血清铁蛋白、维生素D在糖尿病周围神经病变中的血清水平及与氧化应激反应的关系

姜丽燕; 潘红博; 陈坤; 夏利; 穆玉晶

doi:10.7619/jcmp.20222301

血清铁蛋白、维生素D在糖尿病周围神经病变中的血清水平及与氧化应激反应的关系

河南省安阳市人民医院内分泌代谢科, 河南安阳, 455000

基金项目:

国家重点研发计划重大慢性非传染性疾病防控研究重点专项项目 2017YFC1310700

详细信息

中图分类号: R540.4;R446
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出版历程
- 收稿日期: 2022-07-27
- 修回日期: 2022-08-23
- 网络出版日期: 2023-04-06
- 刊出日期: 2023-03-14

The serum levels of serum ferritin and vitamin D in diabetic peripheral neuropathy and their relationships with oxidative stress

Department of Endocrinology and Metabolism, Anyang People's Hospital of Henan Province, Anyang, Henan, 455000

摘要

摘要:
目的
探讨维生素D、铁蛋白(SF)在糖尿病周围神经病变(DPN)中的血清水平及与氧化应激反应的相关性。
方法
将216例糖尿病患者纳入本研究，根据患者是否合并DPN分为对照组(n=171, 未并发DPN)和观察组(n=45, 并发DPN), 比较2组一般资料及血清水平，采用Pearson法和多元逐步回归分析探讨血清铁蛋白、维生素D与氧化应激反应的相关性。
结果
观察组SF、丙二醛(MDA)水平为(575.65±38.42) ng/mL、(18.68±2.15) mmol/L, 分别高于对照组的(441.96±51.37) ng/mL、(12.63±3.32) mmol/L, 差异有统计学意义(P < 0.05); 观察组25-羟维生素D[25-(OH)D]、还原型谷胱甘肽(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)水平分别为(10.68±2.25) ng/mL、(104.13±22.15) mg/L、(70.63±11.45) mg/L, 分别低于对照组的(17.47±5.61) ng/mL、(197.58±43.19) mg/L和(114.39±25.87) mg/L, 差异有统计学意义(P < 0.05)。二分类Logistic回归分析显示, SF、25-(OH)D、GSH、SOD、MDA会对患者并发DPN造成一定影响。Pearson法分析显示, SF与GSH呈负相关，与MDA呈正相关(P < 0.05); 25-(OH)D与GSH、SOD均呈正相关(P < 0.05)。多元逐步回归分析显示, MDA对SF具有显著正向影响, GSH对SF产生负向影响(P < 0.05); GSH、SOD会对25-(OH)D产生显著正向影响(P < 0.05)。
结论
维生素D、SF、氧化应激反应参与DPN发展过程，且氧化应激反应与SF、维生素D密切相关。
- 糖尿病 /
- 神经病变 /
- 铁蛋白 /
- 维生素D /
- 氧化应激
Abstract:
Objective
To explore the serum levels of vitamin D and ferritin (SF) in diabetic peripheral neuropathy (DPN) and their correlations with oxidative stress.
Methods
A total of 216 diabetic patients were included in this study and divided into control group (n=171, no concurrent DPN) and observation group (n=45, concurrent DPN) according to whether the patients were combined with DPN. The general data and serum levels of the two groups were compared. Pearson method and multiple stepwise regression analysis were used to investigate the correlations between serum ferritin, vitamin D and oxidative stress.
Results
SF and malondialdehyde (MDA) levels in the observation group were (575.65±38.42) ng/mL and (18.68±2.15) mmol/L, which were higher than (441.96±51.37) ng/mL and (12.63±3.32) mmol/L, respectively in the control group (P < 0.05). The levels of 25-hydroxyvitamin D[25-(OH)D], reduced glutathione (GSH) and superoxide dismutase (SOD) in the observation group were (10.68±2.25) ng/mL, (104.13±22.15) mg/L and (70.63±11.45) mg/L, respectively, which were lower than (17.47±5.61) ng/mL, (197.58±43.19) mg/L and (114.39±25.87) mg/L, respectively in the control group, and the differences were statistically significant (P < 0.05). Binary Logistic regression analysis showed that SF, 25-(OH)D, GSH, SOD and MDA had certain impacts on DPN complications in patients. Pearson method showed that SF was negatively correlated with GSH, but positively correlated with MDA (P < 0.05). 25-(OH)D was positively correlated with GSH and SOD (P < 0.05). Multiple stepwise regression analysis showed that MDA had a significant positive impact on SF, while GSH had a negative impact on SF (P < 0.05); GSH and SOD had a significant positive impact on 25-(OH)D (P < 0.05).
Conclusion
Oxidative stress, SF and vitamin D are involved in the occurrence and development of DPN, and oxidative stress is closely related to SF and vitamin D.
- diabetes /
- neuropathy /
- ferritin /
- vitamin D /
- oxidative stress

