基线血脂水平对2型糖尿病患者脐带间充质干细胞治疗后空腹C肽改善情况的预测价值

侯禹1, 王岳鹏2, 赵健3, 王海明1, 程愈4, 李冰4, 臧丽4, 母义明4

【作者机构】 1中国人民解放军医学院; 2南开大学医学院; 3中国人民解放军联勤保障部队第九〇八医院; 4中国人民解放军总医院第一医学中心内分泌科
【分 类 号】 R587.1
【基    金】 北京市自然科学基金资助项目(青年项目)(7244300)。
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基线血脂水平对2型糖尿病患者脐带间充质干细胞治疗后空腹C肽改善情况的预测价值

基线血脂水平对2型糖尿病患者脐带间充质干细胞治疗后空腹C肽改善情况的预测价值

侯 禹1 王岳鹏2 赵 健3 王海明1 程 愈4 李 冰4 臧 丽4 母义明4

1.中国人民解放军医学院,北京 100853;2.南开大学医学院,天津 300071;3.中国人民解放军联勤保障部队第九〇八医院,江西南昌 330000;4.中国人民解放军总医院第一医学中心内分泌科,北京 100853

[摘要] 目的 探索基线血脂水平对脐带间充质干细胞(UC-MSCs)治疗2型糖尿病后空腹C肽(FCP)改善情况的预测价值。 方法 基于先前一项随机、双盲、安慰剂对照试验,本研究纳入2015年10月至2018年12月于中国人民解放军总医院第一医学中心内分泌科就诊的2型糖尿病患者,选取其中完成3次输注的治疗组受试者进行事后分析。以基线血脂为暴露因素,治疗后空腹C肽变化量(ΔFCP)为主要结局。采用相关性分析、多变量线性回归及受试者操作特征(ROC)曲线评估基线血脂的预测价值,并分析其与葡萄糖输注速率(GIR)变化量的关系判断是否受胰岛素抵抗影响。 结果 基线甘油三酯(TG)与治疗后第9周ΔFCP呈负相关(ρ=-0.378,P=0.021),与总胆固醇亦呈负相关(r=-0.330,P=0.046),而高密度脂蛋白胆固醇(ρ=-0.174,P=0.302)与低密度脂蛋白胆固醇(r=-0.076,P=0.654)与ΔFCP无关。线性回归分析结果显示,逐步调整年龄、性别、糖化血红蛋白、空腹血糖及其他血脂指标后,TG为唯一独立关联因素(B=-0.124,P=0.014)。ROC曲线分析显示,TG预测轻度至中度改善效能有限(AUC=0.63),但在预测显著改善(ΔFCP>1.0 ng/ml)时准确度较高(AUC=0.943)。相关性及线性回归分析显示,基线TG与治疗后GIR的变化量(ρ=-0.038,P=0.823;β=-0.005,95% CI:-0.166~0.155,P=0.950)及第9周时的GIR水平(ρ=-0.141,P=0.406;β=-0.107,95% CI:-0.366~0.153,P=0.406)均无显著关联。 结论 2型糖尿病患者基线TG水平与UC-MSC治疗后短期内FCP的改善情况密切相关,且为独立预测因素。较低TG可能反映更有利的代谢微环境,有助于增强UC-MSC的β细胞修复效应。TG作为简便可得的指标,有望用于筛选潜在应答者,支持细胞治疗策略的精准化。

