糖尿病患者肝臟過氧化物酶體脂肪酸代謝變化的研究

程萬里，岳巧蓮，高娟梅，王 嵐△，孫紅霞，張玉清

(1.邯鄲市718研究所醫(yī)院，河北邯鄲 056027;2.邯鄲市人民醫(yī)院)

飽和/不飽和長鏈脂肪酸和極長鏈脂肪酸β-氧化主要在過氧化物酶體中進(jìn)行。隨著生物化學(xué)的研究進(jìn)展，人們越來越重視過氧化物酶體脂肪酸β-氧化在脂代謝中的作用。有研究表明[1]，鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的糖尿病大鼠出現(xiàn)脂代謝紊亂的同時，過氧化物酶體脂肪酸β-氧化增強(qiáng)，過氧化氫酶、脂酰CoA氧化酶活性升高。本課題組的前期也研究發(fā)現(xiàn)[2-3]，不同類型的高脂肪酸、高糖飲食可導(dǎo)致大鼠肝臟過氧化物酶體脂肪酸β-氧化及參與此途徑的多種酶活性升高。但關(guān)于糖尿病患者肝臟過氧化物酶體脂肪酸β-氧化的研究報(bào)道較少，本研究對此進(jìn)行了初步探討。

1 材料與方法

1.1 主要儀器和試劑

1.1.1 主要儀器:BeckmanDU640蛋白核酸分析儀(美國Beckman公司)，日立UV-330紫外-可見分光光度儀(日本日立公司)、JA3003精密天平(日本島津公司)，BeckmanX20全自動生化分析儀(美國Beckman公司)、930-熒光分光光度儀(上海精密科學(xué)儀器有限公司)。

1.1.2 主要試劑:美國Sigma公司:棕櫚酰CoA、輔酶A、黃素酰嘌呤二核苷酸、7-羥基-6-甲氧基香豆素、牛血清白蛋白(BSA);美國Biomol公司:菸酰胺酰嘌呤二核苷酸;英國Biozyme公司:過氧化物酶;美國Amresco公司:鹽酸苯甲脒、苯甲基磺酰氟;北京鼎國化學(xué)試劑公司:福林-酚、二硫蘇糖醇。

1.2 研究對象 23例研究對象均為邯鄲市三甲醫(yī)院肝膽外科外傷性肝破裂患者，分為兩組:①2型糖尿病組10例，通過空腹血糖和(或)口服糖耐量試驗(yàn)確診為2型糖尿病患者，均符合1999年WHO的糖尿病診斷及分類標(biāo)準(zhǔn)。年齡(50.5±9.8)歲，病程2-12年;平時空腹血糖(FPG)(10.32±3.21)mmol/L，餐后2小時血糖(2hPG)(15.54±2.44)mmol/L，入 院 時 血 糖FPG(13.31±2.12)mmol/L。②正常糖耐量組(NGT)13例，入院時FPG(4.8±0.63mmol/L)，2hPG(6.23±1.44)mmol/L。

1.3 標(biāo)本的采集和指標(biāo)檢測 患者入院后采取靜脈血，使用Beckman X20全自動生化分析儀分別檢測FPG、2hPG、血清總膽固醇、甘油三酯和游離脂肪酸。行肝部分切除手術(shù)時，剪取切除的部分肝組織(臨近切緣、色澤粉紅)迅速放入液氮中保存。實(shí)驗(yàn)時冰浴中勻漿，離心取上清，參照文獻(xiàn)分別檢測過氧化氫酶[4]、過氧化物酶體脂酰CoA氧化酶[5]和過氧化物酶體脂肪酸β-氧化[6]。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析 采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，組間比較采用t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者血生化指標(biāo)檢測結(jié)果 見附表。糖尿病組患者的FPG、2hPG、甘油三酯和游離脂肪酸明顯高于NGT 組(P＜0.01，P＜0.05)。

附表 兩組患者各指標(biāo)檢測結(jié)果( s)

附表 兩組患者各指標(biāo)檢測結(jié)果( s)

組別 NGT組 糖尿病組 P例數(shù) 13 10體重指數(shù)(kg/m2) 25.31±3.24 26.42±3.15 ＞0.05 FPG(mmol/L) 4.81±0.63 10.32±3.21 ＜0.01 2hPG(mmol/L) 6.23±1.44 15.54±2.44 ＜0.01總膽固醇(mmol/L) 4.61±0.82 5.03±1.23 ＞0.05甘油三酯(mmol/L) 1.36±0.77 2.14±1.25 ＜0.05游離脂肪酸(mmol/L)0.23±0.21 0.65±0.15 ＜0.01過氧化氫酶(U/mg)1325.17±34.41 1949.83±40.64 ＜0.05過氧化物酶體脂肪酸β-氧化(mU/mg)0.052±0.001 0.068±0.005 ＜0.05脂酰CoA氧化酶(mU/mg)0.085±0.004 0.212±0.008 ＜0.01

