《International Journal of Molecular Sciences》:Tenascin X and Tenascin C Serum Levels in Relation to Age and Cardiometabolic Risk Parameters
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摘要:Tenascin C(TNC)和Tenascin X(TNX)是同一家族中的细胞外基质糖蛋白,但据报道功能不同:TNC在组织损伤时急性上调,而TNX维持结构性结缔组织的稳定性。近期,TNX基因(TNXB)的复发性致病变异被证实与先天性肾上腺增生症患者的E
摘要:Tenascin C(TNC)和Tenascin X(TNX)是同一家族中的细胞外基质糖蛋白,但据报道功能不同:TNC在组织损伤时急性上调,而TNX维持结构性结缔组织的稳定性。近期,TNX基因(TNXB)的复发性致病变异被证实与先天性肾上腺增生症患者的Ehlers-Danlos综合征相关,然而TNX的调控机制和临床功能仍知之甚少。在这项回顾性队列研究中,研究人员通过酶联免疫吸附测定法(ELISA)测量了274例伴有普遍心血管风险因素患者的血清TNX和TNC水平。双变量分析显示,TNX水平与年龄及心血管代谢风险参数(血压、血糖)呈负相关,与肾功能呈正相关;在多变量回归分析中,TNX与年龄、性别和身高独立相关,而与心血管代谢参数的关联不再显著。TNX水平在急性糖皮质激素给药后保持不变。双变量分析中,TNC水平与年龄和糖化血红蛋白呈负相关,与肾功能呈正相关。这些发现支持TNX和TNC在结缔组织功能中具有重叠但不同的作用,并拓展了现有认知,提示这两种蛋白可作为衰老的候选系统性生物标志物。在临床背景下进一步研究TNX和TNC可能揭示检测或预防心血管代谢疾病的新机制。
论文解读文章
一、研究背景与问题
Tenascins是一类参与发育过程和结缔组织结构的细胞外基质(ECM)糖蛋白家族,同时还具有调节细胞黏附及信号传导过程胞外调控的功能。其中,Tenascin C(TNC)是该家族中研究最为深入的成员,已被证实在伤口愈合、肿瘤发生和炎症性疾病中发挥作用,并在扩张型心肌病和心房颤动等心肺疾病中表达上调。相比之下,对Tenascin X(TNX)的了解则相对有限。TNX因Tenascin XB基因(TNXB)的双等位基因致病变异导致的缺乏可引发经典型样Ehlers-Danlos综合征(EDS),临床特征包括关节过度活动、易瘀伤、血管脆性以及部分病例的结构性心脏异常。EDS作为先天性肾上腺增生症(CAH)患者的一种合并症被发现,CAH由CYP21A2基因的致病性变异引起,可导致高雄激素血症以及糖皮质激素和盐皮质激素缺乏。CYP21A2与TNXB均位于染色体6的高度可变主要组织相容性复合体III类区域,该区域极易发生拷贝数变异,因此CYP21A2的大片段缺失有时会延伸至TNXB基因,从而产生同时患有21-羟化酶缺乏症(21-OHD)和EDS的患者,即CAH-X综合征。此外,TNX还被证明可通过转化生长因子β(TGF-β)信号通路介导内皮间充质转化,进而促进内皮炎症和动脉粥样硬化,且在钙化主动脉瓣中表达降低。值得注意的是,21-OHD患者血清TNX水平显著低于对照组,甚至低于不伴TNXB突变的患者;同样,EDS患者的TNX水平也低于健康个体,即使在没有TNXB突变的情况下也是如此。糖皮质激素治疗被认为是CAH患者TNX水平变化的可能原因,但在无TNXB突变或CAH的其他队列中也观察到了TNX水平的显著变化。这表明TNX水平可能与尚未明确的临床特征有关,而这些特征可能在心血管或代谢疾病的发生发展中发挥作用。然而,关于TNX水平在较大规模人群中的临床相关性数据尚属空白,其调控机制也亟待阐明。因此,研究人员开展本研究,旨在探索TNX和TNC水平及其与临床和生化特征的潜在关联,研究对象为包含大量心血管代谢风险因素的异质性患者群体,并评估标准化糖皮质激素给药对TNX水平的影响。
二、研究方法概述
这是一项单中心回顾性队列研究,经维也纳医科大学机构审查委员会批准。研究纳入了2020年至2022年间因不同指征(包括肾上腺腺瘤、肥胖、高血压和多毛症)在内分泌门诊就诊的274例连续患者,所有患者均接受了1mg过夜地塞米松抑制试验(DST)以排除库欣综合征。纳入标准还包括充足的数据可用性和年龄≥18岁,排除了口服避孕药或其他糖皮质激素药物治疗者以及既往有库欣综合征病史者。血清TNX和TNC水平分别采用RayBiotech公司的人Tenascin-X ELISA试剂盒和Abcam公司的人Tenascin-C ELISA试剂盒进行定量检测。肾小球滤过率(GFR)采用CKD-EPI 2021重新拟合方程估算。统计分析方面,组间差异采用独立样本Student t检验或Mann-Whitney U检验,配对分析采用配对样本Wilcoxon检验,变量间关联采用Spearman秩相关分析,多变量回归分析中缺失值采用链式方程多重插补(MICE)处理,并对TNX和TNC进行对数转换以满足线性回归假设。