[关键词] 间充质干细胞;2型糖尿病;甘油三酯;空腹C肽

2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)以胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能进行性衰竭为核心病理特征,长期代谢失衡可导致多系统并发症并显著增加疾病负担[1-2]。尽管现有治疗可改善血糖控制,但随着病程延长,β细胞功能仍持续下降。近年来,脐带间充质干细胞(umbilical cord mesenchymal stem cells,UC-MSCs)因其免疫调节及旁分泌保护作用,在T2DM治疗中显示潜在应用价值[3-5]。课题组既往随机对照试验表明,UC-MSCs在保证安全性的同时可改善血糖控制,并在治疗早期促进C肽分泌反应[6]。然而,治疗效应存在明显个体差异[7]。血脂异常是T2DM的重要代谢特征,既可通过脂毒性直接损伤β细胞功能,也可能通过改变代谢微环境影响干细胞治疗效[8-17]。目前鲜见临床研究系统评估基线血脂状态与UC-MSCs治疗后胰岛功能改善之间的关系。本研究基于既往临床试验开展探索性分析,以治疗后第9周空腹C肽变化量(delta fasting C-peptide,ΔFCP)为指标,评估基线血脂谱与胰岛功能改善的相关性。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究为一项探索性的事后分析,数据来源于既往一项评估UC-MSCs治疗T2DM效果与安全性的随机、双盲、安慰剂对照临床试验(NCT02302599)。原始试验遵循《赫尔辛基宣言》,并经中国人民解放军总医院第一医学中心伦理委员会批准(2013-107-01),所有受试者均签署书面知情同意书,该同意涵盖了对其临床数据进行研究分析。在本事后分析中,仅纳入完成3次UC-MSCs输注且随访数据完整的治疗组受试者。

1.2 纳入及排除标准

受试者的纳入及排除标准与原随机对照试验一致。于2015年10月至2018年12月在中国人民解放军总医院第一医学中心内分泌科招募符合条件的T2DM患者。纳入标准:①18~70岁;②经二甲双胍治疗后血糖控制不佳的T2DM患者,其基线糖化血红蛋白(glycosylated hemoglobin,HbA1c) ≥7.0%,且FCP ≥1.0 ng/ml。排除标准:合并糖尿病急性并发症、严重肝肾功能障碍、心力衰竭、急性感染或其他可能影响研究结果的系统性疾病。所有纳入者均按照原试验方案接受UC-MSCs输注治疗。

1.3 暴露变量与结局变量

本研究以基线空腹血脂谱作为主要暴露变量,包括甘油三酯(triglycerides,TG)、总胆固醇(total cholesterol,TC)、高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)及低密度脂蛋白胆固醇(lowdensity lipoprotein cholesterol,LDL-C)。胰岛分泌相关结局变量定义为UC-MSCs治疗后第9周内源性基础胰岛素分泌状态的变化,并以ΔFCP作为指标。

1.4 数据分析方法

本研究所有数据均采用SPSS 30.0统计学软件进行分析,以P<0.05为差异有统计学意义。

1.4.1 基线比较 对研究对象的基线人口学及代谢特征进行描述性分析。为便于直观呈现胰岛基础分泌状态在治疗后的变化情况,基于治疗后第9周ΔFCP变化方向(ΔFCP>0或 ≤0)对研究对象进行分组,并比较不同分组患者间基线特征。连续变量的正态性通过Shapiro-Wilk检验法及直方图、Q-Q图进行评估。计量资料符合正态分布用均数±标准差()表示,比较采用t检验;不符合正态分布用中位数和四分位数间距[MQ)]表示,比较采用Mann-Whitney U检验。计数资料用例数表示,比较采用χ2检验。

1.4.2 相关性分析 为描绘基线血脂谱与UC-MSCs治疗后胰岛基础分泌状态变化之间可能存在的时间依赖性关系,在治疗后第9周计算基线血脂参数与ΔFCP之间的相关性。正态分布变量之间采用Pearson相关分析,非正态分布变量之间采用Spearman秩相关分析。

1.4.3 多变量线性回归 在相关性分析的基础上,进一步对表现出一致关联趋势的血脂参数和随访时间点,构建多变量线性回归模型,以评估其与胰岛基础分泌状态变化之间的独立关系。模型逐步纳入潜在混杂因素,包括年龄、性别、基线HbA1c、空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)及其他血脂参数,并评估多重共线性、残差分布及同方差性等模型假设。

1.4.4 受试者操作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线分析 使用ROC曲线评估基线血脂指标在区分接受UC-MSCs治疗后不同程度FCP变化方面的潜在能力,分别采用以下3个标准:ΔFCP>0、ΔFCP>0.5 ng/ml和ΔFCP>1.0 ng/ml。对每一条ROC曲线计算曲线下面积(area under the curve,AUC)、约登指数、灵敏度和特异度。

