炎癥因子與胰島素抵抗及糖尿病亞臨床血管病變的關(guān)系研究

蔣曉真,鄒宇峰,顧 哲,江 泉,顧佩莉,朱震宏,徐凌燕

糖尿病大血管病變可分為有大血管受損的臨床血管病變和亞臨床血管病變。亞臨床血管病變是指尚無心、腦血管臨床表現(xiàn)的血管損害和結(jié)構(gòu)改變,包括大動(dòng)脈粥樣硬化、纖維性硬化、小動(dòng)脈硬化和微循環(huán)障礙。近來研究表明,2型糖尿病(T2DM)和動(dòng)脈粥樣硬化可能是同一種致病機(jī)制基礎(chǔ)上平行發(fā)展的并且與慢性炎癥反應(yīng)相關(guān)的兩個(gè)疾病[1-2]。慢性炎癥學(xué)說認(rèn)為,包括脂聯(lián)素 (adiponectin)、瘦素 (leptin)、腫瘤壞死因子 α(tumor necrosis factor-alpha,TNF-α)在內(nèi)的多種炎癥因子,不但具有調(diào)節(jié)自身和其他組織的功能,還與糖尿病的發(fā)生有關(guān)[3];另一方面,炎癥因子也可導(dǎo)致氧化應(yīng)激、血管內(nèi)皮功能紊亂、脂代謝紊亂等,直接或間接參與了大血管動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展,引起糖尿病大血管動(dòng)脈粥樣硬化。本研究旨在觀察 T2DM患者血清脂聯(lián)素、瘦素、TNF-α與胰島素抵抗及糖尿病亞臨床血管病變的關(guān)系,以便使高?；颊邚姆e極的預(yù)防中獲益。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇 2008年6月—2009年 6月在本院內(nèi)分泌科門診及住院部就診的199例 T2DM患者,年齡為 45～70歲,均符合 1999年 WHO的糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)。均排除以下情況:心、腦、下肢等大血管疾病 (腦卒中、心肌梗死等),T2DM急性并發(fā)癥,惡性腫瘤,結(jié)締組織病,近期有創(chuàng)傷史,急、慢性感染,血液病,肝腎疾病,皮質(zhì)醇增多癥、肢端肥大癥等可能導(dǎo)致糖代謝紊亂的內(nèi)分泌疾病,使用過糖皮質(zhì)激素等影響糖代謝的藥物及其他抗炎藥物。

1.2 方法

1.2.1 臨床資料收集 詳細(xì)詢問患者的年齡、病史、糖尿病病程和家族史等,并進(jìn)行體檢。于清晨平靜狀態(tài)下測量身高、體質(zhì)量、腰圍、臀圍,分別計(jì)算體質(zhì)指數(shù) (BMI)和腰臀比(WHR)。受檢者休息 10 min后測量其坐位血壓,取 2次測量的平均值。所有受檢查者在基礎(chǔ)狀態(tài)下普通飲食,禁食 8～12 h以上,于次日清晨空腹抽靜脈血,測定空腹血糖 (FPG)、空腹胰島素 (FINS)、糖化血紅蛋白 (HbA1c)、三酰甘油(TG)、總膽固醇 (TC)、低密度脂蛋白膽固醇 (LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇 (HDL-C)等。

采用葡萄糖氧化酶法測定 FPG;采用化學(xué)發(fā)光法測定FINS;采用陽離子交換層析法測定 HbA1c;采用酶試劑法測定TG、TC;采用勻相測定法 (選擇性抑制法)測定 LDL-C;采用勻相測定法 (化學(xué)修飾酶法)測定 HDL-C。采用穩(wěn)態(tài)模型評(píng)估法,以 FPG(mmol/L)及 FINS(μU/ml)來計(jì)算胰島素抵抗指數(shù) (HOMA-IR),HOMA-IR=FINS×FPG/22.5,HOMA-IR越高,表示胰島素抵抗越嚴(yán)重。

1.2.2 炎癥因子檢測 在清晨空腹抽取靜脈血時(shí),同時(shí)另留一管血,常規(guī)分離血清后立即放置于 -30℃密封冷凍保存待測。檢測前,血清需自然融化,期間不曾凍融。炎癥因子(脂聯(lián)素、瘦素及 TNF-α)檢測均采用雙抗體夾心 ABCELISA法,試劑盒購自上海森雄科技實(shí)業(yè)有限公司,板內(nèi)變異系數(shù) ＜10%,板間變異系數(shù) ＜15%。均用美國伯樂公司 550型酶標(biāo)儀測量,試驗(yàn)操作及質(zhì)量控制均嚴(yán)格按試劑盒說明書進(jìn)行。

本文要點(diǎn)

●亞臨床血管病變是指尚無心、腦血管臨床表現(xiàn)的血管損害和結(jié)構(gòu)改變,包括大動(dòng)脈粥樣硬化、纖維性硬化、小動(dòng)脈硬化和微循環(huán)障礙。

