糖尿病合并代謝綜合征病人血清miR-126a、miR-130b水平及與骨質疏松的關系

趙麗娟,智新力,孫 智,楊 華

代謝綜合征(metabolic syndrome,MS)是一種涉及血脂、糖耐量異常等多種代謝性疾病及心血管疾病的病理狀態。研究[1-2]表明,2型糖尿病病人合并MS可增加心血管疾病發生風險,并可提高病人死亡率。研究[3]顯示,2型糖尿病合并MS病人極易發生骨質疏松并可導致病人椎骨或大腿骨折,其中基質與礦物減少可造成病人骨脆性增加、骨量減少等進一步促使心血管事件死亡率增加。研究[4]表明,胰島素樣生長因子-1(insulin-like growth factor-1,IGF-1)水平降低與2型糖尿病合并骨質疏松發生密切相關。經基因預測軟件分析可得IGF-1是miR-126a和miR-130b的共同靶基因,研究[5-6]表明miR-126a、miR-130b均可參與糖尿病發生及發展過程。關于miR-126a、miR-130b與2型糖尿病合并MS的研究相對較少,因此,本研究主要分析2型糖尿病合并MS病人血清miR-126a、miR-130b水平變化及其與骨質疏松發生的關系,為預防2型糖尿病合并MS病人發生骨質疏松提供新思路?，F作報道。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2017年10月至2018年12月邢臺市第三醫院收治的162例2型糖尿病病人為研究對象,所有病人均符合2型糖尿病診斷標準,MS均符合相關診斷標準[7]。其中72例單純糖尿病病人為對照組,90例糖尿病合并MS病人為觀察組。對照組中男45例,女27例,年齡40～70歲;觀察組中男50例,女40例,年齡41～70歲。2組臨床資料具有可比性。納入標準:年齡40～72歲;病人均具有典型糖尿病癥狀;MS病人空腹靜脈血血糖(FPG)≥6.1 mmol/L;血壓水平均明顯升高。排除標準:合并糖尿病急性并發癥者;合并1型糖尿病、繼發性高血壓等內分泌疾病者;肝腎功能嚴重損傷者;合并惡性腫瘤病人;既往使用性激素者。本研究經我院倫理委員會批準,病人及其家屬均知情且簽署同意書。

1.2 方法

1.2.1 實時定量聚合酶鏈反應(qRT-PCR)法檢測血清miR-126a、miR-130b表達量 所有病人均提前1 d避免高脂飲食,禁食8～10 h,次日清晨分別抽取空腹靜脈血5 mL,置于普通試管內,放入冷凍離心機進行離心(4 000 r/min,6 min,離心半徑:30 cm),吸取上清液(血清)于另一試管內,置于-80 ℃超低溫冰箱保存待測。

采用TRIzol法(北京諾博萊德科技有限公司)提取總RNA,根據反轉錄試劑盒(美國Thermo Fisher公司)將RNA反轉錄為cDNA,稀釋cDNA(1∶20)并根據qRT-PCR試劑盒(江蘇凱基生物技術股份有限公司)進行qRT-PCR反應。qRT-PCR反應體系共20 μL:SYBR Green Mstermix 10 μL,cDNA樣本1 μL,引物各0.5 μL,ddH2O 8 μL。運用7500 Fast實時熒光定量PCR儀(北京科瑞恩特科技有限公司)檢測,PCR反應條件:95 ℃ 1 min,95 ℃ 30 s,60 ℃ 30 s,72 ℃ 30 s,共32個循環。miR-126a、miR-130b均以U6為內參基因,采用2-ΔΔCt相對定量法計算miR-126a、miR-130b的相對表達量。

1.2.2 身體指標檢測 分別測量所有病人身高、體質量等指標,體質量指數(BMI)=體質量/身高2,采用動態血壓監護儀(秦皇島康泰醫學系統股份有限公司)檢測病人安靜狀態下病人收縮壓(SBP)與舒張壓(DBP)。

1.2.3 骨密度(BMD)值計算及分組 采用EXA-PRESTO雙能X線骨密度測定儀(北京澤澳醫療科技有限公司)檢測病人股骨頸BMD,根據是否發生骨質疏松將2型糖尿病合并MS病人分為骨質疏松組(52例)與非骨質疏松組(38例)[8]。

1.2.4 實驗室指標檢測 所有病人均禁食8～10 h,次日清晨分別抽取2型糖尿病合并MS病人空腹靜脈血5 mL,使用全自動生化分析儀(美國貝克曼庫爾特公司)檢測FBG、總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、25羥維生素D[25(OH)D]、血紅蛋白(Hb)。采用酶聯免疫吸附法分別檢測血清骨鈣素、血清Ⅰ型前膠原氨基端肽原(serum type Ⅰ procollagen N-terminal propeptide,P1NP)、糖化血紅蛋白(glycosylated hemoglobin-A1c,HbA1c)、IGF-1水平,檢測試劑盒均購自上海酶研生物科技有限公司,嚴格按照試劑盒說明書進行操作。