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糖尿病是一种神经病变，表现为感觉减退、疼痛、麻木、运动障碍，严重时可增大截肢风险，因此早发现、早诊断、早治疗非常必要^[1-2]。研究^[3]表明，血清指标在周围神经病变中具有一定预测作用，其中血清铁蛋白(SF)的过度储存能够促进糖尿病并发症形成，超铁负担会导致周围神经病变^[4]。维生素D属于类固醇激素，具有抗氧化应激、维持血糖稳态等作用，其与糖尿病周围神经病变(DPN)的关系受到学者关注^[5]。研究^[6]发现，氧化应激反应参与了糖尿病的发病过程，因此推测其与DPN也有一定相关性，但相关报道较少。本研究探讨氧化应激反应、维生素D、SF在DPN中表达情况，分析氧化应激反应与SF、维生素D的关系，以期为DPN的诊治提供新的思路。

1. 资料与方法

1.1 一般资料

收集2020年1月—2021年12月216例糖尿病患者的资料，男114例，女102例，年龄(63.52±4.19)岁，体质量(63.04±5.78) kg, 病程(6.98±2.85)年，甘油三酯(TG)(2.78±0.35) mmol/L, 总胆固醇(TC)(5.54±1.27) mmol/L, 糖化血红蛋白(HbA1c)(8.22±1.26)%, 空腹血糖(FPG)(10.81±2.41) mmol/L。根据是否合并DPN将患者分为观察组(n=45, 并发DPN)和对照组(n=171, 未并发DPN)。研究符合伦理审查标准。

DPN诊断标准: ①符合DPN标准^[7]者; ②跟膝反射减弱者; ③出现明显肢体感觉异常，例如针刺痛觉、震动觉、蚁行感、麻木、烧灼感者; ④经肌电图检查，感觉、运动神经传导速度分别 < 40 m/s、 < 45 m/s者。纳入标准: ①符合《中国2型糖尿病防治指南(2017年版》^[8]中关于糖尿病诊断标准者; ②有明确2型糖尿病病史者; ③签署书面知情同意书者。排除标准: ①并发糖尿病急性感染、酮症酸中毒者; ②其他原因所引起的周围神经病变者; ③近期接受铁剂治疗者; ④ 1型糖尿病者; ⑤合并血液系统疾病者。

1.2 方法

抽取肘静脉血5 mL, 离心10 min, 1 500转/min, 使用DADE-AR全自动分析仪测定血清指标; 采用酶联免疫吸附测定(ELISA)法检测超氧化物歧化酶(SOD)、TG、丙二醛(MDA)、TC; 采用苯甲酸比色法测定还原型谷胱甘肽(GSH); 采用电化学发光法检测SF、25-羟维生素D[25-(OH)D]; 采用糖化血红蛋白分析仪AC6601检测HbA1c、FPG。

1.3 统计学处理

采用统计软件SPSS 22.0处理数据，计数资料采用[n(%)]表示，行χ²检验; 计量资料采用(x±s)表示，行t检验; SF、25-(OH)D与MDA、GSH、SOD相关性采用Pearson分析及多元逐步回归分析; α=0.05为检验水准, P < 0.05为差异有统计学意义。

2. 结果

2.1 一般资料比较

2组病程比较，差异有统计学意义(P < 0.05); 2组性别、年龄、体质量、TG、TC、HbA1c、FPG比较，差异无统计学意义(P>0.05), 见表 1。

表 1 2组一般资料比较(x±s)[n(%)]

