皮肤自发荧光与颈动脉粥样硬化斑块的关系研究

刘林，张健，刘薇，黄有媛，贾佳，王淑玉，张洋，王贻坤，东黎光，王安平，司莫奎，高莹，张俊清*

晚期糖基化终末产 物（advanced glycation end products，AGEs）是由还原性糖类物质（如葡萄糖、果糖、戊糖等）与蛋白质、核酸或脂质等大分子物质的氨基基团发生缓慢非酶促结合反应所形成的一组异质化合物［1］。组织AGEs水平升高会加重机体的炎性反应及氧化应激反应，研究证实其与糖尿病及其并发症发生密切相关［2-4］。皮肤自发荧光（skin autofluorescence，SAF）是利用荧光测量仪检测皮肤组织AGEs水平。多项研究表明SAF能够独立预测糖尿病及并发症、心脑血管事件发生及死亡等，但现有研究多关注糖尿病及特殊人群中SAF与大血管病变之间的关系［2-3，5-8］，且多在西方白种人群进行，针对黄种人群的研究较少，国内相关研究样本量均偏小，缺少在自然人群中SAF的研究。本研究应用中国科学院安徽光学精密机械研究自主研发的针对黄种人皮肤的AGEs荧光检测仪DM Scan［9-10］，对社区自然人群进行皮肤AGEs自发荧光检测。动脉粥样硬化斑块是心脑血管疾病重要的危险因素，多用颈动脉超声评价，但超声检查对检查仪器、医生经验要求较高。SAF操作简便、迅速、无创。因此探讨在社区自然人群中SAF 与颈动脉粥样硬化斑块的关系对颈动脉病变的预测有一定意义。

1 对象与方法

1.1 研究对象 来自“八五期间”以首钢集团附属多个社区为主体开展的慢性病随访监测项目首钢地区队列于2018年9—12月参与随访的人群。纳入标准：年龄＞40岁，签署书面知情同意书。排除标准：（1）交流障碍，有严重失语、视听障碍等妨碍评估的躯体功能缺陷者；（2）有严重精神疾病，难以配合调查者；（3）行动不便者；（4）孕妇或其他研究者判断不适合参与本次调查者。

1.2 方法 采集研究对象的人口学特征、疾病史、体格检查、血液生化及SAF检测结果。（1）慢性病病史主要包括受试者自我报告的既往明确诊断的高血压、脂代谢紊乱、糖尿病、高尿酸血症、慢性肾功能不全病史，结合此次应用日立全自动生化分析仪7600检测的血脂（HMMPS法）、血尿酸（HMMPS法）、血肌酐（HMMPS法）、空腹血糖（己糖激酶法）、糖负荷后2 h血糖（己糖激酶法），判定受访者是否存在上述慢性病。（2）测量受访者身高、体质量，计算体质指数（BMI）。（3）由专业超声医师进行B超检查，检查双侧颈内动脉、颈外动脉、颈总动脉、颈动脉窦，观察任一部位是否存在动脉粥样硬化斑块。（4）由经过规范化培训的医师应用DM Scan进行皮肤AGEs荧光值检测，受试者将左臂置于测量仪上，测试部位避开瘢痕、苔藓样硬化和畸形皮肤，避免涂抹护肤品及防晒霜，自动测量3次后取平均值。

