Correlations of serum parathyroid hormone and 25 hydroxyvitamin D with glycolipid metabolism in patients with type 2 diabetes mellitus complicated with carotid atherosclerosis
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摘要:目的
分析2型糖尿病合并颈动脉粥样硬化(CAS)患者血清甲状旁腺激素(PTH)、25羟维生素D[25-(OH)-D]与糖脂代谢的相关性。
方法收集2019年4月—2021年12月110例2型糖尿病患者的临床资料，入院后均常规行颈动脉超声、糖脂代谢及PTH、25-(OH)-D检查。根据颈动脉内中膜厚度(CIMT)检查结果将患者分为单纯2型糖尿病组(n=51)与合并CAS组(n=59)。比较2组PTH、25-(OH)-D、血糖指标[空腹血糖(FBG)、糖化血红蛋白(HbA1c)]及血脂指标[总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)]水平，分析血清PTH、25-(OH)-D与血糖及血脂代谢的关系。
结果2组性别、年龄、体质量指数、病程比较，差异无统计学意义(P＞0.05)。合并CAS组患者血清PTH水平高于单纯2型糖尿病组，25-(OH)-D水平低于单纯2型糖尿病组，差异有统计学意义(P＜0.01); 合并CAS组FBG、HbA1c水平均高于单纯2型糖尿病组，差异有统计学意义(P＜0.05); 合并CAS组患者TC、TG、LDL-C均高于单纯2型糖尿病组，HDL-C低于单纯2型糖尿病组，差异有统计学意义(P＜0.05)。双变量Pearson直线相关检验结果显示, 2型糖尿病合并CAS患者血清PTH与FBG、HbA1c、TC、TG呈正相关(P＜0.05), 与HDL-C呈负相关(P＜0.05); 25-(OH)-D与HbA1c、TC、TG呈负相关(P＜0.01), 与HDL-C呈正相关(P＜0.05)。
结论2型糖尿病合并CAS患者血清PTH、25-(OH)-D水平与糖脂代谢密切相关。
Abstract:ObjectiveTo analyze the correlations of serum parathyroid hormone (PTH) and 25 hydroxyvitamin D[25-(OH)-D]with glycolipid metabolism in patients with type 2 diabetes mellitus complicated with carotid atherosclerosis (CAS).
MethodsThe clinical materials of 110 patients with type 2 diabetes mellitus from April 2019 to December 2021 were collected, and carotid ultrasound, glucose and lipid metabolism examination, and PTH and 25-(OH)-D detections were routinely performed after hospital admission. They were divided into simple type 2 diabetes group (n=51) and CAS group (n=59) according to the results of carotid artery intima-media thickness (CIMT) examination. The levels of PTH, 25-(OH)-D, blood glucose indexes [fasting blood glucose (FBG), glycated hemoglobin (HbA1c)]and blood lipids indexes [total cholesterol (TC), triglycerides (TG), low density lipoprotein cholesterol (LDL-C), high density lipoprotein cholesterol (HDL-C)]were compared between the two groups, and the relationships of serum PTH and 25-(OH)-D with blood glucose and lipid metabolism were analyzed.
ResultsThere were no significant differences in gender, age, body mass index and course of disease between the two groups (P > 0.05); the level of serum PTH in the CAS group was significantly higher than that in the simple type 2 diabetes group, while the level of 25-(OH)-D was significantly lower than that in the simple type 2 diabetes group (P < 0.05); the levels of FBG and HbA1c in the CAS group were significantly higher than those in the simple type 2 diabetes group (P < 0.05); levels of TC, TG and LDL-C in the CAS group were significantly higher than those in the simple type 2 diabetes group, while the HDL-C was significantly lower than that in the simple type 2 diabetes group (P < 0.05). The results of bivariate Pearson linear correlation test showed that serum PTH was positively correlated with FBG, HbA1c, TC and TG (P < 0.05), and negatively correlated with HDL-C in patients with type 2 diabetes complicated with CAS (P < 0.05). 25-(OH)-D was negatively correlated with HbA1c, TC and TG (P < 0.01), and positively correlated with HDL-C (P < 0.05).
ConclusionSerum PTH and 25-(OH)-D levels in type 2 diabetes mellitus patients with CAS are closely related to glucose and lipid metabolism.