组别	n	性别		年龄/岁	病程/年	体质量/kg	TG/(mmol/L)	TC/(mmol/L)	HbA1c/%	FPG/(mmol/L)
组别	n	男	女	年龄/岁	病程/年	体质量/kg	TG/(mmol/L)	TC/(mmol/L)	HbA1c/%	FPG/(mmol/L)
观察组	45	24(53.33)	21(46.67)	63.38±4.49	5.65±2.45^*	62.59±6.65	2.86±0.45	5.43±1.15	8.15±1.36	10.86±2.54
对照组	171	90(52.63)	81(47.37)	63.74±4.56	8.91±2.33	63.74±5.51	2.91±0.39	5.82±1.43	8.37±1.42	10.79±2.62
TG: 甘油三酯; TC: 总胆固醇; HbA1c: 糖化血红蛋白; FPG: 空腹血糖。与对照组比较, *P < 0.05。

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2.2 血清指标比较

观察组SF、MDA高于对照组, 25-(OH)D、GSH、SOD低于对照组，差异有统计学意义(P < 0.05), 见表 2。

表 2 2组血清指标比较(x±s)

组别	n	SF/(ng/mL)	25-(OH)D/(ng/mL)	GSH/(mg/L)	SOD/(mg/L)	MDA/(mmol/L)
观察组	45	575.65±38.42^*	10.68±2.25^*	104.13±22.15^*	70.63±11.45^*	18.68±2.15^*
对照组	171	441.96±51.37	17.47±5.61	197.58±43.19	114.39±25.87	12.63±3.32
25-(OH)D: 25-羟维生素D; GSH: 还原型谷胱甘肽; SOD: 超氧化物歧化酶; SF: 铁蛋白; MDA: 丙二醛。与对照组比较, *P < 0.05。

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2.3 患者并发DP N的影响因素分析

二分类Logistic回归分析显示, SF、25-(OH)D、GSH、SOD、MDA是患者并发DPN的影响因素，见表 3。

表 3 患者并发DPN的影响因素分析

相关因素	偏回归系数	标准误	Wald	自由度	P	OR	95%CI
SF	0.058	0.009	41.911	1	< 0.001	0.944	0.927~0.960
25-(OH)D	-0.581	0.135	18.391	1	< 0.001	1.787	1.371~2.330
GSH	-0.116	0.022	27.833	1	< 0.001	1.123	1.075~1.172
SOD	-0.157	0.027	34.659	1	< 0.001	1.170	1.110~1.232
MDA	1.592	0.284	31.404	1	< 0.001	0.203	0.117~0.355

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2.4 SF、25-(OH)D与氧化应激反应的关系

经Pearson法分析, SF与GSH呈负相关，与MDA呈正相关(P < 0.05); 25-(OH)D与GSH、SOD均呈正相关(P < 0.05), 见表 4。

表 4 SF、25-(OH)D与氧化应激反应的相关性分析

指标	GSH		SOD		MDA
指标	r	P	r	P	r	P
SF	-0.267	0.001	-0.133	0.051	0.711	< 0.001
25-(OH)D	0.531	0.001	0.535	< 0.001	-0.043	0.534

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2.5 多元逐步回归分析

以DPN患者SF为因变量，以GSH、SOD、MDA为自变量进行多元逐步回归分析，回归方程Y=-0.228×GSH+0.181×SOD+12.614×MDA。结果表明R²=0.522(F=77.247, P < 0.05), 说明MDA对SF具有显著正向影响, GSH对SF产生负向影响(P < 0.05)。见表 5、表 6。

表 5 SF与应激反应相关性的多元逐步回归分析

模型	非标准化系数		β值	t	P	共线性统计
模型	B	标准错误	β值	t	P	容许	VIF
GSH	-0.228	0.090	-0.171	-2.522	0.012	0.490	2.042
SOD	0.181	0.165	0.073	1.093	0.276	0.506	1.978
MDA	12.614	0.898	0.684	14.051	0.000	0.952	1.050

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表 6 模型摘要

模型	R	R²	调整后R²	估算错误
1	0.723	0.522	0.515	50.914 71

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2.6 多元逐步回归分析

以DPN患者25-(OH)D为因变量，以GSH、SOD、MDA为自变量进行多元逐步回归分析，回归方程Y=0.034×GSH+0.062×SOD+0.098×MDA。结果表明R²=0.338(F=36.105, P < 0.05), 说明GSH、SOD会对25-(OH)D产生显著正向影响(P < 0.05)。见表 7、表 8。