1.3 统计学方法 数据整理采用Excel 2010软件，数据分析采用SPSS 21.0软件。符合正态分布的连续变量以（x± s）描述，不符合正态分布的连续变量采用中位数（第1四分位数，第3四分位数）〔M（P25，P75）〕描述，分类变量以频数（频率）描述。非正态连续变量两组间比较采用Wilcoxon秩和检验；分类变量组间比较采用χ2检验。采用Logistic回归分析颈动脉粥样硬化斑块的影响因素。性别构成比差异较大进行了Z标准化处理后纳入回归分析。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者的基本特征 本研究纳入6 055例受试者，中位年龄62（58，66）岁；其中男2 068例（34.15%），女 3 987例（65.85%）； 中 位 BMI为 25.1（23.1，27.3）kg/m2；吸烟1 210例（19.98%）；糖尿病 1 794例（29.63%）；高血压2 309例（38.13%）；脂代谢紊乱3 460例（57.14%）；高尿酸血症801例（13.23%）；肾功能不全25例（0.41%）。两组年龄、性别、BMI、吸烟者占比、糖尿病患者占比、高血压患者占比、脂代谢紊乱患者占比、高尿酸血症患者占比、慢性肾功能不全患者占比比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。2 953例（48.77%）受试者超声发现存在颈动脉粥样硬化斑块，3 102例（51.23%）受试者无颈动脉粥样硬化斑块，颈动脉粥样硬化斑块组SAF测量值中位数为77.2（70.8，85.1）AU，高于无颈动脉粥样硬化斑块组SAF测量值中位数73.4（68.0，80.1）AU，差异有统计学意义 （P＜0.001，见表 1）。

2.2 颈动脉粥样硬化斑块的影响因素的Logistic回归分析 以颈动脉粥样硬化斑块为因变量（赋值：无颈动脉粥样硬化斑块=0，颈动脉粥样硬化斑块=1），以标准化性别、年龄、不同体型（BMI 18.5～23.9 kg/m2正常体型，BMI＜18.5 kg/m2消瘦体型，BMI 24.0～27.9 kg/m2超重体型，BMI≥28.0 kg/m2肥胖体型），是否吸烟，是否诊断糖尿病、高血压、脂代谢紊乱、高尿酸血症、慢性肾功能不全等传统心脑血管病变危险因素及SAF为自变量进行Logistic回归分析，结果显示：女性、年龄、肥胖体型、吸烟、糖尿病、高血压、脂代谢紊乱、SAF是颈动脉粥样硬化斑块的危险因素（P＜0.05，见表2）。

以SAF值的第25，50，75百分位值69.2、75.1、82.4 AU为界分为SAF低、中、高、明显升高4组。以颈动脉粥样硬化斑块为因变量（赋值：无颈动脉粥样硬化斑块=0，颈动脉粥样硬化斑块=1），将SAF转换为分类变量后，以标准化性别、年龄、BMI、是否吸烟，是否诊断糖尿病、高血压、脂代谢紊乱、高尿酸血症、慢性肾功能不全等传统心脑血管病变危险因素及SAF分组为自变量进行Logistic回归分析，结果显示：女性、年龄、高BMI、吸烟、糖尿病、高血压、脂代谢紊乱、明显升高SAF影响颈动脉粥样硬化斑块的发生（P＜0.05，见表3）。

表1 颈动脉粥样硬化斑块和无颈动脉粥样硬化斑块受访者特征比较Table 1 Characteristics of participants with and without carotid artery disease

表2 整体人群颈动脉粥样硬化斑块的影响因素的Logistic回归分析Table 2 Logistic regression of the factors associated with carotid artery disease in all participants

因年龄、吸烟、血糖是影响SAF的主要因素［11-13］，分别在年龄＜60岁、年龄≥60岁、不吸烟、吸烟、非糖尿病、糖尿病人群中，以标准化性别、BMI、高血压、脂代谢紊乱、高尿酸血症、慢性肾功能不全为控制变量，以SAF分组为自变量，进行Logistic回归分析。结果显示，在年龄＜60岁人群、吸烟人群中，SAF明显升高较SAF低值人群患颈动脉粥样硬化斑块风险更高（P＜0.05，见表4）。

3 讨论

SAF检测法利用荧光AGEs的自发荧光特性，采用荧光测量仪对皮肤AGEs水平进行检测，MEERWALDT等［14］研究表明，体外检测的局部皮肤AGEs荧光水平与该处皮肤组织活检AGEs水平高度相关。AGEs可以通过直接作用和受体介导途径增加氧化应激和炎性反应，造成血管内皮及基底膜的损伤，从而增加心脑血管疾病的发生率［15］。