1.4.5 敏感性分析 为评估FCP变化是否可能受到胰岛素敏感性改变的影响,本研究分析基线血脂指标与UC-MSCs治疗后葡萄糖输注速率(glucose infusion rate,GIR)变化量的相关性。

1.4.6 样本量估算 基于既往随机、双盲、安慰剂对照试验的事后分析,样本量由原始试验设计及可用随访数据决定。基于标准相关检验的统计效能计算框架,对当前样本量(n=37)对应的最小可检测相关强度进行估算,并在假设真实效应强度等于观察效应的前提下,计算主要相关分析的事后统计效能。

2 结果

2.1 不同ΔFCP患者的基线特征比较

在37例受试者中,ΔFCP为(0.10±0.61),19例患者在治疗后第9周FCP有所增加(ΔFCP>0),作为FCP增加组;18例患者作为FCP未增加组(ΔFCP ≤0)。两组患者性别分布、年龄、体质量指数、糖尿病病程、TG、TC、LDL-C、HDL-C、HbA1c、FBG、FCP、GIR比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 FCP增加组与FCP未增加组人群特征比较

项目FCP增加组(19例)FCP未增加组(18例)χ2/t/U值P值性别(例)0.3470.556男1213女75年龄(岁,xˉ±s)52.32±7.4149.56±9.760.9720.338体质量指数[kg/m2,M(Q)]27.85(3.94)27.61(4.42)151.0000.543糖尿病病程(年,xˉ±s)12.05±4.8511.22±3.510.5940.556 TG [mmol/L,M(Q)]1.55(0.89)2.15(2.21)125.5000.167 TC(mmol/L,xˉ±s)4.46±1.024.93±1.141.3400.189 LDL-C(mmol/L,xˉ±s)2.90±0.853.03±0.830.4440.660 HDL-C [mmol/L,M(Q)]1.01(0.35)0.95(0.14)163.5000.820 HbA1c [%,M(Q)]8.30(1.10)8.75(2.28)131.0000.224 FBG(mmol/L,xˉ±s)8.28±2.008.77±2.130.7170.478 FCP(ng/ml,xˉ±s)1.76±0.592.18±0.801.8150.078 GIR [mg/(kg·min),M(Q)]2.69(2.26)2.86(1.84)166.0000.879

注 FCP:空腹C肽;TG:甘油三酯;TC:总胆固醇;LDL-C:低密度脂蛋白胆固醇;HDL-C:高密度脂蛋白胆固醇;HbA1c:糖化血红蛋白;FBG:空腹血糖;GIR:葡萄糖输注速率。

2.2 基线血脂指标与UC-MSCs治疗后第9周时ΔFCP的相关性

相关性分析结果显示,治疗后第9周时TG、TC均与ΔFCP呈负相关(ρ=-0.378、r=-0.330,P=0.021、0.046)。HDL-C和LDL-C与ΔFCP无相关性(ρ=-0.174、-0.076,P=0.302、0.654)。见图1。

图1 基线TG与UC-MSC治疗后第9周时ΔFCP的相关性

2.3 基线甘油三酯水平与治疗后第9周时ΔFCP的线性回归分析

为探讨基线TG与患者UC-MSCs治疗后第9周胰岛基础分泌状态改善程度之间的关系,本研究构建了3个线性回归模型。在未经调整的模型一中,基线TG水平与ΔFCP呈显著负相关(B=-0.108,95%CI:-0.188~-0.028,P=0.010),模型整体有统计学显著性,且可解释ΔFCP变异的17.6%(R2=0.176)。在调整年龄与基线HbA1c后的模型二中,TG与ΔFCP仍呈负相关(B=-0.089,95%CI:-0.176~-0.001,P=0.046),模型整体拟合度与解释能力保持在相近水平。在完全调整的模型三中,TG作为自变量的效应保持稳定(B=-0.124,95%CI:-0.222~-0.027,P=0.014),在多重协变量控制后模型整体仍有统计学显著性。见表2。

表2 基线TG与治疗后第9周时ΔFCP的线性回归分析结果

模型拟合指标基线TG模型R2调整R2F值P值B(95% CI)t值P值模型一0.1760.1527.4760.010-0.108(-0.188~-0.028)2.7340.010模型二0.2340.1643.3560.030-0.089(-0.176~-0.001)2.0690.046模型三0.3650.2112.3790.047-0.124(-0.222~-0.027)2.6240.014