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2型糖尿病以慢性高血糖为主要特征，长期高血糖可损伤微血管及大血管，诱发多种微血管病变，并可导致动脉粥样硬化[1]。颈动脉粥样硬化(CAS)是诱发不良心血管事件的重要病理基础，严重威胁患者生命安全[2]。研究[3]报道，血糖、血脂代谢紊乱是诱发动脉粥样硬化的重要危险因素。糖尿病合并CAS患者大多伴有不同程度的糖脂代谢紊乱，探索影响患者糖脂代谢的相关因素意义重大。维生素D作为一种固醇类脂溶性维生素，在人体中主要以25羟维生素D[25-(OH)-D]的形式存在，在人体中发挥重要的生物学作用，如参与机体免疫调节、钙磷代谢、细胞增殖分化及心血管系统调节等[4]。甲状旁腺激素(PTH)是一种多肽激素，主要由甲状旁腺分泌，是调节钙磷代谢的经典激素，与维生素D密切相关[5]。研究[6]报道, PTH及25-(OH)-D在糖尿病患者动脉粥样硬化的发病机制中发挥重要作用。本研究探讨2型糖尿病合并CAS患者血清PTH、25-(OH)-D水平与糖脂代谢的关系，现报告如下。
1. 资料与方法
1.1 一般资料
选取2019年4月—2021年12月中国人民解放军联勤保障部队第904医院收治的2型糖尿病患者的临床资料。根据样本量计算公式: $ n=\frac{u_\alpha^2 p(1-p)}{\delta^2}$, n代表总样本量, uα为统计量Z值, α取双侧, uα=1.96, p为CAS发生的估计值，取0.5, δ代表估计值的容许误差，取0.1, 计算得到研究所需样本量为96例，考虑到资料缺失等因素影响，最终入组110例。纳入标准: ①符合《中国2型糖尿病防治指南(2017年版)》[7]中相关2型糖尿病诊断标准者; ②病历资料完整者。排除标准: ①伴有继发性或原发性甲状旁腺功能亢进者; ②伴有糖尿病急性并发症如酮症酸中毒或高渗性高血糖状态者; ③伴有急性、慢性感染者; ④冠状动脉旁路移植术或冠状动脉介入治疗者; ⑤合并心源性休克、脑梗死、脑出血等急性期疾病者; ⑥合并肿瘤疾病者。110例患者中，男57例，女53例; 年龄40~79岁，平均(59.68±8.64)岁; 2型糖尿病病程1个月~20年，平均(10.64±2.24)年。
1.2 方法
1.2.1 基线资料获取方法
翻阅患者病历资料，记录患者基线资料，包括性别、年龄、体质量指数、病程。
1.2.2 血液标本获取及处理
抽取患者空腹静脉血5 mL, 2 h内离心，离心半径15 cm, 以3 000转/min离心10 min, 分离血清，保存待检。
1.2.3 血清PTH、25-(OH)-D水平检测
取待测血清，采用全自动电化学发光免疫分析仪(美国BECKMAN DXI800), 应用双抗体夹心法检测PTH水平，检测试剂盒由贝克曼库尔特有限公司提供。采用全自动电化学发光免疫分析仪(美国，罗氏602-2), 应用电化学发光法检测25-(OH)-D水平。检测试剂盒由罗氏公司提供。
1.2.4 血糖指标水平检测
取待检测血清，采用全自动生化分析仪(美国Beckman AU5800), 应用葡萄糖氧化酶法检测空腹血糖(FBG)水平，采用糖化血红蛋白分析仪，应用离子交换液相层析法检测糖化血红蛋白(HbA1c)水平。
1.2.5 血脂指标水平检测
取待检血清，采用全自动生化分析仪(美国Beckman AU5800)检测总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平。TG的试剂盒由上海执诚生物科技有限公司提供, TC、LDL-C、HDL-C的试剂盒由宁波美康生物科技有限公司提供。
1.2.6 颈动脉超声检查
患者入院后采用美国GE Vivid E9彩色多普勒超声诊断仪常规检查颈动脉情况，探头型号9L, 探头频率10 MHz, 从纵向及横向切面扫查双侧颈总动脉、颈内动脉颅外段、颈动脉分叉，测量颈动脉内中膜厚度(CIMT)。参照2009年的《血管超声检查指南》[8]中相关标准判定: CIMT＜1.0 mm为正常; CIMT≥1.0~＜1.5 mm为增厚; 局限性CIMT≥1.5 mm为斑块。CIMT增厚及斑块均判定为CAS。
1.3 统计学方法
应用SPSS 25.0统计学软件处理数据，采用Shapiro-Wilk正态分布检验计量资料正态性，符合正态分布的计量资料采用(x±s)表示，组间比较行独立样本t检验; 计数资料采用[n(%)]表示，组间比较采用χ2检验; 采用双变量Pearson检验方法分析2型糖尿病合并CAS患者血清PTH、25-(OH)-D水平与糖脂代谢的相关性, P＜0.05为差异有统计学意义。
2. 结果
