2型糖尿病视网膜病变合并骨质疏松患者血清25(OH)D与Betatrophin的关系

王哲 阳琰 刘贝贝 李琪 樊思桐 王贺

遵义医学院附属医院内分泌科，贵州 遵义 563099

2型糖尿病视网膜病变(type 2 diabetes mellitus retinopathy，T2DR)是成人致盲的主要原因[1]。25(OH)D是人体循环中最丰富、最稳定的维生素D，通常被认为是血清维生素D水平的直接代表[2]。有研究发现，T2DR患者普遍存在25(OH)D缺乏现象[3]，而25(OH)D缺乏可致机体发生炎症反应、抑制胰岛素合成及分泌等多种途径加快糖尿病视网膜病变的发生发展[4,5]。骨质疏松症(Osteoporosis，OP)是一种以骨量减少和骨微结构破坏为特征，导致骨强度下降，骨脆性增加和易于骨折的代谢性骨病综合症，25(OH)D水平降低可以影响2型糖尿病患者骨转换、抑制骨吸收，最终导致骨质疏松(osteoporosis，OP)[6]。OP患者往往合并脂代谢紊乱，而脂代谢紊乱也可降低骨量致骨质疏松[7,8]。Betatrophin是近年新发现的一种与血脂代谢及胰岛素抵抗有关的分泌性蛋白[9]。有研究发现，2型糖尿病患者血清中Betatrophin水平与健康人相比明显上升，且Betatrophin水平与2型糖尿病患者发生糖尿病视网膜病变的风险呈正相关[10,11]。而T2DR合并OP患者血清中25(OH)D与Betatrophin之间的具体关系如何，目前国内外尚未见相关文献报道，故本研究拟通过观察T2DR合并OP患者血清25(OH)D、Betatrophin水平，探讨它们之间的相互关系，可能为临床早期联合防治T2DR合并OP提供新的靶点。

1 对象和方法

1.1 研究对象

本研究选取2016年11月-2017年9月在我院内分泌科就诊的T2DM患者100例，通过非散瞳眼底检查将T2DM患者分为并发DR组(DR组)35例[年龄(54±8.3)岁，男21例，女14例]和T2DM非DR组(NPDR组)65例[年龄(55±9.1)岁，男35例，女30例]。参照2017中华医学会骨质疏松和骨矿盐疾病分会的原发性骨质疏松症诊疗指南诊断标准[12],根据骨密度测定结果将DR组分为合并骨质疏松组(T2DM+DR+OP组)15例[年龄(58±8.7)岁，男6例，女9例]及非骨质疏松组(T2DM+DR组)20例[年龄(56±9.3)岁，男11例，女9例]，同样将非DR组分为合并骨质疏松组(T2DM+OP组)25例[年龄(57±9.2)岁，男19例，女6例]及非骨质疏松组(T2DM组)40例[年龄(52±5.3)岁，男26例，女14例]。另选取同期我院健康体检者60例为 NC组，年龄(55±8.7)岁，男35例，女25例。糖尿病患者均符合1999年世界卫生组织(WHO)糖尿病诊断标准。排除糖尿病急性并发症、冠心病、肝病、长期大量吸烟、饮酒史的患者。研究对象均签署知情同意书。

1.2 研究方法

由固定专一临床医师完成相关病史询问，记录其年龄、身高、血压、计算体重指数(BMI，kg/m2)等指标。研究对象均空腹8 h以上，于次日清晨抽取空腹静脉血5 mL，室温20 min后离心，3 800 r/min，10 min，一份用于生化项目检验，另一份于-80 ℃超低温冰箱保存待检。用酶联免疫吸附(ELISA)法测定所有受试者血清中Betatrophin水平，电化学发光法(试剂盒购于Roche Diagnostics GmbH)测25(OH)D，高压液相色谱法测定糖化血红蛋白(hemoglobin A1c，HbA1c)(试剂为美国伯乐D-10配套试剂),Olympus(AU2700)全自动分析仪检测总胆固醇(triglycerides，TC)、甘油三酯(triglyceride，TG)、高密度脂蛋白胆固醇(lipoprotein-cholesterol，HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(lipoprotein-cholesterol，LDL-C)，比较各组间差异。采用非散瞳眼底照相机(CR-PGi,Canon)对患者进行眼底摄片。采用2002年《糖尿病视网膜病变的国际临床分级标准》分为：无病变；非增生性糖尿病视网膜病变；增生性糖尿病视网膜病变[13]。

