新診斷2型糖尿病患者血清nesfatin-1及apelin與胰島素抵抗的關(guān)系研究

譚麗艷，徐海波，譚麗萍，潘佳秋

nesfatin-1和apelin是新近發(fā)現(xiàn)的兩種脂肪細(xì)胞因子，在機(jī)體攝食及能量代謝等方面具有重要作用，并與2型糖尿病(T2DM)、胰島素抵抗(IR)密切相關(guān)，然而其確切關(guān)系尚未明了。故本研究以新診斷T2DM患者為研究對(duì)象，通過(guò)測(cè)定nesfatin-1和apelin在不同代謝人群中的水平變化，探討其在T2DM發(fā)病中的作用及可能機(jī)制。

1　資料與方法

1.1一般資料選取2011年6月—2012年2月在本院就診的病程<1年的新診斷T2DM患者60例(T2DM組)，均符合1999年世界衛(wèi)生組織糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)。其中男31例，女29例；平均年齡(49.9±10.9)歲；入組前均未使用任何治療措施，包括飲食、運(yùn)動(dòng)干預(yù)及藥物治療，無(wú)急慢性并發(fā)癥。另選取同期在本院健康體檢中心體檢的健康者30例(NC組)，其中男13例，女17例；平均年齡(45.1±11.6)歲。兩組均無(wú)急慢性感染，無(wú)嚴(yán)重心、肝、腎疾病，無(wú)惡性腫瘤、免疫性疾病及其他內(nèi)分泌疾病。

1.2方法詳細(xì)詢問(wèn)所有受檢者的病史并對(duì)其進(jìn)行體格檢查，根據(jù)身高、體質(zhì)量計(jì)算體質(zhì)指數(shù)(BMI)(kg/m2)。受檢者隔夜禁食10 h后于次日清晨采集空腹肘靜脈血5 ml，測(cè)定空腹血糖(FPG)、空腹胰島素(FINS)、血脂〔三酰甘油(TG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)〕、肝功能〔丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)〕；另留血樣標(biāo)本高速離心后-70 ℃冰箱保存，以供血清nesfatin-1、apelin水平檢測(cè)。

FPG等生化指標(biāo)測(cè)定采用免疫比濁法(日本奧林巴斯AU-2700全自動(dòng)生化分析儀)；FINS測(cè)定采用電化學(xué)發(fā)光法(德國(guó)羅氏2010 Elecsys)；空腹血清nesfatin-1、apelin水平測(cè)定采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA法，上海滬尚生物科技有限公司藥盒，最低檢測(cè)濃度：nesfatin-1 0.5 μg/L，apelin 0.28 μg/L，批內(nèi)CV<9%，批間CV<15%)。

應(yīng)用穩(wěn)態(tài)模型公式計(jì)算胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)，公式為HOMA-IR=FPG×FINS/22.5，胰島β細(xì)胞功能指數(shù)(HOMA-β)=FINS×20/FPG-3.5；定量胰島素敏感性檢測(cè)指數(shù)(QUICKI)計(jì)算胰島素敏感性指數(shù)(ISI)，ISI=1/〔log(I0)+log(G0)〕，I0為FPG，G0為FINS。

2　結(jié)果

2.1兩組受檢者各項(xiàng)觀察指標(biāo)比較兩組受檢者BMI、血清TG、TC、HDL-C、FPG、FINS、nesfatin-1、apelin水平及HOMA-IR、HOMA-β、ISI比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；而兩組血清LDL-C、ALT、AST水平比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05，見(jiàn)表1)。

2.2nesfatin-1、apelin與其他指標(biāo)Spearman秩相關(guān)分析結(jié)果結(jié)果顯示，nesfatin-1、apelin均與BMI、FPG、TG、TC、LDL-C、FINS、HOMA-IR呈正相關(guān)(P<0.05)，與HDL-C、HOMA-β、ISI呈負(fù)相關(guān)(P<0.01)，且nesfatin-1與apelin呈正相關(guān)(P<0.01，見(jiàn)表2)。

表1　兩組受檢者各項(xiàng)觀察指標(biāo)比較Table 1　Comparison of observation parameters between two groups

