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糖化血红蛋白升高对健康人群跟腱特性及步行能力的影响:糖尿病前期阶段的潜在风险警示
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月09日 来源:Scientific Reports 3.8
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本研究针对糖化血红蛋白(HbA1c)升高但未达糖尿病诊断标准的健康人群,通过定量MRI技术分析跟腱(T2* relaxation time)特性及步态参数,发现HbA1c升高与跟腱胶原质量下降(T2*短成分降低)、步行速度及步幅缩短显著相关。该研究首次揭示非糖尿病性高HbA1c可能通过晚期糖基化终产物(AGEs)损害肌腱功能,为糖尿病前期干预提供了新依据。
研究背景与意义
在全球糖尿病患病率激增的背景下(国际糖尿病联盟预测2045年患者将达7.8亿),糖尿病引发的肌腱病变已成为重要并发症。晚期糖基化终产物(AGEs)通过非酶促交联导致胶原纤维形态改变和肌腱僵硬,但这一过程是否始于糖尿病前期阶段尚不明确。更关键的是,临床常忽视HbA1c处于"灰色地带"(39-46 mmol/mol)人群的肌肉骨骼功能变化。意大利维罗纳大学与捷克奥斯特拉瓦大学合作团队首次聚焦这一群体,探究HbA1c亚临床升高对跟腱(AT)材料特性及步行功能的早期影响。
关键技术方法
研究纳入158名30岁以上健康受试者,按HbA1c水平分为正常组(NGH, <39 mmol/mol)和异常组(AGH, ≥39 mmol/mol),匹配年龄、性别、BMI和运动量。采用1.5T MRI定量分析跟腱T2*弛豫时间短/长成分(反映胶原结合水与自由水含量),结合运动捕捉系统测量自选速度步行时的步态参数(步速、步长、步频等)。排除标准包括炎症标志物CRP>10 mg/L、既往踝关节损伤等。
研究结果
跟腱结构特性变化
定量MRI显示,AGH组跟腱中段T2短成分显著低于NGH组(p=0.006, ES=0.278),全腱水平亦存在差异(p=0.002, ES=0.215)。T2短成分降低提示胶原纤维结合水减少,可能与AGEs交联导致的蛋白聚糖合成抑制和胶原网络破坏有关。而T2*长成分(自由水指标)无组间差异,说明尚未出现急性组织水肿。
步行功能受损
AGH组自选步行速度(1.54±0.16 vs 1.59±0.18 m/s, p=0.045)和步长(1.55±0.11 vs 1.59±0.13 m, p=0.044)显著降低,但步频和步宽无变化。这种模式与糖尿病患者步态障碍相似但程度较轻,提示HbA1c升高可能通过改变跟腱粘弹性(如杨氏模量)影响踝关节推进效率。
讨论与结论
该研究首次证实,即使未达糖尿病诊断阈值,HbA1c升高仍可能导致跟腱胶原质量下降(T2*短成分减少19-28%)和步行能力受损。这种改变可能源于:①AGEs交联直接破坏胶原三螺旋结构;②高糖环境抑制肌腱成纤维细胞增殖;③氧化应激加剧组织炎症。值得注意的是,跟腱中段(距跟骨插入点3-6 cm)最易受累,这与临床跟腱断裂好发部位一致。
研究局限性包括横断面设计无法确定因果关系,以及1.5T MRI对微小结构变化的敏感性不足。未来需结合3T MRI和超声弹性成像进一步验证。成果发表于《Scientific Reports》强调:血糖管理应延伸至糖尿病前期阶段,定期监测HbA1c和肌腱功能可能有助于早期识别运动系统风险。这为"运动处方"干预糖尿病前期提供了新靶点——通过改善肌腱力学特性预防步态退化。
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