●糖尿病亞臨床血管病變者的脂聯(lián)素、高密度脂蛋白膽固醇水平低于無血管病變者;瘦素、收縮壓、頸動(dòng)脈內(nèi)膜中層厚度、空腹血糖、胰島素抵抗指數(shù)高于無血管病變者。

●糖尿病亞臨床血管病變者的頸動(dòng)脈內(nèi)膜中層厚度與血清腫瘤壞死因子 -α、瘦素水平呈正相關(guān),與脂聯(lián)素水平呈負(fù)相關(guān);胰島素抵抗指素與瘦素水平呈正相關(guān),與脂聯(lián)素水平呈負(fù)相關(guān)。

●瘦素可能是 2型糖尿病患者亞臨床血管病變及胰島素抵抗的危險(xiǎn)因素,脂聯(lián)素可能是糖尿病動(dòng)脈粥樣硬化及胰島素抵抗的保護(hù)因子,腫瘤壞死因子 -α與胰島素抵抗無明顯相關(guān)性。

1.2.3 頸動(dòng)脈多普勒超聲檢查 患者取臥位,頸部側(cè)伸 45°,用美國西門子公司 Sequoia全身彩超儀,4～6 MHz高分辨率探頭,由同一檢查者進(jìn)行操作。測定雙側(cè)頸動(dòng)脈起始部至頸總動(dòng)脈分叉 1 cm處最大的頸動(dòng)脈內(nèi)膜中層厚度 (IMT),取兩側(cè)IMT平均值。以血管壁光滑,IMT＜0.9 mm為正常;0.9 mm≤IMT＜1.3 mm為內(nèi)膜中層增厚;局部隆起粗糙,向管腔突出或厚度≥1.3 mm定義為斑塊。本研究將 IMT≥0.9mm者劃分為亞臨床血管病變組 (A組,110例),IMT＜0.9 mm者作為無血管病變組 (B組,89例)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用 SPSS 14.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)。計(jì)量資料以±s)表示,經(jīng)過正態(tài)分布檢驗(yàn)和方差齊性檢驗(yàn)后,兩組均數(shù)間比較采用單因素方差分析。相關(guān)性分析采用偏相關(guān)性分析法。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 臨床資料比較 A組患者腰臀比、收縮壓、IMT、FPG、HOMA-IR均顯著高于 B組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P＜0.05,見表 1)。

表 1 A、B兩組患者臨床資料比較Tab le 1 The comparison of clinical parameters between group A and group B

2.2 炎癥因子水平比較 A組患者血清 TNF-α、脂聯(lián)素、瘦素水平分別為 (0.44±0.13)pg/ml、 (2.76±1.25)mmol/L和 (0.85±0.44)mmol/L,B組分別為 (0.38±0.12)pg/Ml、 (3.06±1.40)mmol/L和 (0.62±0.36)mmol/L,兩組患者血清脂聯(lián)素、瘦素水平間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (F值分別為5.002和 4.002,P＜0.05),而血清 TNF-α水平間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (F=2.553,P＞0.05)。

2.3 亞臨床血管病變患者的 HOMA-IR、IMT與各變量的相關(guān)性分析 在校正了可能的干擾因素 (年齡、糖尿病病程、體質(zhì)指數(shù)、腰臀比、TG、TC、LDL-C、HDL-C)后,分別以 HOMA-IR、IMT為因變量,以 TNF-α、脂聯(lián)素、瘦素為自變量,進(jìn)行偏相關(guān)分析。結(jié)果顯示,A組患者 IMT與血清TNF-α、瘦素水平呈正相關(guān) (r=0.134,P=0.041;r=0.213,P=0.011),與脂聯(lián)素水平呈負(fù)相關(guān) (r=-0.166,P=0.044);HOMA-IR與瘦素水平呈正相關(guān) (r=0.161,P=0.038),與脂聯(lián)素水平呈負(fù)相關(guān) (r=-0.373,P=0.033)。

3 討論

為了預(yù)防糖尿病大血管病變引起的嚴(yán)重不良后果,更合理的早期治療目標(biāo)應(yīng)該針對(duì)糖尿病亞臨床血管病變。動(dòng)脈內(nèi)膜增厚是糖尿病亞臨床血管病變的一個(gè)早期標(biāo)志,與大血管病變的發(fā)生具有良好的相關(guān)性。采用二維超聲技術(shù)測定 IMT是診斷早期動(dòng)脈粥樣硬化的一個(gè)較好的直觀性、非侵入性定量指標(biāo)。