注 模型一:未经调整的线性回归模型;模型二:矫正年龄、基线糖化血红蛋白的线性回归模型;模型三:调整年龄、性别、基线糖化血红蛋白、基线空腹血糖、基线高密度脂蛋白胆固醇、基线低密度脂蛋白胆固醇。TG:甘油三酯;ΔFCP:空腹C肽变化量。

2.4 基线TG对不同程度胰岛基础分泌状态改善的ROC曲线分析

为进一步评估基线TG对UC-MSCs治疗后胰岛基础分泌状态改善的预测价值,分别以ΔFCP>0、ΔFCP>0.5 ng/ml和ΔFCP>1.0 ng/ml作为不同水平改善的结局变量,绘制并比较3条ROC曲线(图2)。ΔFCP>0作为阳性结局时,TG的AUC为0.633(95%CI:0.451~0.815,P=0.152)。在ΔFCP>0.5 ng/ml时AUC为0.634(95%CI:0.379~0.888,P=0.303)。尽管二者未达到统计学显著性,但均呈一致趋势:基线TG越低,短期内FCP改善的可能性越大。最佳截断值分别为2.015 mmol/L(灵敏度0.74、特异度0.56)和1.300 mmol/L(灵敏度0.50、特异度0.90),提示较低TG水平更可能对应轻度至中度改善。当ΔFCP>1.0 ng/ml时,TG在区分显著改善与否方面显示出较高的判别能力,AUC达到0.943(S.E.=0.039,95%CI:0.866~1.000,P<0.001)。最佳截断值为1.145 mmol/L,对应灵敏度1.00、特异度0.943。

图2 基线TG预测UC-MSC治疗后第9周FCP改善情况的ROC曲线

2.5 基线TG与UC-MSC治疗后第9周胰岛素抵抗的关系

本研究进一步分析基线TG与胰岛素敏感性相关指标之间的关系,包括治疗后第9周时GIR水平相比于基线时的变化量(delta glucose infusion rate,ΔGIR)及治疗后第9周时GIR水平。

相关性分析显示,基线TG与ΔGIR无关(ρ=-0.038,P=0.823);线性回归分析结果显示,基线TG对ΔGIR无影响(β=-0.005,95%CI:-0.166~0.155,P=0.950)。此外,基线TG与治疗后第9周时的GIR水平无显著线性或非线性关联(ρ=-0.141,P=0.406;回归分析β=-0.107,95%CI:-0.366~0.153,P=0.406)。

3 讨论

本研究基于一项UC-MSC治疗T2DM的随机对照试验数据,开展探索性的事后分析,系统评估了基线血脂谱与治疗后胰岛基础分泌状态变化之间的关系。研究结果显示,在分析的多项血脂指标中,基线TG水平在治疗后早期与ΔFCP呈现一致的负向关联趋势,该关联在逐步调整多项潜在混杂因素后仍然存在。相较之下,其余血脂指标与分泌状态变化的关系不稳定或未达到统计学显著性。这些发现提示,患者治疗前的脂质代谢状态,尤其是以TG为代表的脂质负荷水平,可能与UC-MSC治疗后早期胰岛分泌状态的个体差异有关。

本研究中,胰岛分泌状态的变化通过ΔFCP加以表征。与血糖控制指标或胰岛素敏感性参数相比,FCP更直接反映内源性胰岛素分泌的基础状态,因此有助于捕捉细胞治疗可能在功能靶点层面产生的早期效应。需要指出的是,本研究关注的并非胰岛功能的全面重塑,而是治疗后是否出现可测量的分泌状态改变。本研究以ΔFCP作为反映胰岛基础分泌功能动态变化的指标,其变化方向和幅度为评估治疗反应提供了直观窗口。

