《Frontiers in Endocrinology》：Osteoactivin/GPNMB as a candidate biomarker of diabetic nephropathy in type 2 diabetes: associations with angiogenic and kidney injury biomarkers
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摘要翻译：背景：糖尿病肾病（DN）是2型糖尿病（T2D）的主要并发症，也是慢性肾脏病和终末期肾衰竭的主要原因。早期检测仍具挑战性，这引起了人们对探索新型生物标志物的兴趣。骨激活素是一种参与炎症、组织修复和代谢应激的蛋白质，但其在DN中的作用尚未完全明确。目的：
摘要翻译：背景：糖尿病肾病（DN）是2型糖尿病（T2D）的主要并发症，也是慢性肾脏病和终末期肾衰竭的主要原因。早期检测仍具挑战性，这引起了人们对探索新型生物标志物的兴趣。骨激活素是一种参与炎症、组织修复和代谢应激的蛋白质，但其在DN中的作用尚未完全明确。目的：评估循环骨激活素作为DN潜在生物标志物的价值，并探讨其与肾功能障碍、血管生成标志物及诊断效能的关系。方法：本横断面研究纳入42名非糖尿病对照组、50名T2D患者和67名DN患者。使用定制Luminex多重检测法测定血浆骨激活素水平。组间差异采用单因素方差分析或Kruskal–Wallis检验，并在适当时进行事后比较。采用Spearman相关分析评估骨激活素与多种肾病相关生物标志物（包括血管生成素-1、血管生成素-2、ANGPTL3、ANGPTL4、ANGPTL6和ANGPTL8）之间的关联。采用多项逻辑回归分析疾病组的关联。进行受试者工作特征（ROC）曲线分析以评估诊断效能。结果：循环骨激活素水平从对照组到T2D组逐渐升高，在DN组中最高（P < 0.001）。较高的骨激活素水平与较差的肾功能相关，并与特定血管生成标志物呈正相关，尤其是血管生成素-2（r = 0.414，P < 0.001）、ANGPTL4（r = 0.406，P < 0.001）和ANGPTL8（r = 0.165，P = 0.039）。ROC分析显示，单独使用骨激活素具有中等诊断效能（AUC = 0.786），但与血管生成标志物（尤其是ANGPTL8）联合使用时显著提高（AUC = 0.881），支持多标志物方法的附加价值。结论：循环骨激活素与DN中的肾功能障碍和血管生成活性相关，并表现出中等诊断效能。与其他血管生成生物标志物（特别是ANGPTL8）联合使用时，其效能进一步增强。这些发现支持其作为DN检测和疾病严重程度评估的非侵入性生物标志物工具的潜力。
论文解读文章
**研究背景与问题**
2型糖尿病（T2D）是一种以持续高血糖为特征的慢性代谢疾病，其发病机制涉及胰岛素分泌受损、外周胰岛素作用减弱或两者兼有。据国际糖尿病联盟（IDF）2024年糖尿病地图集估计，全球约有5.89亿成年人患有糖尿病，而科威特同年约有90.85万成年人患病，患病率高达25.6%。T2D常伴随多种慢性并发症，包括大血管并发症（心血管疾病、脑血管疾病、外周动脉疾病）和微血管并发症（视网膜病变、神经病变和肾病）。糖尿病肾病（DN）是糖尿病最严重的微血管并发症之一，影响高达40%的糖尿病患者，是慢性肾脏病和终末期肾衰竭的主要原因。DN的病理生理机制涉及长期高血糖、炎症、氧化应激和高血压等多种细胞功能障碍，导致进行性肾损伤。高血糖促进氧化损伤和晚期糖基化终末产物的形成，而炎症和血流动力学过程进一步加剧肾微血管和肾小球的内皮功能障碍及结构损伤。临床上，DN以白蛋白尿（尿白蛋白肌酐比ACR > 30 mg/g）和肾功能下降（估算肾小球滤过率eGFR < 60 mL/min/1.73 m2）为特征。早期检测DN仍面临挑战，因此探索新型生物标志物成为研究热点。
