基于机器学习构建甘肃省不同地区糖尿病性视网膜病变的临床预测模型洪豆豆 杨建宁 乔文俊 王云芳 张琦 刘静
中华糖尿病杂志2024年 16卷 03期
DOI: 10.3760/cma.j.cn115791-20230916-00152
目的
基于机器学习构建甘肃省平原风沙与黄土丘陵地区糖尿病性视网膜病变(DR)的临床预测模型并分析其影响因素。
方法
为横断面研究。基于中国糖尿病并发症(CNDCS)研究的甘肃省流行病学数据进行模型的建立与验证。采用多阶段分层随机抽样的方法纳入2型糖尿病(T2DM)患者并按照7∶3的比例生成训练集和测试集。收集平原风沙与黄土丘陵地区T2DM患者并发DR的情况。采用递归特征消除(RFE)的方法筛选出两地区的最优变量,选用逻辑回归(LR)、决策树(DT)、支持向量机(SVM)、随机森林(RF)和极端梯度提升树(XGBoost)5种机器算法进行模型的训练,采用曲线下面积(AUC)对5种机器算法进行比较,并筛选出最优模型,进一步采用沙普利可加性特征解释(SHAP)分析法直观地解释最优机器学习模型的结果。
结果
共纳入1 739例T2DM患者。其中有23.63%(411/1 739)的患者并发DR。RFE法结果显示,平原风沙与黄土丘陵地区最终分别筛选出8和14个最优变量。通过综合评价,平原风沙与黄土丘陵地区的最佳临床预测模型分别为RF(训练集AUC=0.874,测试集AUC=0.737)和XGBoost(训练集AUC=0.899,测试集AUC=0.783)。进一步进行的SHAP分析法结果显示,RF模型中排在前5位的重要区分特征为糖化血红蛋白(HbA1c)、糖尿病病程、心率、尿微量白蛋白、收缩压,XGBoost模型中排在前5位的重要区分特征为糖尿病病程、尿微量白蛋白、血清白蛋白、尿素氮、HbA1c。
结论
RF与XGBoost模型对DR风险指标的评估具有较高的可靠性。糖尿病病程、HbA1c、尿微量白蛋白是DR的影响因素。
血清Hsa_circ_0057362在糖尿病足溃疡中的表达及其预测病情严重程度及预后的价值欧阳茹 黎宗保 裴翔 张丽
中华糖尿病杂志2024年 16卷 03期
DOI: 10.3760/cma.j.cn115791-20230803-00033
目的
探讨血清Hsa_circ_0057362在糖尿病足溃疡(DFU)患者中的表达及其预测病情严重程度及预后的价值。
方法
为病例对照研究。回顾性选取2020年1月至2023年3月海南省第三人民医院收治的116例DFU患者作为DFU组,选择我院同期收治的90例单纯2型糖尿病(T2DM)患者作为T2DM组,另选择同期来我院体检的正常人群60名作为对照组。根据Wagner分级标准,116例DFU患者中1级25例、2~3级54例、4~5级37例。按DFU感染严重程分为1~2级55例(无或轻度感染),3~4级61例(中重度感染)。根据DFU患者6个月预后情况分为预后良好组(68例)和预后不良组(48例)。使用实时荧光聚合酶链反应技术检测Hsa_circ_0057362水平,化学发光免疫分析法检测降钙素原(PCT)水平,酶联免疫吸附法检测血清白细胞介素-6(IL-6)水平,采用方差分析、SNK-q检验和t检验比较血清各组IL-6、CRP及Hsa_circ_0057362水平的差异。应用二元logistic回归分析法分析DFU患者预后不良的影响因素。绘制受试者工作特征曲线(ROC)分析Hsa_circ_0057362、CRP及IL-6预测DFU患者预后不良的价值。采用Spearman相关分析法分析DFU患者血清Hsa_circ_0057362表达水平与感染分级和Wagner分级的相关性。
结果
