SOST蛋白联合LRP5蛋白在新疆地区绝经后2型糖尿病女性骨质疏松诊断中的价值

赵会荣 李思源 李军 李佳佳 高群 王双

(新疆石河子大学医学院 1第一附属医院内分泌代谢科，新疆 石河子 832000；2组织学与组胚学教研室；3南阳第二人民医院内分泌代谢科；4上海杨浦区中心医院内分泌代谢科)

糖尿病(DM)是一种常见病、多发病，全球DM患者人数呈不断增长趋势，其中2型糖尿病(T2DM)约占95% ，遗传易感性在DM的发生中起关键作用〔1〕。骨质疏松(OP)是一种以骨量低下和骨脆性增加为特征的疾病，OP 是DM最主要的并发症之一〔2〕，绝经后雌激素缺乏，破骨细胞活性增加，骨吸收增强，骨密度(BMD)降低，最终导致绝经后OP(PMO)〔3〕。Wnt信号通路是调控生物生长发育的关键通路，在调节骨代谢和糖代谢中发挥重要作用。低密度脂蛋白(LDL)相关蛋白(LRP)5是LDL受体家族的一员,是Wnt信号通路中重要的跨膜受体〔4〕。硬化蛋白(SOST)作为Wnt/β-catenin信号通路的抑制因子之一，是调节骨代谢和糖代谢的重要因子〔5〕，可通过结合LRP5调控下游通路，抑制Wnt信号通路激活，从而抑制骨形成〔6〕。目前，关于LRP5蛋白和SOST蛋白分别与T2DM和骨代谢关系的研究，国内外虽有相关的报道，但研究结果不一致。因此，本研究旨在探讨SOST联合LRP5蛋白在新疆地区绝经后T2DM女性OP诊断中的价值。

1 资料与方法

1.1研究对象 选择2018年7月至2019年7月新疆石河子大学医学院第一附属医院门诊收治135例绝经后女性为研究对象。研究过程中，T2DM按照1999年WHO推荐的诊断标准，BMD按照1994年WHO推荐的诊断标准。依据T2DM病史或口服葡萄糖耐量试验(OGTT)分为糖耐量正常组和T2DM组，再根据双能线吸收测实术(DXA)检测结果将研究对象分为糖耐量正常伴骨量正常组(A组，26例)、糖耐量正常伴骨量异常组(B组，28例)、T2DM伴骨量正常组(C组，26例)及T2DM伴骨量异常组(D组，55例)。有以下其一的患者排除本次研究：患有各种可能对骨代谢有直接影响或间接影响的疾病；免疫系统疾病及1型DM；患有严重的心脏、肝脏、肾脏及消化道疾病；有影响正常骨代谢的用药史；各种恶性肿瘤；其他先天性OP。本研究已通过医院伦理委员会审批，所有研究对象签署知情同意书。与A组相比，B组、D组年龄、绝经年限差异有统计学意义(P<0.05)，提示一般资料不齐，故生化指标比较采用协方差分析。见表1。

表1 各组一般资料比较

1.2研究方法 收集患者的年龄、绝经年限等一般资料，并计算体重指数(BMI)和腰臀比。碱性磷酸酶(ALP)、磷(P)等骨代谢指标，空腹血糖(FPG)等糖代谢指标及低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、三酰甘油(TG)等脂代谢指标的测定，采用罗氏全自动生化分析仪(型号Modular DPP-H7600)；SOST和LRP5蛋白表达的检测采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测；采用DEXA(型号为Prodigy)法测定BMD(腰椎L1～4及股骨颈)。

1.3统计学方法 采用SPSS19.0软件进行协方差分析、t检验、Pearson相关分析。

2 结 果

2.1经协方差分析后组间各生化指标的比较 B组TG水平及BMD(腰椎和股骨颈)明显低于A组(均P<0.05)；C组FPG、HbA1c水平均明显高于A组(均P<0.01)；D组TG、BMD(腰椎和股骨颈)明显低于A组，而FPG、HbA1c水平明显高于A组(均P<0.05)。见表2。

表2 经协方差分析后组间各生化指标水平比较

2.2组间SOST蛋白浓度比较 B组(785.51±366.90)pg/ml和D组SOST蛋白浓度(884.10±631.00)pg/ml均明显高于A组(277.30±251.10)pg/ml，差异均有统计学意义(P<0.05)。

2.3组间LRP5蛋白浓度比较 B组(9.80±6.20)pg/ml、C组(11.30±6.20)pg/ml及D组LRP5蛋白浓度(8.80±4.10)pg/ml均明显低于A组(19.30±11.90)pg/ml，差异均有统计学意义(P<0.05)。