1.3 统计学方法

2 结果

2.1 各组一般资料及临床生化指标的比较

①T2DM组与NC组相比，血清中25(OH)D、HDL-C水平降低，Betatrophin、TG、BMI、TC、LDL-C、HbAlC水平升高，差异具有统计学意义(P<0.05)；②T2DM+DR组与NC组相比，血清中25(OH)D、HDL-C水平降低，Betatrophin、TG、BMI、TC、LDL-C、HbAlC水平升高，差异具有统计学意义(P<0.05)；③T2DM+OP组与NC组相比，血清中25(OH)D、HDL-C水平降低，Betatrophin、TG、BMI、TC、LDL-C、HbAlC水平升高，差异具有统计学意义(P<0.05)；④T2DM+DR+OP组与NC组相比，血清中25(OH)D、HDL-C水平降低，Betatrophin、TG、BMI、TC、LDL-C、HbAlC水平升高，差异具有统计学意义(P<0.05)；⑤T2DM组与T2DM+DR组相比，血清中25(OH)D、HDL-C水平升高，Betatrophin、TG、BMI、TC、LDL-C、HbAlC水平降低，差异具有统计学意义(P<0.05)；⑥T2DM组与T2DM+OP组相比，血清中25(OH)D、HDL-C水平升高，Betatrophin、TG、BMI、TC、LDL-C、HbAlC水平降低，差异具有统计学意义(P<0.05)；⑦T2DM组与T2DM+DR+OP组相比，血清中25(OH)D、HDL-C水平升高，Betatrophin、TG、BMI、TC、LDL-C、HbAlC水平降低，差异具有统计学意义(P<0.05)；⑧T2DM+DR组与T2DM+OP组相比，血清中25(OH)D、HDL-C水平升高，Betatrophin、TG、BMI、TC、LDL-C、HbAlC水平降低，差异具有统计学意义(P<0.05)；⑨T2DM+DR组与T2DM+DR+OP组相比，血清中25(OH)D、HDL-C水平升高，Betatrophin、TG、BMI、TC、LDL-C、HbAlC水平降低，差异具有统计学意义(P<0.05)；⑩T2DM+OP组与T2DM+DR+OP组相比，血清中25(OH)D、HDL-C水平升高，Betatrophin、TG、BMI、TC、LDL-C、HbAlC水平降低，差异具有统计学意义(P<0.05)。

表1 各组一般资料及临床生化指标的比较Table 1 Comparison of the general data and biochemical indicators among the five groups

GroupTC(mmol/L)HDL-C(mmol/L) LDL-C(mmol/L)Betatrophin(ng/mL)25(OH)D(ng/mL)NC组 4.27±0.172345 0.98±0.0623451.09±0.372345 0.55±0.06234527.67±3.472345T2DM组 6.33±0.891345 0.72±0.0513453.88±0.411345 1.17±0.06134520.31±3.301345T2DM+DR组 7.90±0.911245 0.63±0.0412454.43±0.321245 4.33±0.18124514.78±2.52125T2DM+OP组 8.41±0.901235 0.54±0.0712356.17±0.401235 6.39±0.27123511.54±1.77125T2DM+DR+OP组 9.44±0.821234 0.39±0.0412348.07±0.921234 8.45±0.5312345.69±0.461234

图1 5组受试者血清Betatrophin水平的比较Fig.1 Comparison of serum Betatrophin levels between the five groups

图2 5组受试者血清25(OH)D水平的比较Fig.2 Comparison of serum 25 (OH) D levels between five groups

2.2 Pearson 相关分析结果

以25(OH)D为因变量，各指标为自变量行相关分析显示：血浆中25(OH)D与HDL-C呈正相关(r=0.993，P<0.05)，与血浆中TG、BMI、TC、LDL-C、Betatrophin、HbAlC呈负相关(相关系数r分别为-0.960、-0.980、-0.992、-0.987、-0.966、-0.988，P<0.05)(见表2)；与性别、年龄、血压的相关性无统计学意义(P>0.05)。结果显示, TG、BMI、TC、HDL-C、LDL-C、Betatrophin、HbAlC为影响T2DM合并增殖型视网膜病变患者血清25(OH)D水平的独立相关因素，回归方程为Y25(OH)D=1.719-0.774XBetatrophin+26.861XHDL-C。

表2 临床生化指标与血清25(OH)D水平的相关性分析(r)Table 2 The correlation between biochemical indexes and 25(OH)D (r)