骨激活素，又称糖蛋白非转移性黑色素瘤蛋白B（GPNMB），是一种内源性I型跨膜糖蛋白，广泛表达于成骨细胞、破骨细胞、黑素细胞、角质形成细胞、小胶质细胞、巨噬细胞和树突状细胞等。它参与骨重塑、组织修复、炎症和细胞分化等多种生物学过程。在多种炎症和慢性疾病（如肾脏疾病、癌症、神经退行性疾病、动脉粥样硬化和心肌损伤）中，骨激活素表达上调，提示其可能参与组织损伤、炎症和血管功能障碍的关键细胞通路。此外，新近证据表明骨激活素可能在内皮功能和血管稳态中发挥作用，其可溶性胞外域可促进血管生成和内皮细胞募集。然而，其血管调节机制尚未完全阐明。鉴于骨激活素在T2D中水平升高，研究其与DN的关联可能揭示DN涉及的血管和肾损伤通路，支持其作为非侵入性生物标志物的潜力。
**研究内容与主要发现**
本研究于科威特Dasman糖尿病研究所开展，共纳入159名成年人，分为三组：非糖尿病对照组（n=42）、无肾病的T2D组（n=50）和DN组（n=67）。所有参与者均提供书面知情同意，研究方案经伦理审查委员会批准并符合《赫尔辛基宣言》。研究采用横断面观察设计，测定血浆骨激活素水平及多种血管生成标志物（血管生成素-1、血管生成素-2、ANGPTL3、ANGPTL4、ANGPTL6和ANGPTL8），并分析其与肾功能指标的相关性及诊断效能。
结果发现，循环骨激活素水平从对照组到T2D组逐渐升高，在DN组中最高（P < 0.001）。较高的骨激活素水平与较差的肾功能相关，与血清肌酐（r = 0.348，P < 0.001）和ACR（r = 0.440，P < 0.001）呈正相关，与eGFR（r = -0.379，P < 0.001）和尿肌酐（r = -0.177，P = 0.59）呈负相关。在血管生成标志物中，血管生成素-2（r = 0.414，P < 0.001）、ANGPTL4（r = 0.406，P < 0.001）和ANGPTL8（r = 0.165，P = 0.039）与骨激活素呈正相关，而ANGPTL3无显著关联。多项逻辑回归分析显示，在调整年龄、性别和BMI后，骨激活素和ANGPTL8是T2D和DN的独立候选生物标志物，其中骨激活素与DN的关联更强（β=0.29，P < 0.001）。ROC曲线分析显示，骨激活素单独诊断DN的AUC为0.79（95% CI: 0.71-0.86），最佳截断值（≥24.2 ng/mL）时敏感度74.4%、特异度68.3%；当骨激活素与ANGPTL8联合时，AUC提升至0.89（95% CI: 0.83-0.94），敏感度86.3%、特异度79.0%。研究还发现，DN组中血管生成素-2、ANGPTL4和ANGPTL8水平显著升高，而血管生成素-1、ANGPTL3和ANGPTL6无显著变化。
**主要技术方法**
研究采用以下关键技术：（1）定制化磁珠多重检测法（Magnetic Luminex? Premixed Multi-Analyte Kit）定量测定血浆骨激活素、血管生成素-1、血管生成素-2、ANGPTL3、ANGPTL4和ANGPTL6，检测限分别为0.75 ng/mL（骨激活素）、0.1 ng/mL（血管生成素-1/2）、0.3 ng/mL（ANGPTL3/6）和1.5 ng/mL（ANGPTL4）；（2）酶联免疫吸附试验（ELISA）测定ANGPTL8（Eiaab Science，武汉，中国；货号E11644h）；（3）统计学方法包括单因素方差分析或Kruskal-Wallis检验、Spearman相关分析、多项逻辑回归和ROC曲线分析（DeLong检验）。样本来源为科威特Dasman糖尿病研究所的159名成年人。
