2型糖尿病患者血清网膜素1水平与骨代谢及氧化应激的关系

朱明明，李宗虎，郑宪玲，王颖霞，霍双，张瑞清，张树杰

邯郸市中心医院，河北邯郸056001

2型糖尿病（T2DM）是常见的慢性代谢性疾病，且受生活习惯及社会环境的影响，其发病率逐年上升［1］。T2DM面临着更高的骨质疏松风险，可能与胰岛素缺乏或相对缺乏导致的骨矿物质代谢异常有关［2］。有报道指出，糖与骨骼代谢的内分泌调节机制极为相似，骨骼可接受胰腺、脂肪、中枢神经的信号从而参与调节胰岛素分泌与糖代谢［3］。氧化应激是指机体在外界因素刺激下，自由基产生与抗氧化防御失衡，从而导致组织损伤。研究表明，氧化应激是糖尿病及其并发症发病过程中原发、独立的危险因素，且与脂肪细胞因子具有一定相关性［4］。网膜素1（Omentin-1）是特异性表达于网膜脂肪组织的保护性脂肪因子，具有胰岛素增敏作用，参与糖、脂代谢调节［5］。目前关于Omentin-1与T2DM患者骨代谢及氧化应激指标的相关性尚未完全明确。本研究通过观察T2DM患者患者血清Omentin-1水平，探讨其与骨代谢及氧化应激的相关性。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2018年6月—2020年6月本院收治的120例T2DM患者。纳入标准：①符合《中国2型糖尿病防治指南》中的诊断标准［6］；②精神正常，可配合完成研究。排除标准：合并其他内分泌疾病如甲状腺功能亢进症；合并血液系统肿瘤、骨肿瘤、骨折等疾病；近6个月使用过雌激素、氟化物、大剂量钙剂等影响骨代谢的药物；精神异常患者；妊娠期、哺乳期患者。根据病情控制情况将患者分成A组（病情控制良好，血糖长期稳定在5.6～7.2 mmol/L，且未发生低血糖现象；糖化血红蛋白（HbA1c）≤8%；未合并急慢性糖尿病并发症；体质量在正常范围，可正常生活和工作）68例和B组（病情控制不良，血糖长期>7.2 mmol/L且不稳定；HbA1c>8%；合并急性、慢性糖尿病并发症）52例。另选取同期健康体检者60例为对照组。A组男42例、女26例，年龄（59.63±7.21）岁，BMI（23.68±2.39）kg/m2，吸烟19例、饮酒15例；B组男33例、女19例，年龄（59.80±7.46）岁，BMI（23.54±2.35）kg/m2，吸烟25例、饮酒10例；对照组男38例、女22例，年龄（59.74±7.53）岁，BMI（23.65±2.41）kg/m2，吸烟17例、饮酒14例。三组性别、年龄、BMI、吸烟、饮酒情况比较，差异无统计学意义（P均>0.05）。本研究经医院伦理委员会批准，患者均知情同意并签署知情同意书。

1.2 血清Omentin-1、骨代谢指标及氧化应激指标检测 采集受试者清晨空腹静脉血约5 mL，置于含有抗凝剂的真空管中，3 000 r/min离心10 min，取上清，-80℃保存备用。采用ELISA法检测Omentin-1以及骨代谢指标骨特异性碱性磷酸酶（BAP）、骨钙素（BGP）、抗酒石酸酸性磷酸酶（TrACP-5b）水平，硫代巴比妥酸比色法测定血清丙二醛（MDA），羟胺法测定超氧化物歧化酶（SOD）水平，严格按照试剂盒说明书操作。

1.3 统计学方法 采用SPSS24.0统计软件。计量资料以±s表示，多组间比较采用单因素方差分析，两组间比较采用LSD-t检验；计数资料以百分数表示，组间比较采用χ2检验。相关性分析采用Pearson相关系数法。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三组血清Omentin-1水平比较 A、B组及对照组血清Omentin-1水平分别为（58.30±6.91）、（46.18±5.23）、（75.21±10.96）ng/mL。A、B组血清Omentin-1水平均低于对照组，且B组低于A组（P均<0.05）。

2.2 三组血清骨代谢指标比较 与对照组比较，A、B两组血清BAP、TrACP-5b水平均升高，BGP水平均降低（P均<0.05）；与A组比较，B组血清BAP、TrACP-5b水平升高，BGP水平降低（P均<0.05）。见表1。

表1 三组血清BAP、BGP、TrACP-5b水平比较（±s）

表1 三组血清BAP、BGP、TrACP-5b水平比较（±s）

注：与对照组比较，*P<0.05；与A组比较，△P<0.05。

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2.3 三组血清氧化应激指标比较 与对照组比较，A、B两组血清MDA水平均升高，SOD水平均降低（P均<0.05）；与A组比较，B组血清MDA水平升高，SOD水平降低（P均<0.05）。见表2。

表2 三组血清MDA、SOD水平比较（±s）

表2 三组血清MDA、SOD水平比较（±s）

注：与对照组比较，*P<0.05；与A组比较，△P<0.05。

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2.4 T2DM患者血清Omentin-1水平与骨代谢、氧化应激指标的相关性 T2DM患者血清Omentin-1水平与BAP、TrACP-5b、MDA呈负相关，与BGP、SOD呈正相关（P均<0.05）。见表3。