表 7 多元逐步回归分析25-(OH)D与应激反应的相关性

模型	非标准化系数		β值	t	P	共线性统计
模型	B	标准错误	β值	t	P	容许	VIF
GSH	0.034	0.008	0.324	4.052	< 0.001	0.490	2.042
SOD	0.062	0.015	0.316	4.022	< 0.001	0.506	1.978
MDA	0.098	0.084	0.067	1.169	0.244	0.952	1.050

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表 8 模型摘要

模型	R	R²	调整后R²	估算错误
1	0.582	0.338	0.329	4.746 15

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3. 讨论

糖尿病是一种以血糖增高为特征的慢性内分泌代谢疾病，也是继恶性肿瘤、心血管疾病的第3大影响老年人健康的慢性病变。机体长时间处于高糖状态可导致多种器官受累，其中最常见的病变为DPN^[9-10], 若治疗不及时，可给患者家庭、社会造成巨大经济负担。早期诊断、治疗是防治DPN的基础，但由于DPN早期症状不显著，容易造成误诊，因此探索敏感指标有助于早期诊断DNP, 及时干预和治疗^[11]。

SF分布于全身组织，但常在肝细胞合成，以骨髓、脾、肝中含量最多，是判断铁缺乏或铁超负荷的重要指标。铁作为生物体内的重要氧化物，可产生自由基，启动、催化Haber-Weiss反应，导致组织细胞损伤，且长时间铁成分储存可拮抗胰岛素，降低外周组织对葡萄糖的利用度^[12]。研究^[13]发现，铁成分能够直接沉积于胰岛，导致胰岛素B细胞损伤，引发糖尿病。本研究结果显示，观察组SF水平高于对照组，因为DPN胰岛细胞功能越差，胰岛素抵抗越明显，可形成氧自由基，进一步增加过氧化脂质，损伤胰岛B细胞，使脂质聚合、重排、断裂，引起组织细胞损伤，促进肝脏中过量铁离子的积累，以致基底膜增厚及通透性增加，升高体内SF水平^[14]。

维生素D可调节磷、钙、骨代谢，是一种脂溶性类固醇激素，正常情况下，维生素D₃并没有明显的生物活性，需通过转化成25-(OH)D发挥作用^[15]。研究^[16]显示, 25-(OH)D不仅可参与多种自发性免疫疾病，还参与钙、磷调节，可增强胰岛素敏感性，有效控制血糖。本研究中，观察组25-(OH)D水平更高，说明25-(OH)D参与了糖尿病发展过程。分析原因: ① 25-(OH)D可影响神经营养、神经生长因子合成，具有免疫保护、调节作用，有效修复、分化、促进神经细胞的生长。②维生素可调节炎症因子的表达，达到抗炎功效。还有学者^[17]认为，其可防止一氧化氮产生，抑制诱导型氧合酶表达，减轻神经毒性。③ 25-(OH)D可通过抑制血管紧张素原基因和肾素基因转录表达，改善微血管病变。④ 25-(OH)D可在不影响胰岛素分泌基础上诱导新合成胰岛素转化，刺激葡萄糖反应^[18]。

氧化应激反应多是机体受到刺激后，体内产生过多氧、氮自由基，引起机体抗氧化机制失衡导致^[19]。研究^[20]指出，糖尿病患者普遍存在氧化应激反应，其不仅可影响胰岛素β细胞分泌，还可损伤血管内皮。本研究结果中，观察组GSH、SOD水平更低, MDA水平更高，说明机体出现神经病变后，可影响脂质过氧化过程，导致氧化应激水平的改变。经Pearson法分析, SF与GSH、SOD呈负相关，与MDA呈正相关，说明SF水平升高，可导致机体神经营养失调，出现神经损伤，增强氧化应激反应，随着病情的进展，还可出现典型神经病变症状。同时, 25-(OH)D与GSH、SOD呈正相关，是因氧化应激水平升高，可使体内氧化低密度脂蛋白升高，加重氧化应激反应。维生素D摄入可降低氧化低密度脂蛋白水平，拮抗氧化应激。同时，维生素D的升高可上调内源性抗氧化系统，从而升高氧化应激水平。本研究多元逐步回归分析结果显示, GSH、SOD会对25-(OH)D产生显著正向影响。