**研究结果分述**
**3.1 临床和生化特征**：研究显示，T2D和DN组的血糖和HbA1c水平显著高于非糖尿病组，表明血糖控制不佳。DN组表现出最严重的肾功能损害，血清肌酐、尿素氮、ACR和微量白蛋白显著升高，eGFR显著降低。骨激活素水平在三组间呈进行性升高（P < 0.001）。血管生成标志物中，血管生成素-2、ANGPTL4和ANGPTL8在DN组显著升高，而血管生成素-1、ANGPTL3和ANGPTL6无显著变化。
**3.2 循环骨激活素和血管生成标志物水平**：图1显示，骨激活素水平在T2D组高于对照组，在DN组中最高。血管生成素-2、ANGPTL4和ANGPTL8均呈现类似趋势，在DN组显著高于对照组和T2D组，提示这些标志物可能与DN中的血管功能障碍和肾损伤相关。
**3.3 骨激活素与肾和血管生成标志物的相关性**：相关性分析显示，骨激活素与血清肌酐（r = 0.348，P < 0.001）和ACR（r = 0.440，P < 0.001）呈正相关，与eGFR（r = -0.379，P < 0.001）和尿肌酐（r = -0.177，P = 0.59）呈负相关，表明较高的骨激活素水平与肾功能下降相关。在血管生成标志物方面，骨激活素与血管生成素-2（r = 0.414，P < 0.001）、ANGPTL4（r = 0.406，P < 0.001）和ANGPTL8（r = 0.165，P = 0.039）呈正相关，但与ANGPTL3无显著关联（r = 0.017，P = 0.832）。
**3.4 多项逻辑回归分析**：在调整年龄、性别和BMI后，骨激活素和ANGPTL8是T2D和DN的独立预测因子。骨激活素与T2D（β=0.17，P = 0.004）和DN（β=0.29，P < 0.001）均显著相关，与DN的关联更强。ANGPTL8也与T2D（β=0.15，P < 0.001）和DN（β=0.18，P < 0.001）显著相关。而ANGPTL4和血管生成素-2未达到统计学显著性。年龄和BMI是两组共同的危险因素，而男性性别与DN呈独立负相关（β=-2.73，P < 0.001）。
**3.5 骨激活素与血管生成标志物的诊断效能**：ROC分析显示，骨激活素单独诊断DN的AUC为0.79（95% CI: 0.71-0.86），最佳截断值≥24.2 ng/mL时敏感度74.4%、特异度68.3%。骨激活素与ANGPTL8联合模型AUC提升至0.89（95% CI: 0.83-0.94），最佳概率截断值≥0.64时敏感度86.3%、特异度79.0%。DeLong检验显示联合模型显著优于单独骨激活素。
**讨论与结论**
研究表明，循环骨激活素水平随疾病严重程度呈进行性升高，与肾功能恶化（肌酐、ACR升高，eGFR降低）相关，并与血管生成素-2和ANGPTL4等血管生成标志物呈正相关。骨激活素单独诊断DN具有中等效能，与ANGPTL8联合后显著提升。这些发现提示骨激活素可能反映DN中肾损伤和血管功能障碍的病理生理过程。骨激活素的多功能性（参与炎症、组织重塑、免疫调节和代谢应激反应）支持其作为DN生物标志物的合理性。与血管生成素-2的关联提示其可能反映内皮损伤，而与ANGPTL4和ANGPTL8的关联则涉及代谢和炎症通路。联合检测骨激活素和ANGPTL8可能捕捉疾病病理的不同方面，提高诊断精度。
研究局限性包括：横断面设计无法确定因果关系；样本量相对较小；DN组为已确立的肾病（白蛋白尿和eGFR降低），可能不适用于早期或非白蛋白尿性糖尿病肾病；未进行肾活检以病理确诊；未系统评估糖尿病视网膜病变或其他慢性肾病原因。未来需在前瞻性队列中验证骨激活素预测DN及肾功能进行性下降的价值，并探索其作为治疗靶点的潜力。
结论：研究人员发现循环骨激活素水平在T2D患者中升高，在DN患者中最高。骨激活素的进行性升高及其与血管生成介质的强关联提示其可能反映DN进展的关键病理生理过程。骨激活素单独诊断具有中等效能，与ANGPTL8等其他生物标志物联合时显著提高，支持多生物标志物方法在DN中的价值。综上，骨激活素可能作为糖尿病肾并发症检测和监测的有前景的生物标志物。