2.4SOST蛋白和LRP5蛋白浓度与BMD的关系 SOST蛋白与腰椎BMD(L1～4)呈负相关(r=-0.239,P=0.005)；SOST蛋白与BMD(股骨颈)无关(P>0.05),未发现LRP5蛋白与BMD(L1～4)和BMD(股骨颈)存在相关性(P>0.05)。

2.5SOST蛋白联合 LRP5蛋白在诊断绝经后T2DM女性OP中的价值 SOST蛋白在绝经后T2DM女性OP诊断中的约登指数为0.482，最佳截断值为332.01 pg/ml,此时SOST蛋白表达水平诊断OP的灵敏度为90.5%，特异性为42.3%，受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)为0.712(P=0.005,95%CI：0.595～0.828)；LRP5蛋白表达水平诊断OP的约登指数为0.472，最佳截断值为9.635 pg/ml；LRP5蛋白表达水平诊断OP的灵敏度为85.7%，特异性为38.5%，AUC为0.726(P=0.003,95%CI：0.599～0.852)；SOST蛋白联合LRP5蛋白表达水平诊断OP的约登指数为0.49，最佳截断值为-0.364 1 pg/ml；二者联合诊断OP的灵敏度为95.2%，特异性为46.2%，AUC为0.694(P=0.01,95%CI：0.568～0.820)。见图1。

图1 SOST蛋白和LRP5蛋白在诊断绝经后T2DM女性OP中的价值

3 讨 论

DM患者应严格预防因血糖控制不良造成的心、眼、肾及血管等慢性并发症〔7〕，其中OP是DM主要慢性并发症之一，T2DM合并OP的患病率达50%～60%〔8〕。OP是一种以骨量低下和骨脆性增加为特征的全身性骨病，女性PMO是最常见的OP，与雌激素缺乏有关〔9〕。OP患者骨折后，20%患者会死于各种并发症、50%患者致残，骨折的高发病率、高致残率，造成生活质量严重下降，经济负担加重〔10〕。

T2DM性OP的发生和发展常受遗传和环境因素的共同影响，SOST蛋白作为Wnt/β-catenin信号通路的抑制因子之一，是调节骨代谢和糖代谢的重要因子，与其信号通路中的共受体LRP5/6具有较高的亲和力，通过抑制Wnt信号通路激活，从而抑制骨的形成〔5，6〕。SOST蛋白主要由骨细胞分泌〔11〕，SOST基因缺失的患者表现为骨量增加〔12〕。但目前关于SOST蛋白的研究结果尚不一致。一项关于老年妇女的研究发现，SOST 蛋白表达水平与BMD和骨微结构呈正相关〔13〕，Garcia-Martin 等〔14〕观察到SOST蛋白与T2DM患者腰椎、股骨颈、全髋关节BMD呈正相关，Balemans等〔15〕也得出SOST 蛋白与绝经后女性腰椎和全髋关节BMD呈正相关的结论。但本研究发现，SOST蛋白高表达是腰椎BMD(L1～4)降低的危险因素。与Xu等〔16〕研究一致，本研究结果提示新疆绝经后T2DM女性SOST浓度与骨代谢有关，再次证实SOST蛋白有抑制成骨细胞的作用，导致骨量减少。因此，SOST蛋白在诊断0P中，有较大AUC和较高的灵敏度。

本课题组前期研究发现，LRP5基因多态性及基因突变与骨代谢有关，可能通过促进骨吸收、抑制骨形成参与OP的发生和发展〔17〕。本研究发现，绝经后T2DM女性合并OP者LRP5蛋白表达水平明显降低，考虑与T2DM女性合并OP患者SOST蛋白高表达，SOST竞争性结合LRP5，抑制了LRP5的蛋白表达有关。通过绘制ROC曲线发现：以LRP5蛋白在0P中，有较大AUC。因此，血清LRP5蛋白在绝经后T2DM女性中，对OP的诊断价值具有较好的灵敏度和特异度。在今后的研究中，进行多中心、大样本研究，并从基因联合的角度出发，进一步探讨基因-基因及基因-环境交互作用对BMD的影响。

综上，LRP5蛋白和SOST蛋白参与新疆地区绝经后T2DM女性骨代谢异常的发生，当SOST蛋白联合LRP5蛋白切点为0.49时，在石河子绝经后T2DM女性OP中具有较好的诊断价值。