clin Endocrinol Metab, 2009, 94: 237-245.
[16] Zhou M, Ma X, Li H, et al. Serum osteocalcin concentrations in relation to glucose and lipid metabolism in Chinese individuals[J]. Eur J Endocrinol, 2009, 161(5): 723-729.
[17] Rossini M, Gatti D, Zamberlan N, et al. Long-term effects of a treatment course with oral alendronate of postmenopausal osteoporosis[J]. J Bone Miner Res, 1994, 9(11): 1833-1837.
[18] Harris ST, Gertz BJ, Genant HK, et al. The effect of short- term treatment with alendronate on vertebral density and biochemical markers of bones remodeling in early postmenopausal women[J]. J Clin Endocrinol Metab, 1993, 76(6): 1399-1406.
[19] Yamaguchi A, Akashi T. Vascular calcification: mutual interaction between bone and blood vessel[J]. Clin Calcium, 2010, 20(11): 1669-1676.
A study on the correlation between the bone gla protein and atherosclerosis index in patients with diabetic foot
Yang Teng-shu, Pi Yin-zhen, Zhao Jin-jin
(Depart. of Endocrinology, The First Hospital of Changsha, Changsha 410005, China)
Objective To investigate the correlation between bone gla protein (BGP) and Ankle-brachial index (ABI),Carotid artery intima-media thickness(IMT)in patients with diabetic foot(DF). Methods Seventy-eight patients with DF(DF group)treated between 2012 January and 2014 October were involved in the study, and fifty-two type 2 diabetic mellitus patients(DM group)without foot ulcer as control group. ABI and IMT were selected as atherosclerosis index.The data were processed by SPSS17.0 software. Results The level of BGP in DF group was significantly lower than that of DM group, BGP was negatively correlated with FPG, HOMA-IR, HbA1c, TG and positively with FINS, HOMA-HBC, HDL-C. Multiple regression analysis showed that BGP was significantly correlated with ABI and IMT after adjustment of FPG, FINS, HbAlc, HOMA-IR,TG, TC, LDL-C, HDL-C. Conclusion The level of serum BGP in DF group was significantly lower than DM group, The risk of atherosclerosis increased as the level of BGP descended. Determination of serum BGP can predict the risk of diabetic foot ulcer.
bone gla protein; Diabetic foot ; ankle-brachial index; carotid intima-media thickness
R543.5
A
1673-016X(2015)03-0117-04
2015-03-28
杨腾舜, E-mail: yangts@163.com