表3 血清Omentin-1水平与骨代谢、氧化应激相关性

3 讨论

T2DM及其并发症的发病机制目前尚未完全阐明，通常认为其发病与胰岛β细胞功能障碍、胰岛素抵抗、胰岛素信号传导异常、脂质代谢改变、炎症反应、氧化应激失衡有关［7-8］。Omentin是一种从人网膜脂肪组织cDNA文库中新发现的特异性因子，包括Omentin-1、Omentin-2两种，在血液循环中多以Omentin-1为主。Omentin-1可促进皮下及网膜脂肪细胞胰岛素进行葡萄糖的转运，并可增强胰岛素敏感性。骨质疏松是T2DM的主要并发症之一，其显著增加了患者的骨折风险，尤其是高龄T2DM患者，一旦发生骨折，病死率将明显增加［9］。而氧化应激是导致糖尿病肾病、糖尿病视网膜病变等并发症的重要因素，可加快糖尿病进程。因此，T2DM骨代谢及氧化应激的相关研究备受关注。

骨代谢过程是成骨细胞、破骨细胞活性及骨矿物质、骨基质变化的反映。BAP由成熟及未成熟的成骨细胞释放，可在成骨过程中促进磷酸酯水解为磷酸，有利于羟磷灰石沉积，同时可水解焦磷酸盐，抑制或减轻其对骨矿化的抑制作用，从而促进骨形成。因此，BAP可作为反映骨形成的特异性指标。研究显示，高血糖可导致骨细胞中高浓度BAP释放入血，通常认为该现象是伴随骨吸收亢进而发生的代偿性骨形成增强，不仅意味着T2DM患者骨转换水平高于健康人群，更有可能是BAP与机体中胰岛素抵抗相互作用的结果［10］。BGP是成骨细胞释放的非胶原蛋白，血清水平与骨内水平表现为正相关，因此血清BGP可反映成骨细胞活性，评价骨更新情况。由于T2DM患者胰岛素受体缺陷或胰岛素缺乏，成骨细胞活性与骨转化能力降低，导致合成及分泌BGP的能力降低［11］。TrACP-5b由破骨细胞释放，其特异性强、血清水平稳定，可反映破骨细胞活性及骨吸收状态，具有预测骨折发生风险的价值。脂肪组织作为活跃的内分泌器官，通过合成、释放多种脂肪细胞因子如Omentin-1维持糖脂代谢平衡。既往研究发现，Omentin-1可通过刺激胰岛素受体信号通路中AKT发生磷酸化，从而增强胰岛素敏感性［12-13］。Omentin-1水平异常降低时，将加重胰岛素抵抗，影响血糖控制效果。机体处于高血糖状态时可发生渗透性利尿，导致磷、钙等丢失过多；血磷、血钙减少将继发甲状旁腺功能亢进，加快骨转化，最终形成骨质疏松。本研究结果显示，对照组、A组、B组血清BAP、TrACP-5b水平依次升高，Omentin-1、BGP水平依次降低，提示T2DM患者Omentin-1及骨代谢指标异常，且均与T2DM病情控制程度相关；血清Omentin-1水平与BAP、TrACP-5b呈负相关，与BGP呈正相关，提示Omentin-1与骨代谢相关。

SOD属于一种抗氧化酶，是超氧阴离子转化为H2O2及O2的必需物质，广泛存在于代谢性细胞，其水平可间接反映机体清除氧自由基、抵抗氧化性损伤的能力。MDA作为SOD代谢终末产物，被认为是测定脂质过氧化物生成量、氧自由基生成量的可靠指标［14］。机体正常生理状态下，促氧化剂与抗氧化剂呈动态平衡。T2DM中SOD代谢异常导致抗过氧化能力降低，自由基生成量增加，与抗氧化剂间的平衡失调［15-16］。一方面，T2DM在高血糖刺激下，糖基化蛋白质，细胞质醛糖及线粒体中脂肪、糖发生还原反应，生成大量氧自由基，过度消耗内源性SOD，使血清SOD减少。另一方面，由于SOD糖基化后活性显著降低，抗氧化能力随之降低，氧自由基攻击生物膜中多不饱和脂肪酸，导致脂质过氧化反应，生成脂质过氧化物MDA，破坏细胞结构与功能。Omentin-1主要由脂肪细胞合成，而脂肪组织是氧化应激较为剧烈的部位。动物实验表明，活性氧自由基对脂肪细胞Omentin-1的产生具有抑制作用，采用抗氧化剂干预肥胖小鼠后，可显著减轻脂肪组织炎症，并促进Omentin-1释放，提示Omentin-1与氧化应激互相拮抗，在胰岛素抵抗及T2DM进程中发挥不同作用［17］。本研究结果中，对照组、A组、B组血清MDA水平依次升高，SOD水平依次降低；血清Omentin-1水平与MDA呈负相关，与SOD呈正相关，提示T2DM患者存在氧化应激异常，且与病情控制程度有关，Omentin-1与氧化应激具有相关性。

综上所述，T2DM患者血清Omentin-1水平降低，血糖控制不佳者下降更显著；Omentin-1水平与骨代谢异常及氧化应激反应相关，可能在糖尿病进展及骨代谢异常中发挥重要作用。