110例2型糖尿病患者中，合并CAS者59例(合并CAS组)，发生率为53.64%(59/110)。将51例单纯2型糖尿病患者纳入单纯2型糖尿病组。单纯2型糖尿病组与合并CAS组患者性别、年龄、体质量指数、病程比较，差异无统计学意义(P＞0.05)。见表 1。合并CAS组血清PTH水平为(67.57±5.55) pg/mL, 高于单纯2型糖尿病组的(49.27±3.56) pg/mL; 合并CAS组血清25-(OH)-D水平为(18.08±3.71) ng/mL, 低于单纯2型糖尿病组的(23.62±5.42) ng/mL; 上述指标组间差异均有统计学意义(P＜0.01)。合并CAS组患者FBG、HbA1c水平分别为(11.63±3.74) mmol/L、(9.14±1.42)%，均高于单纯2型糖尿病组的(9.63±2.12) mmol/L、(8.15±1.76)%, 差异有统计学意义(P＜0.05)。合并CAS组患者TC、TG、LDL-C均高于单纯2型糖尿病组, HDL-C低于单纯2型糖尿病组，差异有统计学意义(P＜0.05)。见表 2。双变量Pearson直线相关检验结果显示, 2型糖尿病合并CAS患者血清PTH与FBG、HbA1c、TC、TG呈正相关(P＜0.05), 与HDL-C呈负相关(P＜0.05); 25-(OH)-D与HbA1c、TC、TG呈负相关(P＜0.01), 与HDL-C呈正相关(P＜0.05)。见表 3、图 1。
表 1 单纯2型糖尿病组与合并CAS组基线资料比较(x±s)[n(%)]组别 n 性别 年龄/岁 体质量指数/(kg/m2) 病程/年 男 女 单纯2型糖尿病组 51 24 27 59.43±8.25 23.96±2.36 8.29±3.25 合并CAS组 59 29 30 59.61±8.16 23.67±2.21 7.78±3.01 表 2 单纯2型糖尿病组与合并CAS组血脂指标水平比较(x±s)mmol/L 组别 n TC TG LDL-C HDL-C 单纯2型糖尿病组 51 4.13±0.68* 1.79±0.53* 2.75±0.47* 1.43±0.41* 合并CAS组 59 4.74±0.86 2.28±0.80 3.04±0.76 0.94±0.34 TC: 总胆固醇; TG: 甘油三酯; LDL-C: 低密度脂蛋白胆固醇; HDL-C: 高密度脂蛋白胆固醇。
与合并CAS组比较, * P＜0.05。表 3 2型糖尿病合并CAS患者血清PTH、25-(OH)-D与糖脂代谢的相关性分析指标 FBG HbA1c TC TG LDL-C HDL-C r P r P r P r P r P r P PTH 0.353 ＜0.001 0.464 ＜0.001 0.376 ＜0.001 0.308 ＜0.001 0.178 0.059 -0.445 ＜0.001 25-(OH)-D -0.137 0.148 -0.246 0.009 -0.258 ＜0.006 -0.243 ＜0.010 -0.110 0.247 0.322 ＜0.010 ![]()
图 1 2型糖尿病合并CAS患者血清PTH、25-(OH)-D与糖脂代谢的相关性散点图A: FBG与PTH的相关性; B: HbA1c与PTH的相关性; C: TC与PTH的相关性; D: TG与PTH的相关性; E: HDL-C与PTH的相关性; F: HbA1c与25-(OH)-D的相关性; G: TC与25-(OH)-D的相关性; H: TG与25-(OH)-D的相关性; I: HDL-C与25-(OH)-D的相关性。3. 讨论
糖脂代谢紊乱在动脉粥样硬化进程中扮演着重要角色，糖脂代谢紊乱越严重，血管损伤越重，从而加速动脉粥样硬化进程[9]。本研究结果显示，合并CAS组FBG、HbA1c、TC、TG、LDL-C水平均高于单纯2型糖尿病组, HDL-C低于单纯2型糖尿病组，提示2型糖尿病合并CAS患者糖脂代谢紊乱更为严重。究其原因可能是2型糖尿病患者较正常人群更容易合并脂代谢紊乱，从而诱导体内氧化应激水平升高，产生一系列致血管损伤的炎性介质和细胞因子，引起动脉硬化[10]。因此，分析并找出2型糖尿病合并CAS患者糖脂代谢的影响因素并对其进行预防调控尤为重要。