注：BMI=體質(zhì)指數(shù)，TG=三酰甘油，TC=總膽固醇，LDL-C=低密度脂蛋白膽固醇，HDL-C=高密度脂蛋白膽固醇，ALT=丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶，AST =天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶，F(xiàn)PG=空腹血糖，F(xiàn)INS=空腹胰島素，HOMA-IR=胰島素抵抗指數(shù)，HOMA-β=胰島β細(xì)胞功能指數(shù)，ISI=胰島素敏感性指數(shù)

表2　nesfatin-1，apelin同其他指標(biāo)的Spearman秩相關(guān)分析結(jié)果Table 2　Spearman correlation analysis among nesfatin-1，apelin and other indicators

2.3多元線性逐步回歸分析以血清nesfatin-1水平為因變量，BMI、FPG、FINS、TG、TC、HDL、LDL、HOMA-IR、ISI、HOMA-β、apelin為自變量進(jìn)行多元線性逐步回歸分析，最終僅apelin進(jìn)入回歸方程(β=0.574，P<0.01)，常數(shù)項(xiàng)為0.018。

3　討論

肥胖、IR與T2DM的關(guān)系是復(fù)雜的，多數(shù)研究認(rèn)為IR是其中心環(huán)節(jié)，而與肥胖相關(guān)的脂肪細(xì)胞因子與血糖、血脂及胰島素代謝密切相關(guān)[1]。NUCB2/nesfatin-1是由420個(gè)氨基酸組成的EF-手型Ca2+結(jié)合蛋白，經(jīng)前激素酶處理，生成一個(gè)由前82個(gè)氨基酸組成的肽段，稱為nesfatin-1[2]。中樞及外周注射均能抑制攝食，減輕體質(zhì)量。新近研究認(rèn)為，其攝食抑制作用可能獨(dú)立于下丘腦瘦素信號(hào)途徑而與黑皮質(zhì)素信號(hào)系統(tǒng)有關(guān)[3]。胰島素可使體外培養(yǎng)的3T3-L1前脂肪細(xì)胞和皮下脂肪細(xì)胞nesfatin-1水平增高[4]。然而目前有關(guān)nesfatin-1在IR及T2DM發(fā)生發(fā)展中的研究非常有限。本研究結(jié)果顯示，T2DM患者血清nesfatin-1水平顯著高于健康者，與蘇靜等[5]報(bào)道的初診T2DM患者血清nesfatin-1水平較糖調(diào)解受損(IGR)和正常糖耐量(NGT)者明顯升高相似，nesfatin-1水平升高可能是在T2DM早期伴隨高胰島素共同釋放入血造成的。Gonzalez等[6]和Fool等[7]研究發(fā)現(xiàn)胰島素和nesfatin-1的前體蛋白NUCB2共表達(dá)于人和小鼠的胰島β細(xì)胞中，高血糖可使正常小鼠胰島β細(xì)胞分泌的nesfatin-1增高。新近研究也證實(shí)，nesfatin-1可能通過(guò)促進(jìn)胰島素的分泌進(jìn)而改善糖代謝紊亂，提示nesfatin-1與胰島素的生物學(xué)作用密切相關(guān)[8]。本研究相關(guān)分析更提示，血清nesfatin-1水平與FPG、FINS、HOMA-IR呈正相關(guān)，而與HOMA-β、ISI呈負(fù)相關(guān)。進(jìn)一步提示nesfatin-1同IR及T2DM的相關(guān)代謝指標(biāo)之間存在緊密的聯(lián)系，nesfatin-1可能是機(jī)體在T2DM初期的一種代償性保護(hù)作用分子，通過(guò)與胰島素、胰高血糖素等激素的相互作用，抑制攝食、減輕體質(zhì)量等方式調(diào)控機(jī)體糖脂代謝紊亂，從而進(jìn)一步改善IR的發(fā)生發(fā)展。本研究以nesfatin-1為因變量進(jìn)行多元線性逐步回歸分析，結(jié)果顯示，血清apelin為nesfatin-1的獨(dú)立相關(guān)因素。說(shuō)明apelin與nesfatin-1之間存在緊密聯(lián)系，共同參與了T2DM及IR的病理生理過(guò)程。