值得注意的是,基线TG与分泌状态变化之间的关联主要出现在治疗后较早的随访阶段。这一时间特征可能反映了UC-MSC治疗效应的阶段性特点。作为一种以旁分泌和免疫调节为主要作用机制的治疗方式,UC-MSC更可能在治疗后的早期阶段通过缓解局部代谢压力和炎症状态,改善胰岛微环境,从而影响分泌状态的可塑性[18-19]。随着随访时间延长,药物调整、生活方式干预及疾病自然进展等多种因素的叠加,可能在一定程度上稀释或掩盖早期由代谢微环境差异所带来的影响[20-21]

从潜在机制层面来看,血浆TG水平升高通常反映机体处于脂质负荷增加的代谢状态。既往研究表明,脂质过载可通过多种途径影响胰岛β细胞的功能稳态,包括脂质在胰岛内的异位沉积、线粒体应激增强及慢性低度炎症的激活等[22-25]。这些因素不仅可能直接损害β细胞的分泌能力,也可能改变其对外源性调节信号的响应特性。鉴于UC-MSC的治疗效应在很大程度上依赖于其旁分泌介导的免疫调节与组织保护作用,患者自身所处的脂质代谢环境可能在一定程度上影响这些效应的发挥[26-33]。较低的TG水平或许代表一种相对更有利的代谢背景,使得UC-MSC的调节作用更容易在胰岛层面转化为可检测的分泌状态改变[34]

鉴于TG水平常与胰岛素抵抗并存,本研究进一步通过敏感性分析评估了基线血脂与胰岛素敏感性变化之间的关系。结果显示,基线TG水平与治疗后GIR及其变化量之间未观察到显著关联。这一结果提示,TG与ΔFCP之间的关系不仅反映胰岛素抵抗程度的差异,还可能与胰岛分泌状态本身的变化有关,从而在一定程度上支持其作为独立代谢背景指标的意义。

ROC曲线分析进一步从应用层面补充了上述发现。虽然基线TG在区分轻度分泌状态变化方面的能力有限,但在区分分泌状态出现较明显改变的受试者时,其判别能力有所增强。这一结果并不意味着TG可作为单一的预测工具,而是提示其在识别潜在“强反应者”方面可能具有一定参考价值。结合其临床检测的简便性,基线TG水平或可作为未来细胞治疗策略中进行人群分层和治疗前代谢评估的候选指标之一。

本研究存在一定的局限性:首先,样本量相对有限,可能增加效应量估计的不确定性,尤其对于中等偏小效应的检出能力仍存在一定限制,因此部分关联结果仍需在更大样本量中加以验证。其次,作为探索性的事后分析,本研究无法完全避免潜在的残余混杂因素。再次,本研究主要关注治疗前的静态血脂水平,未能评估治疗过程中脂质代谢动态变化对分泌状态的影响。另外,本研究结论基于完成全部治疗的患者,部分因失访或不良事件未完成治疗者的数据缺失,可能会影响发现的外推性。此外,FCP虽可反映基础分泌状态,但并不能全面刻画胰岛功能的各个维度,相关结论应在其适用范围内加以解读。

综上所述,本研究结果显示,基线脂质代谢状态,尤其是以TG为代表的脂质负荷水平,可能与UC-MSC治疗后胰岛基础分泌状态的早期变化存在关联。该关系不太可能由胰岛素敏感性差异所单独解释,可能是反映了代谢微环境对细胞治疗应答的调节作用。这一发现为了解UC-MSC治疗效果的个体差异提供了新的视角,也为未来在细胞治疗策略中整合代谢状态评估、实现更精细化的人群选择提供了依据。

4 小结

本研究基于既往UC-MSCs治疗T2DM的随机对照试验数据,开展探索性事后分析,重点评估基线血脂状态与治疗后早期胰岛基础分泌功能变化之间的关系。结果显示,在多项血脂指标中,基线TG水平与治疗后第9周ΔFCP呈显著负相关,并在调整年龄、性别及多项代谢指标后仍保持独立相关性。进一步分析未发现基线TG与胰岛素敏感性变化存在显著关联,提示其影响更可能直接作用于胰岛分泌状态本身。ROC曲线分析显示,TG在预测胰岛分泌状态显著改善方面具有一定判别价值。上述结果提示,基线脂质代谢状态,尤其是TG水平,可能与UC-MSCs治疗后胰岛功能改善的个体差异相关,为细胞治疗人群分层及疗效评估提供了参考依据。