综上所述, DPH患者存在明显的氧化应激反应以及血清铁蛋白、维生素D水平改变，且SF、维生素D水平与应激反应存在一定相关性，但具体机制还有待探索。

表 1 2组一般资料比较(x±s)[n(%)]

组别	n	性别		年龄/岁	病程/年	体质量/kg	TG/(mmol/L)	TC/(mmol/L)	HbA1c/%	FPG/(mmol/L)
组别	n	男	女	年龄/岁	病程/年	体质量/kg	TG/(mmol/L)	TC/(mmol/L)	HbA1c/%	FPG/(mmol/L)
观察组	45	24(53.33)	21(46.67)	63.38±4.49	5.65±2.45^*	62.59±6.65	2.86±0.45	5.43±1.15	8.15±1.36	10.86±2.54
对照组	171	90(52.63)	81(47.37)	63.74±4.56	8.91±2.33	63.74±5.51	2.91±0.39	5.82±1.43	8.37±1.42	10.79±2.62
TG: 甘油三酯; TC: 总胆固醇; HbA1c: 糖化血红蛋白; FPG: 空腹血糖。与对照组比较, *P < 0.05。

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表 2 2组血清指标比较(x±s)

组别	n	SF/(ng/mL)	25-(OH)D/(ng/mL)	GSH/(mg/L)	SOD/(mg/L)	MDA/(mmol/L)
观察组	45	575.65±38.42^*	10.68±2.25^*	104.13±22.15^*	70.63±11.45^*	18.68±2.15^*
对照组	171	441.96±51.37	17.47±5.61	197.58±43.19	114.39±25.87	12.63±3.32
25-(OH)D: 25-羟维生素D; GSH: 还原型谷胱甘肽; SOD: 超氧化物歧化酶; SF: 铁蛋白; MDA: 丙二醛。与对照组比较, *P < 0.05。

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表 3 患者并发DPN的影响因素分析

相关因素	偏回归系数	标准误	Wald	自由度	P	OR	95%CI
SF	0.058	0.009	41.911	1	< 0.001	0.944	0.927~0.960
25-(OH)D	-0.581	0.135	18.391	1	< 0.001	1.787	1.371~2.330
GSH	-0.116	0.022	27.833	1	< 0.001	1.123	1.075~1.172
SOD	-0.157	0.027	34.659	1	< 0.001	1.170	1.110~1.232
MDA	1.592	0.284	31.404	1	< 0.001	0.203	0.117~0.355

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表 4 SF、25-(OH)D与氧化应激反应的相关性分析

指标	GSH		SOD		MDA
指标	r	P	r	P	r	P
SF	-0.267	0.001	-0.133	0.051	0.711	< 0.001
25-(OH)D	0.531	0.001	0.535	< 0.001	-0.043	0.534

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表 5 SF与应激反应相关性的多元逐步回归分析

模型	非标准化系数		β值	t	P	共线性统计
模型	B	标准错误	β值	t	P	容许	VIF
GSH	-0.228	0.090	-0.171	-2.522	0.012	0.490	2.042
SOD	0.181	0.165	0.073	1.093	0.276	0.506	1.978
MDA	12.614	0.898	0.684	14.051	0.000	0.952	1.050

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表 6 模型摘要

模型	R	R²	调整后R²	估算错误
1	0.723	0.522	0.515	50.914 71

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表 7 多元逐步回归分析25-(OH)D与应激反应的相关性

模型	非标准化系数		β值	t	P	共线性统计
模型	B	标准错误	β值	t	P	容许	VIF
GSH	0.034	0.008	0.324	4.052	< 0.001	0.490	2.042
SOD	0.062	0.015	0.316	4.022	< 0.001	0.506	1.978
MDA	0.098	0.084	0.067	1.169	0.244	0.952	1.050

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表 8 模型摘要

模型	R	R²	调整后R²	估算错误
1	0.582	0.338	0.329	4.746 15

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参考文献(20)

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施引文献(9)

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1. 资料与方法
1.1 一般资料
1.2 方法
1.3 统计学处理
2. 结果
2.1 一般资料比较
2.2 血清指标比较
2.3 患者并发DP N的影响因素分析
2.4 SF、25-(OH)D与氧化应激反应的关系
2.5 多元逐步回归分析
2.6 多元逐步回归分析
3. 讨论

血清铁蛋白、维生素D在糖尿病周围神经病变中的血清水平及与氧化应激反应的关系

计量

出版历程