apelin是孤獨(dú)孤兒G蛋白偶聯(lián)受體APJ的內(nèi)源性配體[9]，作為一種新的脂肪細(xì)胞因子，在肥胖相關(guān)的大鼠和人中胰島素可使apelin表達(dá)明顯升高，而apelin又可抑制高糖刺激下的胰島素分泌[10]。說(shuō)明血清apelin水平與胰島素之間可能存在著反饋機(jī)制的調(diào)節(jié)。近期研究發(fā)現(xiàn)，apelin可增加分離的骨骼肌胰島素抵抗、3T3-L1脂肪細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝取[11-12]。提示血清apelin水平變化同肥胖、T2DM及IR之間存在必然的聯(lián)系。本研究結(jié)果顯示，T2DM患者血清apelin水平顯著高于健康者。國(guó)內(nèi)外研究認(rèn)為，IR伴隨著T2DM發(fā)生發(fā)展的始終，而T2DM發(fā)病初期主要以IR或高胰島素血癥為主。apelin水平的升高可能是IR和(或)高胰島素血癥狀態(tài)下脂肪細(xì)胞分泌apelin增多導(dǎo)致的。進(jìn)一步的相關(guān)分析也證實(shí)，血清apelin與IR的相關(guān)指標(biāo)FPG、FINS、HOMA-IR呈正相關(guān)，而與HOMA-β、ISI呈負(fù)相關(guān)。說(shuō)明血清apelin可能同樣參與了T2DM及IR的發(fā)生發(fā)展。

綜上所述，nesfatin和apelin均與肥胖、糖脂代謝及IR存在著緊密聯(lián)系，深入研究可能為T(mén)2DM及IR所致相關(guān)疾病的診治提供一些新的途徑。然而血清中的nesfatin-1是否主要由胰島分泌及其受體的鑒定，nesfatin-1和apelin對(duì)胰島素信號(hào)系統(tǒng)、水鹽代謝的影響及中樞認(rèn)知功能的調(diào)節(jié)等方面則有待于進(jìn)一步研究。

1張艷紅，楊偉，馮明.抵抗素與胰島素抵抗、肥胖及2型糖尿病的關(guān)系[J].中國(guó)全科醫(yī)學(xué)，2010，13(12)：4158.

2Oh-I S，Shimizu H，Satoh T，et al.Identification of nesfatin-1 as a satiety molecule in the hypothalamus[J].Nature，2006，443(7112)：709-712.

3Cui H，Sohn JW，Gautron L，et al.Neuroanatomy of melanocortin-4 receptor pathway in the lateral hypothalamic area[J].J Comp Neurol，2012，520(18)：4168-4183.

4Ramanjaneya M，Chen J，Brown JE，et al.Identification of nesfatin-1 in human and murine adipose tissue：a novel depot-specific adipokine with increased levels in obesity[J].Endocrinology，2010，151(7)：3169-3180.

5蘇靜，葉菲，李志勇，等.糖調(diào)節(jié)受損和2型糖尿病患者血漿nesfatin-1水平的變化[J].中華內(nèi)分泌代謝雜志，2012，28(1)：26-28.

6Gonzalez R，Tiwari A，Unniappan S，et al.Pancreatic beta cells colocalize insulin and pronesfatin immunoreactivity in rodents[J].Biochem Biophys Res Commun，2009，381(4)：643-648.

7Fool KS，Brauner H，Ostenson CG，et al.Nucleobindin-2/nesfatin in the endocrine pancreas：distribution and relationship to glycaemic state [J].J Endocrinol，2010，204(3)：255-263.

8Nakata M，Manaka K，Yamamoto S，et al.Nesfatin-1 enhances glucose-induced insulin secretion by promoting Ca2+influx through L-type channels in mouse islet beta-cells[J].Endocr J，2011，58(4)：305-313.

9Tatemoto K，Hosoya M，Habata Y，et al.Isolation and characterization of a novel endogenous peptide ligand for the human APJ receptor[J].Biochem Biophysi Res Commun，1998，251(2)：471-476.

10Daviaud D，Boucher J，Gesta S，et al.TNFalpha up-regulates apelin expression in human and mouse adipose tissue[J].FASEB J，2006，20(9)：798-802.

11Dray C，Knauf D，Daviaud A，et al.Apelin stimulates glucose utilization in normal and obese insulin-resistant mice[J].Cell Metab，2008，8(5)：437-445.

12Zhu S，Sun F，Li W，et al.Apelin stimulates glucose uptake through the PI3K/Akt pathway and improves insulin resistance in 3T3-L1 adipocytes[J].Mol Cell Biochem，2011，353(1/2)：305-313.