利益冲突声明:本文所有作者均声明不存在利益冲突。

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Predictive value of baseline lipid levels for improvement in fasting C-peptide following umbilical cord mesenchymal stem cell therapy in patients with type 2 diabetes mellitus

HOU Yu1 WANG Yuepeng2 ZHAO Jian3 WANG Haiming1 CHENG Yu4 LI Bing4 ZANG Li4 MU Yiming4

1.Chinese People's Liberation Army Medical School, Beijing 100853, China; 2.School of Medicine, Nankai University,Tianjin 300071, China; 3.the 908th Hospital of the Joint Logistics Support Force of the People's Liberation Army of China, Jiangxi Province, Nanchang 330000, China; 4.Department of Endocrinology, the First Medical Center of People's Liberation Army General Hospital, Beijing 100853, China

[Abstract] Objective To investigate the predictive value of baseline lipid levels for improvement in fasting C-peptide after umbilical cord mesenchymal stem cell (UC-MSC) therapy in patients with type 2 diabetes mellitus. Methods This post hoc analysis was based on a prior randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Patients with type 2 diabetes mellitus who visited the Department of Endocrinology at the First Medical Center of People's Liberation Army General Hospital from October 2015 to December 2018 were included. Subjects from the treatment group who completed three infusions were selected for analysis. Baseline lipid parameters served as exposure variables, and the change in fasting C-peptide after treatment (ΔFCP) was the primary outcome. The predictive value of baseline lipids was assessed using correlation analysis, multivariable linear regression, and receiver operating characteristic (ROC)curve. The relationship between baseline lipids and changes in the glucose infusion rate (GIR) was analyzed to determine whether the effect was influenced by insulin resistance. Results Baseline triglycerides (TG) showed a negative correlation with ΔFCP at the ninth week after treatment (ρ=-0.378, P=0.021), and total cholesterol (TC) was also negatively correlated (r=-0.330, P=0.046), while high-density lipoprotein cholesterol (ρ=-0.174, P=0.302) and low-density lipoprotein cholesterol (r=-0.076, P=0.654)showed no significant correlation with ΔFCP. Multivariable linear regression analysis indicated that after stepwise adjustment for age, sex, glycated hemoglobin, fasting blood glucose, and other lipid parameters, TG remained the only factor independently associated with ΔFCP (B=-0.124, P=0.014). ROC curve analysis demonstrated that TG had limited predictive ability for mild to moderate improvement (AUC=0.63), but high accuracy for predicting marked improvement(ΔFCP>1.0 ng/ml; AUC=0.943). Correlation and linear regression analyses revealed no significant association between baseline TG and the change in GIR ( ρ=-0.038, P=0.823; β=-0.005, 95% CI: -0.166 to 0.155, P=0.950) or the GIR level at the ninth week after treatment ( ρ=-0.141, P=0.406; β=-0.107, 95% CI: -0.366 to 0.153, P=0.406). Conclusion Baseline TG levels are closely associated with and serve as an independent predictor for short-term improvement in fasting C-peptide after UC-MSC therapy of patients with type 2 diabetes mellitus. Lower TG levels may reflect a more favorable metabolic microenvironment conducive to enhancing the β-cell reparative effects of UC-MSCs. As a readily accessible clinical indicator, TG shows potential for identifying potential responders, supporting the precise application of stem cell therapy.

[Key words] Mesenchymal stem cell; Type 2 diabetes mellitus; Triglyceride; Fasting C-peptide

[中图分类号] R587.1

[文献标识码] A

[文章编号] 1673-7210(2026)05(c)-0015-07

DOI:10.20047/j.issn1673-7210.25121830

[基金项目] 北京市自然科学基金资助项目(青年项目)(7244300)。

[作者简介]

侯禹(2000-),男,中国人民解放军医学院2023级内科学内分泌与代谢病学专业在读硕士研究生;研究方向:2型糖尿病的诊疗。

[通讯作者] 母义明(1962-),男,博士,主任医师,教授,博士生导师;研究方向:2型糖尿病的诊疗。

收稿日期:2025-12-24)

修回日期:2026-02-12)

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