DFU组和T2DM组血清PCT、IL-6及Hsa_circ_0057362水平均明显高于对照组,且DFU组高于T2DM组(P<0.05)。预后不良组DFU病程、Wagner分级、血肌酐、尿酸、PCT、IL-6及Hsa_circ_0057362水平均明显高于预后良好组(P<0.05)。3~4级感染DFU患者血清Hsa_circ_0057362表达水平明显高于1~2级(分别为4.36±2.08和3.25±1.57,P<0.001)。随着Wagner分级增加,DFU患者Hsa_circ_0057362表达水平逐渐升高(4~5级为4.95±2.37,2~3级为3.56±1.79,1级为2.70±0.95,P<0.001)。多因素logistic回归分析结果显示,PCT(OR=2.793,95%CI 1.966~7.104)、IL-6(OR=2.376,95%CI 1.584~5.710)及Hsa_circ_0057362(OR=3.106,95%CI 2.624~10.248)水平升高是DFU患者预后不良的影响因素(P<0.05)。ROC曲线显示,Hsa_circ_0057362≥3.80预测DFU患者预后不良的AUC最大(0.891,95%CI 0.828~0.953),灵敏度为88.4%,特异度为86.2%。Spearman相关分析结果显示,DFU患者血清Hsa_circ_0057362表达水平与Wagner分级呈正相关(r=0.782,P<0.001)。
结论
Hsa_circ_0057362在DFU患者中呈高表达,其水平升高与病情严重程度及预后不良有关,是预测DFU患者预后不良的有用指标。
糖化血红蛋白变异指数和单核细胞/高密度脂蛋白胆固醇比值对2型糖尿病伴脑小血管病的预测价值薛慧 邓旭 李颖 刘婷婷 葛坚 韩远远
中华糖尿病杂志2024年 16卷 03期
DOI: 10.3760/cma.j.cn115791-20230918-00171
目的
探讨糖化血红蛋白变异指数(HGI)和单核细胞/高密度脂蛋白胆固醇比值(MHR)对2型糖尿病(T2DM)伴脑小血管病(CSVD)的预测价值。
方法
为横断面研究。选取2020年1月至2022年12月在宿迁市第一人民医院内分泌科和神经内科住院的T2DM患者为研究对象。根据是否伴有CSVD将患者分为单纯T2DM和T2DM伴CSVD组。收集两组患者的单核细胞计数、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、糖化血红蛋白(HbA1c)、空腹血糖(FPG),并计算MHR和HGI。两组间比较采用两独立样本t检验、Mann‐Whitney U检验或χ2检验,采用Spearman相关性分析法分析HGI和MHR与T2DM伴CSVD的相关性,采用多因素logistic回归分析法分析T2DM伴CSVD的影响因素,采用受试者工作特征(ROC)曲线评估HGI和MHR对T2DM伴CSVD的诊断价值。
结果
共纳入361例T2DM患者。其中,单纯T2DM组170例,T2DM伴CSVD组191例。与单纯T2DM组相比,T2DM伴CSVD组患者MHR和HGI均更高(P<0.001)。Spearman相关性分析结果显示,HGI(r=0.196,P<0.001)、MHR(r=0.349,P<0.001)与T2DM伴CSVD均呈正相关。多因素logistic回归分析结果显示,HGI(OR=1.314,95%CI 1.052~1.642,P=0.016)和MHR(OR=1.056,95%CI 1.039~1.073,P<0.001)均为T2DM伴CVSD的影响因素。ROC曲线分析结果显示,HGI、MHR预测T2DM伴CSVD的曲线下面积分别为0.613(95%CI 0.555~0.671,P<0.001)和0.702(95%CI 0.649~0.755,P<0.001),HGI和MHR联合预测T2DM伴CSVD的曲线下面积为0.729(95%CI 0.678~0.780,P<0.001)。
结论
HGI和MHR与T2DM患者的CSVD发病密切相关,对T2DM伴CSVD的预测均有一定的价值,两者联合预测价值更高。
单中心11例青春期及成人早老症临床与基因特征分析陈欣悦 余洁 崔云英 阳洪波 刘赫 于淼 冯凯 张化冰 李玉秀
中华糖尿病杂志2024年 16卷 03期
DOI: 10.3760/cma.j.cn115791-20231120-00326
目的
探讨早老症的临床表现及基因特征。
方法