2.2 肝臟脂肪酸β-氧化相關(guān)各酶活性檢測結(jié)果 見附表。糖尿病組患者的過氧化氫酶、脂酰CoA氧化酶和過氧化物酶體脂肪酸β-氧化均明顯高于NGT組(P＜0.01，P＜0.05)。

3 討論

糖尿病作為一種常見病、多發(fā)病，對人們身體健康的危害越來越大，發(fā)病率逐年升高[7]。糖尿病可影響全身各個系統(tǒng)，而且多伴有血脂代謝紊亂，主要表現(xiàn)為甘油三酯、游離脂肪酸升高，膽固醇升高或無明顯變化，高密度脂蛋白降低。糖尿病患者胰島素分泌相對或絕對不足，在這種情況下，作為胰島素作用的主要器官—肝臟，血脂代謝情況也發(fā)生了顯著變化。糖尿病時血糖升高和血脂升高互為因果，對機(jī)體的各個器官系統(tǒng)均會產(chǎn)生不良影響，探究游離脂肪酸的代謝情況對研究糖尿病的發(fā)生發(fā)展具有重要意義。

脂肪酸通過氧化分解實(shí)現(xiàn)供能的作用。脂肪酸的氧化分解從羧基端β-C原子開始，每次斷裂兩個C原子，這兩個C原子以乙酰CoA的形式進(jìn)入三羧酸循環(huán)，徹底氧化分解，以ATP的形式提供能量，稱為脂肪酸β-氧化。真核生物的線粒體和過氧化物酶體都能進(jìn)行脂肪酸β-氧化，但線粒體和過氧化物酶體脂肪酸β-氧化體系在酶促反應(yīng)的底物、產(chǎn)物、催化反應(yīng)的酶等方面存在較大差別[8]。底物專一性不同是上述兩個氧化體系最大的區(qū)別。大部分中長鏈脂肪酸在線粒體內(nèi)氧化，較小軟脂酸、油酸等長鏈脂肪酸也能在過氧化物酶體內(nèi)氧化。過氧化物酶體β-氧化的主要生理功能是氧化極長鏈脂肪酸(≥24碳)、降植烷酸、2或3羥基糞烷酸及其衍生物。酶學(xué)方面的區(qū)別，盡管過氧化物酶體脂肪酸β-氧化也是由脫氫、加水、再脫氫和硫解四步連續(xù)反應(yīng)組成，但參與反應(yīng)的酶完全不同。

過氧化物酶體脂肪酸β-氧化酶系實(shí)際上是一個縮短碳鏈的反應(yīng)體系。飽和長鏈和極長鏈脂肪酸、多不飽和脂肪酸、2-甲基支鏈脂肪酸及膽汁酸合成代謝中間產(chǎn)物先進(jìn)入過氧化物酶體氧化成中短鏈脂肪酸，再轉(zhuǎn)入線粒體徹底氧化分解，為機(jī)體各項(xiàng)生理活動提供能量。用高脂肪酸飲食喂養(yǎng)大鼠，造成血漿游離脂肪酸升高，升高的脂肪酸及其衍生物是PPARα的天然配體。PPARα活化后調(diào)節(jié)參與過氧化物酶體脂肪酸代謝基因的表達(dá)，導(dǎo)致肝臟過氧化物酶體增殖，脂肪酸β-氧化增加，以恢復(fù)細(xì)胞內(nèi)脂肪酸的代謝平衡[9]。實(shí)驗(yàn)性糖尿病大鼠，由于胰島素作用缺陷，導(dǎo)致機(jī)體不得不更多的利用脂質(zhì)氧化提供能量，體內(nèi)血游離脂肪酸升高，升高的脂肪酸刺激PPARs，使過氧化物酶體β-氧化活性增強(qiáng)[10]。

本課題組以糖尿病患者為研究對象發(fā)現(xiàn)，糖尿病患者肝組織過氧化氫酶、過氧化物酶體脂酰CoA氧化酶、過氧化物酶體脂肪酸β-氧化的活性均高于NGT正常者，這與我們動物實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果一致[1]。但由于外傷后肝臟存在明顯缺血，可能會對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有一定影響，因此，對人體肝臟過氧化物酶體脂肪酸β-氧化的研究還有待進(jìn)一步探討。

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