脂聯(lián)素是脂肪組織產(chǎn)生的膠原樣蛋白質(zhì),與 T2DM、糖尿病大血管病變的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)[4]。血漿脂聯(lián)素水平在冠心病及其他大血管病變患者中明顯降低[5],與心血管病變密切相關(guān)。脂聯(lián)素基因位于 3q27,這個(gè)部位也是 T2DM的易感位點(diǎn)[6]。脂聯(lián)素及其受體的基因變異與胰島素抵抗的發(fā)生存在一定的聯(lián)系。脂聯(lián)素在一定程度上是一種依賴于糖濃度的胰島素促泌劑,它通過抑制胰島在低糖環(huán)境下的胰島素分泌而起到對(duì)胰島 β細(xì)胞的保護(hù)作用[7]。脂聯(lián)素與胰島素有相似的靶組織,流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)血漿脂聯(lián)素水平降低是胰島素抵抗、糖代謝障礙以及 T2DM發(fā)生的獨(dú)立預(yù)測因素[8]。本研究結(jié)果顯示:糖尿病亞臨床血管病變患者血清脂聯(lián)素水平顯著低于無血管病變的 T2DM患者,且脂聯(lián)素水平與 HOMA-IR、IMT均呈負(fù)相關(guān),表明隨著血清脂聯(lián)素水平的下降,T2DM患者的HOMA-IR、IMT逐漸升高,提示血管內(nèi)壁微小炎癥可能已形成、炎性遞質(zhì)被激活、產(chǎn)生胰島素抵抗,這與國外研究結(jié)果[9]一致。脂聯(lián)素水平的降低與胰島素抵抗平行,其可能作用機(jī)制為:增加脂肪氧化,直接促進(jìn)胰島素受體及受體后水平的信號(hào)傳導(dǎo),抑制糖異生及脂肪組織 TNF-α信號(hào)傳導(dǎo)等[10-11]。

瘦素是脂肪組織來源的另一種炎癥因子,其水平與胰島素抵抗和心血管疾病發(fā)病率顯著相關(guān)[12],同時(shí)瘦素功能紊亂與糖尿病發(fā)病密切相關(guān),本研究也證實(shí)了這一觀點(diǎn):T2DM亞臨床血管病變患者血清瘦素水平顯著高于無血管病變的 T2DM患者,而且該組患者的瘦素水平與 IMT、HOMA-IR均呈正相關(guān),提示瘦素可以作為糖尿病亞臨床血管病變及胰島素抵抗的一個(gè)預(yù)測指標(biāo),與國內(nèi)外報(bào)道結(jié)果[13-14]一致。瘦素引起血糖升高的機(jī)制可能為:使游離脂肪酸水平升高,進(jìn)而產(chǎn)生胰島素抵抗;導(dǎo)致胰島 β細(xì)胞去極化,促進(jìn)胰島素的分泌,正常反饋機(jī)制被破壞,導(dǎo)致高胰島素血癥和胰島素抵抗;對(duì)體內(nèi)糖代謝的主要器官肝臟、肌肉、脂肪組織等有特異性,包括葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)、脂肪分解、糖原合成等,可影響神經(jīng)元葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)因子-4易位,下調(diào)其 mRNA和蛋白質(zhì)的表達(dá),抑制葡萄糖攝取,導(dǎo)致外周組織的胰島素抵抗[15-16]。

TNF-α是激活的單核巨噬細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子,一直被認(rèn)為是一種潛在的致纖維因子,在炎癥急性期和動(dòng)脈粥樣硬化過程中起著十分重要的作用。本研究結(jié)果顯示,糖尿病亞臨床血管病變患者血清 TNF-α水平與 IMT呈正相關(guān),提示 TNF-α水平增加提高了糖尿病患者亞臨床血管病變發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。研究報(bào)道 TNF-α可通過各種途徑導(dǎo)致糖尿病患者胰島素抵抗的發(fā)生,可能的機(jī)制為:促進(jìn)胰島 β細(xì)胞的一氧化氮生成和細(xì)胞凋亡,引起 β細(xì)胞選擇性地破壞;誘導(dǎo)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 -4基因的轉(zhuǎn)錄活性,抑制胰島素受體酪氨酸激酶活性,導(dǎo)致胰島素受體跨膜信號(hào)障礙,使受體后信號(hào)傳遞障礙,產(chǎn)生胰島素抵抗;胰島素因子與胰島素抵抗呈負(fù)相關(guān),TNF-α可使胰島素因子生物合成減少,繼而產(chǎn)生胰島素抵抗[17-18]。但本研究卻發(fā)現(xiàn)糖尿病亞臨床血管病變患者血清 TNF-α水平與無血管病變的患者無顯著差異,并且 TNF-α水平與 HOMA-IR無相關(guān)性,這與 Ohya等[19]的報(bào)道一致。

總之,瘦素可能是 T2DM患者亞臨床血管病變及胰島素抵抗的危險(xiǎn)因素,脂聯(lián)素可能是糖尿病動(dòng)脈粥樣硬化及胰島素抵抗的保護(hù)因子,而 TNF-α與胰島素抵抗無明顯相關(guān)性。因此,采取措施改善上述炎癥因子的分泌模式有望成為干預(yù)T2DM患者早期動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)程的新靶點(diǎn),為延緩和預(yù)防糖尿病大血管病變、減輕胰島素抵抗提供新的治療手段和方法。

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