3 讨论

目前糖尿病视网膜病变在我国的发病率已达到34.08%[14]，与2012年调查统计数据相比上升10%[15]。糖尿病视网膜病变患者普遍存在25(OH)D缺乏现象，有研究表明，低水平25(OH)D是糖尿病视网膜病变的独立危险因素[16]，25(OH)D水平的高低可以作为预测糖尿病视网膜病变严重程度的指标之一[17]。Kono等[18]研究显示维生素D可通过抗氧化应激产生血管保护效应，这可能是维生素D减缓糖尿病视网膜病变进展的机制之一。此外，还有学者提出低水平的25(OH)D可能是通过减弱视网膜组织血管内皮生长因子和转化生长因子-β1表达的抑制作用从而加速糖尿病视网膜病变的进展[19]。一方面，血管内皮生长因子过度表达可诱导血管内皮细胞凋亡，增加毛细血管的通透性，引起出血、渗出等；另一方面，它还能导致血管生成素-2的生成增加，与转化生长因子-β1的作用相协同，促进视网膜新生血管形成，最终可引起视网膜脱落导致视力损害甚至丧失[20]。这与本次研究结果一致。在极低水平的25(OH)D人群中，Betatrophin的含量最高，且与TC、TG、LDL-C呈正相关[21]。此外，25(OH)D水平降低可致机体钙吸收减少，从而促进破骨细胞生成，加速骨质丢失，最终引起骨质疏松[22]，而脂肪细胞和成骨细胞共同起源于骨髓的基质细胞，骨髓基质细胞具有向脂肪细胞和成骨细胞双向分化的能力，因此，脂代谢紊乱与骨质疏松可相互影响[23]。本研究结果显示，2型糖尿病患者25(OH)D平均水平为(20.31±3.30)ng/mL，25(OH)D缺乏的比例达72%；进一步比较2型糖尿病合并视网膜病变和或骨质疏松患者血清中25(OH)D水平，发现2型糖尿病>2型糖尿病合并视网膜病变组>2型糖尿病合并骨质疏松组>2型糖尿病合并视网膜病变及骨质疏松组，差异有统计学意义(P<0.05)。上述结果说明2型糖尿病患者普遍存在25(OH)D缺乏，这一现象在糖尿病视网膜病变合并骨质疏松患者中最为明显，提示血清中25(OH)D可能在2型糖尿病视网膜病变合并骨质疏松发生发展中具有非常重要的作用。

Betatrophin是一种主要由肝脏及脂肪组织分泌的分泌性蛋白，具有改善脂质代谢等作用[9]。它主要在肝脏和脂肪细胞中表达，过表达的Betatrophin 能显著引起胰岛β细胞的增殖。研究显示，Betatrophin的表达在胰岛素抵抗小鼠中上调[24]，T2DM患者血清Betatrophin与胰岛素抵抗水平呈正相关[11]，可能是由于高血糖[25]、胰腺损伤[26]、妊娠[27]等生理性刺激下，胰岛β细胞可代偿性的提高自身的复制能力，尤其是产生胰岛素抵抗的情况下，胰岛β细胞数量增加并伴有胰岛素分泌的增加。所以我们推测人类T2DM患者循环中Betatrophin的增加可能是胰岛素抵抗的结果。有研究显示，Betatrophin在糖尿病视网膜病变患者血清中的水平较单纯T2DM、糖耐量异常及正常人群高[28]。同时，Betatrophin表达受营养摄入的调节[29]，因此我们推测维生素D也可能作为调节Betatrophin表达和功能的营养素。但目前还没有研究调查维生素D在介导或改变Betatrophin与代谢之间关系中的作用。本研究结果发现，血浆中25(OH)D水平与Betatrophin表达呈负相关，随着糖尿病视网膜病变程度加重，血清中25(OH)D水平逐渐下降(NC组>T2DM>T2DM+DR组>T2DM+OP组>T2DM+DR+OP组)，而Betatrophin、HbA1c、TG、TC水平逐渐升高(NC组

综上所述，2型糖尿病视网膜病变合并骨质疏松的患者往往合并脂代谢紊乱，并且血清25(OH)D水平明显降低，Betatrophin水平明显升高。因此，我们推测，血清中25(OH)D降低及Betatrophin升高可能通过影响脂代谢而导致2型糖尿病视网膜病变合并骨质疏松，但其具体机制有待进一步研究探索。本研究样本量较小，是本研究的不足之处，需进一步扩大样本量研究来确定其潜在的关系。