维生素D内分泌系统主要受PTH调节，在PTH的刺激下, 25-(OH)-D可转化成其活化形式1, 25-二羟维生素D。当维生素D缺乏时，钙离子通道关闭，导致细胞内钙离子浓度变化，影响甲状旁腺激素的分泌。维生素D与PTH可相互影响，共同作用。PTH由84个氨基酸组成，由甲状旁腺分泌，主要作用于肾脏及骨骼，是维持人体钙磷代谢平衡的重要因子[11]。本研究结果显示，合并CAS组血清PTH水平高于单纯2型糖尿病组, 25-(OH)-D水平低于单纯2型糖尿病组，说明2型糖尿病合并CAS患者血清PTH呈高表达。双变量Pearson相关性分析显示, 2型糖尿病合并CAS患者血清PTH与FBG、HbA1c、TC、TG呈正相关，与HDL-C呈负相关，提示2型糖尿病合并CAS患者血清PTH与糖脂代谢密切相关。分析原因为: ① PTH作为一种强有力的钙调节激素，其水平升高可诱发钙磷代谢异常，而钙离子参与脂蛋白酶的激活过程，当钙离子代谢发生异常后，可降低脂蛋白酶活性，导致血脂代谢异常[12]。② PTH与胰岛素抵抗呈正相关，高PTH可增加胰岛素抵抗，而机体发生胰岛素抵抗时，可降低胰岛素的生物学活性，胰岛素的降血糖作用削弱，从而加重2型糖尿病患者的糖代谢紊乱[13]。
25-(OH)-D是一种维持人体基础营养代谢的脂溶性维生素，是调节体内钙平衡的重要因子，半衰期长达2~3周，在血液中可维持一个相对稳定的状态，是评价人体维生素D水平的有效指标[14-15]。本研究结果显示，合并CAS组血清25-(OH)-D水平低于单纯2型糖尿病组，提示2型糖尿病合并CAS患者存在维生素D缺乏情况。双变量Pearson相关性分析结果显示, 25-(OH)-D与HbA1c、TC、TG呈负相关，与HDL-C呈正相关，说明2型糖尿病合并CAS患者血清25-(OH)-D参与糖脂代谢的调节。分析原因为: ①维生素D对胰岛B细胞起到保护作用，当机体内25-(OH)-D缺乏时可诱导胰岛B细胞凋亡，减少胰岛素合成及分泌，导致血糖异常升高，出现血糖代谢紊乱[16]。② 25-(OH)-D不足可影响钙磷代谢，增加钙离子内流，使脂肪酶活性降低，抑制机体脂质降解过程，降低脂肪细胞对脂质的储存，将脂质释放进入血液，导致血脂水平升高，诱发血脂异常[17-18]。
本研究仍存在样本量小、单次的指标检测结果无法反映个体长期的暴露水平等问题，可能导致结果出现一定的偏倚，今后还需开展更多大样本量、多中心的研究。
综上所述, 2型糖尿病合并CAS患者血清PTH、25-(OH)-D水平与糖脂代谢密切相关，可能参与机体糖脂代谢的调控。
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图 1 2型糖尿病合并CAS患者血清PTH、25-(OH)-D与糖脂代谢的相关性散点图
A: FBG与PTH的相关性; B: HbA1c与PTH的相关性; C: TC与PTH的相关性; D: TG与PTH的相关性; E: HDL-C与PTH的相关性; F: HbA1c与25-(OH)-D的相关性; G: TC与25-(OH)-D的相关性; H: TG与25-(OH)-D的相关性; I: HDL-C与25-(OH)-D的相关性。
表 1 单纯2型糖尿病组与合并CAS组基线资料比较(x±s)[n(%)]
组别 n 性别 年龄/岁 体质量指数/(kg/m2) 病程/年 男 女 单纯2型糖尿病组 51 24 27 59.43±8.25 23.96±2.36 8.29±3.25 合并CAS组 59 29 30 59.61±8.16 23.67±2.21 7.78±3.01 
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表 2 单纯2型糖尿病组与合并CAS组血脂指标水平比较(x±s)
mmol/L 组别 n TC TG LDL-C HDL-C 单纯2型糖尿病组 51 4.13±0.68* 1.79±0.53* 2.75±0.47* 1.43±0.41* 合并CAS组 59 4.74±0.86 2.28±0.80 3.04±0.76 0.94±0.34 TC: 总胆固醇; TG: 甘油三酯; LDL-C: 低密度脂蛋白胆固醇; HDL-C: 高密度脂蛋白胆固醇。
与合并CAS组比较, * P＜0.05。
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表 3 2型糖尿病合并CAS患者血清PTH、25-(OH)-D与糖脂代谢的相关性分析
指标 FBG HbA1c TC TG LDL-C HDL-C r P r P r P r P r P r P PTH 0.353 ＜0.001 0.464 ＜0.001 0.376 ＜0.001 0.308 ＜0.001 0.178 0.059 -0.445 ＜0.001 25-(OH)-D -0.137 0.148 -0.246 0.009 -0.258 ＜0.006 -0.243 ＜0.010 -0.110 0.247 0.322 ＜0.010
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