三、研究结果
3.1 患者人群与基线特征
研究共纳入274例患者(男性81例,女性193例)。纳入患者表现出广泛的心血管风险因素谱,如高脂血症和肥胖。通过1mg过夜地塞米松抑制试验(DST)排除库欣综合征,指征包括高血压和肾上腺偶发瘤等。
3.2 TNX水平与临床相关性
在整个队列中,TNX中位水平为190.4 ng/mL(±76.7 ng/mL),排除两个极端离群值(1227.2和1239.0 ng/mL)后进行分析。男性TNX水平(179.1±73.8 ng/mL)略低于女性(193.1±78.9 ng/mL),但未达到统计学显著性(p=0.060)。双变量分析显示,TNX水平与年龄、血压和空腹血糖呈显著负相关,与肾功能和白蛋白呈正相关。与无高血压或无高脂血症的患者相比,患有高血压或高脂血症的患者TNX水平显著更低。在男性患者中,TNX水平与肌酸激酶(CK)和丙氨酸氨基转移酶(ALT)显著相关;在女性患者中,TNX与身高呈正相关,与糖化血红蛋白(HbA1c)、甘油三酯和体重指数(BMI)呈负相关。多变量回归分析确定年龄、性别和身高与TNX水平显著相关:年龄每增加1岁,TNX水平下降约0.4%;身高每增加1厘米,TNX水平上升约0.9%;男性患者的TNX水平显著低于女性患者(β=-0.131, 95%CI: -0.242至-0.020, p<0.05)。未检测到TNX水平与炎症参数(C反应蛋白CRP或白细胞计数)之间的相关性。在内分泌参数中,女性TNX与催乳素水平强相关,即使排除服用卡麦角林或催乳素>50 ng/mL的患者后,这种相关性仍然存在,但研究人员认为这种关联至少部分依赖于年龄。
3.3 糖皮质激素给药对TNX水平的影响
在亚组(n=37)中比较地塞米松抑制试验(DST)前后TNX水平,结果显示给药前(均值206.3±58.6 ng/mL)与给药后(中位数190.4±67.8 ng/mL)的TNX水平无显著差异(p=0.667)。分别分析男性和女性时也未观察到显著差异。
3.4 TNC水平与临床相关性
在亚组(n=154,男性47例,女性107例)中测定了TNC水平,中位值为28.4 ng/mL(±16.2 ng/mL),男女之间无显著差异。与TNX相似,双变量分析显示TNC水平与年龄呈负相关,与肾功能呈正相关。此外,TNC水平与碱性磷酸酶和胰岛素样生长因子-1(IGF-1)水平呈显著正相关。有趣的是,TNC水平与HbA1c(而非空腹血糖)和甘油三酯(而非胆固醇)呈显著负相关,这些相关性在排除服用降脂药物或降糖药物的患者后仍然存在。多变量回归分析未观察到与TNC水平的显著关联。在糖尿病、高脂血症或高血压患者与无这些疾病的患者之间,未检测到TNC水平的差异,也未观察到TNC与炎症参数的相关性。
四、讨论与结论
本研究表明,在伴有普遍心血管代谢风险因素的异质性患者队列中,年龄、性别和身高与TNX水平独立相关,同时TNX与肌酸激酶、白蛋白、心血管代谢风险参数(血糖、血压和甘油三酯)以及催乳素水平存在双变量相关性。未检测到地塞米松急性给药对TNX水平的影响。TNC水平仅在双变量分析与年龄、肾功能、糖代谢和IGF-1水平相关。这是首次在较大规模人群中报道TNX水平及其临床相关性,此前尚无正常范围的确立。TNX与CK在男性中的相关性此前未见报道,为TNX在结缔组织功能中的作用提供了证据。TNX与白蛋白和肾功能的阳性相关性可能是三者随年龄增长共同下降的继发表现。双变量分析中较低TNX水平与多种心血管代谢风险参数的关联在多变量分析中不再显著,可能继发于衰老过程,但也可能提示组织稳定性代偿机制的丧失。尽管已知TNX的组织特异性表达在器官发生中起作用,但此前无数据显示循环TNX水平与成人年龄的相关性。关于糖皮质激素的影响,单次1mg地塞米松给药不会在约9小时后急性改变TNX水平,但这与CAH患者的长期糖皮质激素治疗存在本质区别,因此不能排除长期治疗的影响。TNC的临床关联与TNX既有重叠也有差异,两者均与年龄、心血管代谢参数和肾功能相关,但TNC与HbA1c和甘油三酯的关系更为密切。本研究为回顾性设计,无法推断因果关系;免疫测定法可能受基质干扰;血清水平可能与组织特异性表达存在差异。
研究结论总结: 总之,我们在一个单中心伴有普遍心血管代谢风险因素的患者队列中,确定了TNX和TNC血清水平重叠但不同的临床相关性。这些发现具有以下几点意义:第一,在比较患者组间的TNX水平以及建立参考范围时,应考虑年龄、性别和身高因素,这对于已报道TNX水平较低的21-OHD和EDS尤为重要,因为这些疾病在年龄、性别分布或身材方面可能与对照人群存在差异。第二,我们的数据表明,单次地塞米松给药不会急性改变TNX测量值,而慢性糖皮质激素治疗的效果仍有待确定。第三,与年龄的负相关提示循环TNX可能反映结缔组织中与年龄相关的变化,这应在纵向研究中加以探讨。相比之下,TNC与任何临床参数均无独立关联,提示在无急性组织损伤的情况下,循环TNC随临床特征的变化幅度较小。在不同临床背景下进一步功能性探索tenascins可能揭示检测或预防心血管代谢疾病的新机制。