1.3 統計學方法 采用t檢驗、χ2檢驗、Pearson相關分析和logistic回歸分析。

2 結果

2.1 2組病人血清miR-126a、miR-130b表達比較 觀察組病人血清miR-126a、miR-130b表達均明顯高于對照組(P<0.01)(見表1)。

表1 2組病人血清miR-126a、miR-130b表達比較

2.2 糖尿病合并MS病人骨質疏松癥相關指標比較 糖尿病合并MS病人中包括骨質疏松組與非骨質疏松組,比較2組病人骨質疏松癥相關指標,結果顯示骨質疏松組病人BMI、Hb、骨鈣素、BMD、IGF-1均低于非骨質疏松組(P<0.05～P<0.01),而TC、TG、HDL-C、HbAlc、PINP均高于非骨質疏松組(P<0.05～P<0.01)(見表2)。

表2 糖尿病合并MS病人骨質疏松癥相關指標比較

2.3 骨質疏松組與非骨質疏松組病人血清miR-126a、miR-130b表達比較 骨質疏松組病人血清miR-126a、miR-130b表達均明顯高于非骨質疏松組(P<0.01)(見表3)。

表3 骨質疏松組與非骨質疏松組病人血清miR-126a、miR-130b表達比較

2.4 miR-126a、miR-130b與骨質疏松癥相關指標的相關性分析 Pearson相關分析顯示糖尿病合并MS病人血清miR-126a、miR-130b水平均與BMI、Hb、骨鈣素、BMD、IGF-1呈明顯負相關關系(P<0.01),而與TC、TG、HDL-C、HbAlc、PINP均呈明顯正相關關系(P<0.01)(見表4)。

表4 miR-126a、miR-130b與骨質疏松癥相關指標的相關系數(r)

2.5 logistic分析影響糖尿病合并MS病人骨質疏松的相關因素 以BMD為因變量,相關性分析中具有統計學意義的因子作為自變量,采用多因素logistic回歸分析法對影響糖尿病合并MS病人骨質疏松的相關因素進行分析,結果顯示BMI、Hb、IGF-1及miR-126a、miR-130b均為糖尿病合并MS病人骨質疏松的影響因素(P<0.05～P<0.01)(見表5)。

表5 logistic分析糖尿病合并MS病人骨質疏松的影響因素

3 討論

2型糖尿病以血糖異常、高血脂、多尿等代謝系統紊亂為主要表現,并可引發MS,研究[9]顯示MS常以高血壓、脂代謝異常、胰島素抵抗及肥胖等為主要病理特征。既往研究表明免疫系統紊亂、遺傳因素及多種基因相互作用均可引發代謝紊亂[10]。2型糖尿病主要并發癥為骨質疏松,可增加病人致殘率且嚴重影響病人生活質量[11]。因此,探討2型糖尿病合并MS致病基因及其與骨質疏松發生的關系具有重要意義。

miR-126a作為內源性非編碼RNA分子,其可參與機體炎性反應、免疫功能調節等多種生理病理過程,研究顯示miR-126a在糖尿病大鼠下肢動脈硬化中呈高表達并可參與動脈硬化過程[12]。研究表明糖尿病大鼠血清miR-126a表達水平升高并可促進動脈粥樣硬化斑塊形成[13]。2型糖尿病病人血清miR-130b表達下調,并與胰島素抵抗及肥胖等密切相關[14]。miR-130b可通過調控靶基因IGF-1表達進而參與肺纖維化形成過程,IGF-1含量降低還可增加骨折發生風險[15-16]。本研究結果顯示觀察組病人血清miR-126a、miR-130b水平均高于對照組,說明miR-126a、miR-130b可能參與2型糖尿病合并MS發生過程。2型糖尿病合并MS與骨質疏松發生關系密切,研究表明高水平BMI與Hb可增加骨組織機械負荷進而減少骨吸收促使骨形成,而血脂指標升高可促使成骨細胞分化成破骨細胞,并減弱成骨過程活躍程度,導致骨吸收速度加快,進而促使骨質疏松形成[17]。本研究結果顯示骨質疏松組病人BMI、Hb、IGF-1均低于非骨質疏松組,而TC、TG、HDL-C、HbAlc水平均高于非骨質疏松組,提示2型糖尿病合并MS病人發生骨質疏松與病人血脂升高、過度肥胖有關。

2型糖尿病合并MS具有低度炎癥反應等特點,炎癥因子與胰島素抵抗、肥胖等均密切相關,研究表明MS病人骨密度明顯低于非MS病人,并可促進骨質疏松發生及發展[18]。骨鈣素屬于骨基質中的非膠原蛋白,其可維持骨的正常礦化,若骨鈣素含量減少可減慢骨礦化速度導致骨質疏松,同時BMD值降低與PINP水平升高有關,并可導致骨質疏松[19-20]。本研究結果顯示骨質疏松組病人骨鈣素、BMD均低于非骨質疏松組,而PINP高于非骨質疏松組,進一步分析發現miR-126a、miR-130b均與骨鈣素、BMD、IGF-1呈負相關關系,而與PINP呈正相關關系,說明2型糖尿病合并MS病人發展為骨質疏松受多種因子共同作用,具體作用機制有待深入研究。

綜上所述,2型糖尿病合并MS病人骨質疏松的發生可能與血清miR-126a、miR-130b表達水平升高有關,可為臨床診斷及治療提供參考。miR-126a、miR-130b是否通過共同調控靶基因IGF-1表達參與2型糖尿病合并MS病人骨質疏松形成過程及其具體作用機制有待深入研究,同時有關miRNA和成骨細胞、破骨細胞等上下游分子的相關研究將作為今后研究內容的重點。