在糖尿病人群中存在大血管病变者较无大血管病变者SAF值升高，SAF与最大颈动脉内膜中膜厚度、动脉硬化程度相关［2，16-17］。JUJIC 等［18］分析Malmö饮食与癌症心血管队列的513例年龄偏大的受访者，发现在老年人群中SAF与颈动脉粥样硬化斑块的体积呈明显相关。MUKAI等［7］研究提示在慢性肾脏病人群中AGE与心血管事件明显相关。少有研究关注在一般人群中AGEs与心脑血管疾病之间的关系，且既往研究人群样本量有限。

目前国际上主要应用的针对白种人的皮肤荧光检测 仪（Diagn Optics Technologies B.V.，Groningen，the Netherlands），而有色人种肤色会减弱紫外光的反射率，黑色素会吸收部分散射光，对有色人种SAF的检测荧光仪需要经过特殊校正，本研究应用我国安徽光学精密机械研究所自主研发的针对黄种人的皮肤AGEs荧光检测仪 DM Scan进行了 SAF 检测［9-10］。

本研究主要针对我国大样本量的社区人群，观察SAF与动脉粥样硬化斑块的关系。全部6 055例受试者中，2 953例发现颈动脉粥样硬化斑块，3 102例无颈动脉粥样硬化斑块，存在颈动脉粥样硬化斑块受试者SAF测量值为77.2（70.8，85.1） AU，高于无颈动脉粥样硬化斑块受试者SAF测量值73.4（68.0，80.1）AU（P＜0.001），在校正标准化后性别、BMI、吸烟、血糖、血脂、血压、肾功能等传统心脑血管疾病危险因素后显示SAF与颈动脉粥样硬化斑块独立相关，与既往研究结果一致［16-18］，但既往研究多在糖尿病及老年人群中进行，本研究为社区自然人群且年龄范围涵盖更广，提示SAF在整体人群对于颈动脉粥样硬化斑块筛查有一定意义。本研究采用了安徽光学研究所研发专门针对国人的SAF监测仪DM Scan，参考值针对国人进行了校正，与国际上主要应用的针对白种人皮肤的检测仪存在明显差异，因此根据SAF数值升高程度进行了分层，SAF＞82.4 AU 的人群比 SAF＜69.2 AU 的人群颈动脉粥样硬化斑块发生风险明显增高，且在＜60岁人群及吸烟人群中SAF明显升高与颈动脉粥样硬化斑块发生相关性更为明显，甚至超过了血压、血脂、血糖等传统心脑血管病变危险因素。但本研究人群存在颈动脉粥样硬化斑块比例较其他研究明显偏高，考虑与本研究人群年龄＞40岁及研究方法缺陷导致人群代表性有限相关。

表3 SAF转换为分层变量后对整体人群颈动脉粥样硬化斑块的影响的Logistic回归分析Table 3 Logistic regression of the factors associated with carotid artery disease in SAF quartile subgroups

表4 不同亚组中校正传统心血管危险因素后SAF明显升高对颈动脉粥样硬化斑块的预测价值Table 4 Predictive value of SAF for carotid artery disease in SAF quartile subgroups after adjusting for traditional cardiovascular risk factors

本研究存在局限性，选取了首钢社区慢性病随访队列于2018年9—12月参与随访的部分人群，存在代表性偏倚，不能充分代表社区自然人群，其中慢性病史为自我汇报存在报告偏倚，存在方法学局限性，进一步需要进行针对国人的前瞻性研究明确SAF在全科医学诊疗中的价值。SAF作为一种无创、快捷、成本低的检测方法，其在自然人群中对颈动脉粥样硬化斑块的发生明显相关，在吸烟及相对年轻人群中价值更为明显，在全科医学诊疗中可能对于筛查心脑血管疾病高危人群有一定的应用价值。文献报道吸烟、油炸食品摄入过多、久坐不动等不良的生活方式均会导致SAF检测水平升高［11-12］，在全科医学中对于慢性病生活方式干预指导有一定的意义。

作者贡献：刘林进行文章构思与设计、数据整理、统计学处理、结果的分析与解释、论文撰写与修订；张健、刘薇、黄有媛、贾佳、张洋、王贻坤、王安平、司莫奎进行数据收集、质量控制；王淑玉、东黎光、高莹负责方案设计、质量控制；张俊清对文章整体负责，监督管理。

本文无利益冲突。