收集北京协和医院2012年8月至2023年6月住院的11例早老症患者,提取相关临床资料,包括青春发育情况、糖代谢、脂代谢及既往心血管病变(动脉粥样硬化、心律失常、瓣膜病、心肌病)和治疗情况。分析早老症患者的早期临床表现及基因突变特征、实验室检查、青春发育状况,并对患者的糖脂代谢及心血管疾病进行评估。
结果
11例患者中,女性7例、男性4例,起病中位年龄3岁(1例为成人起病,其余为出生时或儿童青少年起病)。11例患者中半数以上有不同程度青春发育延迟,大部分患者有糖脂代谢异常,以胰岛素抵抗和低高密度脂蛋白胆固醇血症表现突出。心血管病变多见,3例患者为心肌广泛病变致心力衰竭,3例患者出现快速型或缓慢型心律失常,2例患者有动脉粥样硬化。5例患者完善基因检测,4例为核纤层蛋白A/C(LMNA)基因突变,均为非典型突变位点,分别为c.139G>T、c.1444C>A、c.398G>T、c.1045C>T,其中c.1444C>A尚未被报道;1例为RecQ3解旋酶(WRN)基因c.3913C>T突变。治疗上主要以针对糖脂代谢异常、心血管疾病等对症治疗为主。
结论
早老症患者临床表现多样,青春期及成人患者需进行青春发育、糖脂代谢及心血管病变评估,早期积极采取对症治疗。
1型糖尿病小鼠肠道菌群与免疫状态演变的实验研究黄宝江 林小雅 张军 郭松 李燕虹 马华梅 陈红珊 陈秋莉
中华糖尿病杂志2024年 16卷 03期
DOI: 10.3760/cma.j.cn115791-20230927-00200
目的
探究链脲佐菌素(STZ)诱导的1型糖尿病(T1DM)小鼠在不同时期的肠道功能、血清相关抗体、脾脏细胞因子谱表达与肠道菌群的演变。
方法
取3~4周龄雄性C57BL/6小鼠28只,采用随机抽样法分为对照组(NC组,13只)和STZ组(15只)。STZ组连续5 d空腹腹腔注射STZ 50 mg·kg-1·d-1,NC组注射等体积溶剂。实验第3周测定随机血糖>16.7 mmol/L为建模成功,定义为基线水平,两组各取6只小鼠处死,剩余小鼠观察4周,即实验第7周(实验终点)处死剩余小鼠。每周测量体重、随机血糖和每日饮水量。采用酶联免疫吸附测定(ELISA)法检测脾脏细胞因子谱[肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、干扰素-γ(IFN-γ)、白细胞介素(IL)-6、IL-17、IL-4、IL-10、转化生长因子-β(TGF-β)]、血清相关抗体[胰岛细胞抗体(ICA)、胰岛素自身抗体(IAA)与谷氨酸脱羧酶抗体(GADA)]和结肠紧密连接蛋白1(ZO-1)的表达;采用流式细胞术检测脾脏CD4+FoxP3+调节性T细胞(Treg)水平;对粪便进行16SrRNA菌群测序分析。组间比较采用独立样本t检验。采用Spearman相关分析法分析CD4+FoxP3+Treg细胞、肠道菌群、各免疫生化指标之间的相关性。
结果
流式细胞术与ELISA结果显示,在基线水平,与NC组相比,STZ组小鼠脾脏CD4+FoxP3+Treg、TGF-β、TNF-α、IFN-γ、IL-6、IL-17与血清ICA、IAA表达水平增加,脾脏IL-4、IL-10表达水平下降(均P<0.05);在实验终点,与NC组相比,STZ组小鼠脾脏TNF-α、IFN-γ、IL-6,血清GADA、ICA与结肠ZO-1表达水平增加(均P<0.05)。16SrRNA测序结果显示,与NC组相比,STZ组乳杆菌属丰度明显下降(P<0.05),拟杆菌属、阿克曼菌属、普雷沃菌属和颤螺菌属丰度明显上升(均P<0.05)。Spearman相关性分析结果表明,乳杆菌属丰度与IL-10水平呈正相关(r=0.65,P<0.05),与TNF-α、IFN-γ、IL-6、IL-17和GADA水平呈负相关(r值-0.61~-0.58,均P<0.05);颤螺菌属丰度与TGF-β、TNF-α、IL-6和IAA水平呈正相关(r值0.55~0.72,均P<0.05),与IL-10水平呈负相关(r=-0.59,P<0.05)。
结论
多次低剂量STZ诱导的T1DM小鼠可能存在CD4+Foxp3+Treg及TGF-β介导的负性免疫调节和以增加结肠ZO-1表达的肠道调节,其中颤螺菌属与乳杆菌属丰度改变可能参与免疫调节。